某省科技成果转化专项资金项目可行性研究报告

1、PAGE PAGE 44 PAGE 57 PAGE 2 PAGE 40 PAGE 1 江江苏省科科技成果果转化专专项资金金项目XXXXXXX材材料的研研发及产产业化可行性研研究报告一、总论论1、项目目背景。随着电子子信息技术术的不断断进步,电子整整机系统统向小型型轻量化化、多功功能化、平面贴贴装化、集成数数字化以以及智能能模块化化方向发发展。要要实现这这一目标标，其中中开关电电源的高高频化是是重要的技技术措施施，开关电电源能否否高频化化也是制制约实现现上述五五化的瓶瓶颈，而而实现开关关电源高频频化的核核心是提提高XXXXX材材料的性性能。本项目符符合国家家发改委委、科技技部、商商务部22004

2、4年度联联合发布布的当当前优先先发展的的高技术术产业化化重点领领域指南南中的的第十八八条 电电子材料料“高性能能软磁铁铁氧体产产业”重点产产业发展展方向。本产业化化项目为为“XXXXX材料料”，其特特征是高频下下的低功功耗，是是高频开开关电源源重要材材料，它它制作的的高频电电源体积积小、重重量轻，智能化化、模块块化，广广泛应用用于国防防科技、通信、计算机机、雷达达、广播播电视、娱乐消消费类电电子产品品、工业业与办公公自动化化、汽车车电子、照明等等国民经经济高技技术产业业。代表了了今后电电源高频频化技术术发展方方向，符符合国家家技术政政策。长三角地地区是电电子信息息产业集集聚区，本项目目材料为为

3、电子信信息产业业基础材材料，可可以更好好地为本本地区高高新技术术配套，符合国国家“努力发发展基础础材料和和基础产产业生产产力”布局要要求。我国目前前的功率率铁氧体体材料仅仅能工作作于0.5MHHz以下下，这极极大地制制约了我我国开关关电源向向高频化化方向的的发展。本项目目“XXXXX”是国内内首次产产业化项项目。因此，对于打打破国外外的技术术垄断和和封锁，增强我我国企业业的市场场竞争能能力，促进产产业技术术升级换换代，使我国国从磁性性材料大大国向磁磁性材料料强国转转变具有有重要的的意义。本项目目的实施施可以带带动我省省磁性行行业的整整体发展展，引导导我省磁磁性产业业由现在在的微利利、低档产产品

4、向质质量效益益型转变变，并促促进相关关产业的的发展，对下游游产业产产生强有有力的辐辐射，形形成强大大的产业业链条，带动全全省乃至至全国高高档变压压器、电电源、电电子元器器件制造造业的发展。其产品品不但满满足国内内需要，而且可可出口国国际市场场。江苏XXX公司是是“国家重重点高新新技术企企业”，根据据中国电电子行业业协会“中国电电子元件件百强企企业”，先后承承担了多多项国家家、部、省级科技计计划，是是全国磁磁性元件件与铁氧氧体材料料标准化化技术委委员会成成员单位位。集团团公司先先后通过过了ISSO90001：20000质量量体系认认证，CCQC认认证，美美国ULL认证，德国CCE认证证、TUUV

5、认证证，加拿拿大CSSA认证证。2、概述述项目技技术可行行性和成成熟性等等。该材料已已完成550吨工工业化量量产，在在量产过过程中，我们对对关键技技术进行行了大量量的试验验，取得得了关键键技术规规律和经经验参数数。关键键技术一一.XXXXXXXX。试试验了不不同预烧烧温度对对粒度分分布的影影响；砂砂磨料浆浆粘度对对粒度分分布的影影响；料料浆循环环时间对对粒度分分布的影影响。关关键技术术二. XXXXXXXX。试验了了烧结温温度、保保温时间间、氧分分压三要要素分别别对磁导导率（i）、磁芯密密度（dds）、电阻率率（）、功功率损耗耗（Pvv）的影影响。工业化批批量产品品已使用用电子设设备上，其中为

6、为计算机机机站和和载波机机配套的的高频大大功率开开关电源源“性能稳稳定，达达到了设设计要求求”。材料料和产品品的研发发、制造造及使用用性能等等，验证证了该技技术和工工艺成熟熟、稳定定，证明明此技术术是完全全可行的的。本技技术开发发的13MHHz高频频低损耗耗功率铁铁氧体材材料与国国外同类类产品相相比较，具有非非常强的的质量、成本优优势，性性价比高高；市场需求求量大，根据市市场分析析，2000620008年期间间国内高高档次、工作频频率在11MHzz以上、高频功功率铁氧氧体年需需求量至至少在2246000吨以以上。项项目完成成后可形形成年产产50000吨的的生产能能力。为了能顺顺利开展展本项目目

7、的实施施工作，我公司司将抽调调技术骨骨干组成成项目组组，下设设工艺设设计组、财务组组、设备备与调试试组、材材料采购购定点组组、制造造与管理理组、市市场推广广组，具具体负责责本方案案的实施施，做到到分工明明确，职职责明确确，按照照实施计计划任务务，分组组工作，定期沟沟通，保保证项目目的按期期完成。项目总投投资为XXXXXX万元。资金筹筹措：自自有资金金XXXXXXXX万元，申请拨拨款XXXXXXXX万元元，地方方匹配XXXXXXXX万万元，申申请贴息息XXXXXXXX万元，银行贷贷款XXXXXXXX万元元（已获获得银行行授信额额度XXXXXXXX万元元）。3、项目目计划目目标。项目执行行期间计计

8、划投资资XXXXXXXX万元，累计实实现产出出XXXXXXXX吨，销售收收入XXXXXXXX万元元（其中中国内销销售XXXXXXXX万元元，出口口创汇XXXXXXXX万万美元），完成成年工业业增加值值XXXXXXXX万元，缴税总总额XXXXXXXX万元元，净利利润XXXXXXXX万元元；项目目完成后后形成XXXXXXXX吨的年生生产能力力。二、企业业情况1、企业业基本情情况。申报单位位：江苏苏XX集团团公司，XXXXXXXX。图2-11：XXX集团母母子公司司图2、企业业人员及及开发能能力。集团公司司董事长长：XXXXXXXX先后后主持完完成了“国家重重点新产产品”开发项项目3项项，国家级级创

9、新基基金项目目3项，重点国国家级火火炬计划划项目33项，省部级级科技开开发项目目6项，主持开开发的锰锰锌铁氧氧体磁性性材料新新技术33项，已已申请了了发明专专利3项。具具有丰富富的企业业管理经经验，创创新意识识和市场场开拓能能力强，多次被被评为省省、市优优秀企业业家，无无锡市劳劳动模范范，领导管管理的企企业被评评为国家家重点高高新技术术企业。集团公司司总经理理：。公司员工工总数XXXXXXXX人人。其中中大、中专以以上人员员26110人，占职工工总人数数的411.5。主要要管理人人员3110人，占职工工总人数数4.99；技技术开发发人员6651人（高工工21人人，博士士5名），占职职工总人人数

10、100.4；生产产工人551666人，占职职工总人人数822.1；销售售人员1162人人，占职职工总人人数2.6。集团公司司先后建建立了XXXXXXXX工工程中心心1个；电源研研究中心心（深圳圳市级）1个；军品研研究所11个；汽汽车电子子研究所所1个；电子元元器件研研究所11个，新新产品开开发能力力强。招聘聘吸引了了行业内内顶级人人才和知知名专家家，拥有有、培养养了一批批自己的的、具有自自主开发发创新能能力的科科技研发发队伍，取得了了科技成成果500余项。企业上年年度在技技术开发发上投入入XXXXXXXX万元，占年销销售总额额的5.3，其中研研究开发发投入551399万元，占企业业全年销销售收

11、入入的4.5。科研开开发队伍伍人员稳稳定，产产、学、研工作作成绩显显著。经经省科技技厅批准准，成立立了江苏苏省磁性性材料与与器件工工程技术术研究中中心，并并在电子子科技大大学设立立了分中中心。工工程中心心专门从从事新型型磁性材材料与器器件的开开发和研研究，为为新技术术发展和和人才队队伍的建建设构筑筑了一个个平台。江苏省磁磁性材料料与器件件工程技技术研究究中心和和电子科科技大学学作为本本项目的的技术依依托单位位，重点点在高频频低损耗耗功率铁铁氧体材材料的产产业化研研究开发发方面提提供技术术支持，帮助培培养产业业化的技技术人才才。作为为技术储储备，公公司已经经完成了了高磁导导率i=1150000新

12、材材料、宽宽温低功功耗材料料、镍锌锌高频材料料等项目目的开发发。公司和南南京大学学物理系系长期保保持合作作关系，在公司司发展进进程中得得到南京京大学教教授、磁磁学专家家的指导导，近期期双方在在磁性材材料的纳纳米掺杂杂技术方方面开展展合作，达成了了意向。在本项项目的实实施中作作为技术术顾问单单位，并并同意开开放南大大“固体微微结构国国家重点点实验室室”提供材材料微结结构观察察、检测测、分析析服务和和提供技技术咨询询服务。公司还还和四川川大学、中国电电子科技技集团第第9研究究所、第第14研究究所等保保持密切切的关系系，形成成了产、学、研研三位一一体的科科研体系系。3、企业业财务经经济状况况。资产经

13、营营状况（20004年度度资产状状况）根据上述述数据反反映，220044年末，净资产产占总资资产的337.33，流流动比率率1.229，速速动比率率1.005，资资产负债债状况和和流动比比率符合合企业基基本特征征，且保保持平稳稳发展，资产的的流动性性、安全全性良好好。表2-11 今后后三年企企业的财财务预测测： 单位：万元 年份 指指标项目 200552006620077产值125000015000001800000销售126000015000001800000利润850001000001600004、企业业管理情情况。管理体制制上,以以现代化化企业股股份制结结构进行行运行,集团公公司实行行董

14、事会会领导下下的各公公司总经经理负责责制.管理机制制上,以以现代化化企业管管理制度度进行管管理,各各分公司司在总经经理领导导下执行行集团公公司年初初下达的的人才招招聘、人人才培养养、市场场开发、新品开开发、科科技创新新、经营营目标等等任务。在考核管管理上，以绩效效管理模模式，实实行绩效效考核制制度评价价各公司司经营层层人员。采用项项目组织织结构中中的“矩阵式式”管理，即“强矩阵阵式”管理方方法。本成果转转化项目目实施“项目管理理”，集团团公司董董事长是是项目主主要负责责人，负负责协调调各方关关系，确确保按时时完成项项目的科科研工作作计划。集团公公司总经经理是项项目总经经理，具具体负责责项目的的

15、实施工工作。公司运用用现代化化企业的的管理机机制实行行管理，建立了了五个方方面管理理制度：（1）产产品质量量保证体体系运用用ISOO90001：220000的质保保体系进进行管理理；（2）产产品的技技术管理理，严格格参照工工艺文件件操作规规程进行行管理；（3）生生产现场场管理，我们总总结了多多年的磁磁性材料料生产管管理经验验，结合合现场作作业指导导书，特特别强调调每一工工序控制制和生产产流程的的过程控控制；（4）人人员管理理：所有有管理人人员实行行绩效管管理模式式，全体体普通员员工实行行岗位责责任制管管理和劳劳动定额额管理。（5）成成立项目目管理领领导小组组。由集集团公司司董事长长任组长长，集

16、团团公司总总经理、总工程程师任副副组长，负责项项目的实实施。公司在119944年就通通过了ISOO90000质量量体系认认证，是是全国最最早十家家通过ISSO90000质质量体系系认证的的企业之之一。工工艺流程程严格按按照ISSO90001：20000标准准执行。项目实施施单位：无锡斯斯贝尔磁磁性材料料有限公公司。企企业信用用等级AAAA级级，请详详见项目目建议书书中AAAA级资资信等级级证书，评估编编号：33288801001111。企业商誉誉：江苏苏XX集团团公司是是江苏省省“重合同同，守信信用”先进单单位。下下属企业业：XXXXXXXX有限限公司，蛇口XXX电子子有限公公司均是是2000

17、0、220022年“全国外外商投资资双优企企业”，“诚信守守法，经经营业绩绩突出，予以通通报表扬扬”及“守法纳纳税大户户”。（详见项项目建议议书的附附件）企业近几几年部分分获奖情情况（详见项项目建议议书附件件）（1）经经国家科科委火炬炬高新技技术产业业开发中中心评审审：确定定江苏XXX集团团公司承承担的开开关电源源用高频频功率铁铁氧体磁磁芯，为为重点国国家级火火炬计划划项目，颁发了了重点国国家级火火炬计划划项目证证书：XXXXXXXX。（2）经经国家科科学技术术部火炬炬高技术术产业开开发中心心批准，江苏XXX集团团公司的的表面贴贴装变压压器（SSMD），确定定为国家家级火炬炬计划项项目，并并颁

18、发证证书：XXXXXXXX。（3）国国家科技技部颁发发火炬优优秀企业业奖证书书表彰江江苏XXX集团公公司在实实施火炬炬计划中中做出了了重大贡贡献。（4）省省科委颁颁发证书书表彰江江苏XXX集团公公司，在在实施火火炬计划划中做出出突出贡贡献。5、与项项目实施施相关的的主要生生产设备备和检测测设备情情况，见见表2-33：表2-33 项目实实施相关关的主要要生产设设备和检检测设备备情况序号设备名称称数量型号用途价格（万元）三、项目目的技术术可行性性和成熟熟度分析析1、项目目的技术术创新性性（1）本本项目基基本原理理和关键键技术内内容，技技术和工工艺路线线：本项目高高频功率率铁氧体体锰锌材材料，工工作

19、频率率高达13MMHZ。本项目目开发的的材料主主要在开关电电源中用用作功率率变压器器或其它功功率电感感器件。从软磁磁铁氧体体应用条条件来分分类，可可分为高高频大功功率和高高频弱磁磁场两类类。其中中比例最最大的是是高频大大功率应应用，称称之为功功率铁氧氧体材料料，其使使用量约约占整个个软磁铁铁氧体材材料的885%。功率铁铁氧体主主要特征征是在高高频（几几百千赫赫兹），高磁感感应强度度（几百百毫特斯斯拉）条条件下，仍能保持低低功耗，我们追追求的重重要指标标是：材材料在保保持较低低功耗的的前提下下，能在在更高的的频率下下工作，以极大大地提高高开关电电源的工工作效率率，使开开关电源源等电子子设备的的体

20、积进进一步缩缩小，同同时也减减少电源源用其它的材料料消耗。传输功率率与变压器器的转换换方式有有关，和和磁芯的的体积及及材料的的磁性能成正比比，也和和工作频频率成正正比，在在磁芯最最小体积积时，可通过提提高变压压器的工工作频率率，最大大幅度地地提高传传输功率率。要提升磁磁性材料料的工作作频率，其最重重要的技技术核心心问题就就是要降低材材料的损损耗。磁磁性材料料损耗由三三个机理理形成，即即磁滞损损耗、涡涡流损耗耗和剩余余损耗 。在相相对低的的工作频频率，以以磁滞损损耗为主，随随着频率率的升高，涡流损损耗就会会急剧增增大，所所以本项项目材料料的技术术关键是是要降低涡涡流损耗耗，同时时也要降降低磁滞滞

21、损耗。根据软软磁铁氧氧体材料料的理论，可通过减小小材料的的磁晶各各向异性性常数KK1和磁致致伸缩系系数s来降低低矫顽力力Hc ，以以降低磁滞滞损耗。通过控控制晶粒粒尺寸的的大小和和均匀性性，提高高晶体的的电阻率率等方法法来降低低涡流损损耗。降低磁滞滞损耗和和涡流损损耗，采用的工工艺路线线是：采用低低损耗配配方和合合适的添添加剂，严格控制制Fe22+ 含含量，使使K1和s降低低，进而而降低HHc，以以达到降降低磁滞滞损耗的的目的。采用添添加剂技技术和低低温烧结结工艺技技术及细细化晶粒粒技术，以提高材材料的电电阻率，降低材材料的涡涡流损耗耗。根据上述述基本原原理和思思路，我我们实现现了以下下创新性

22、性关键技技术：采用高高纯原材材料，在在低温预预烧工艺艺及颗粒粒细化技技术的控控制下，制备出出活性好好、粒度分分布均匀匀的铁氧氧体粉料料。低温预预烧是颗颗粒尺寸寸分布窄、颗粒粒均匀的的一个必必要条件件，在颗粒细细化时，通过控控制料浆浆的粘度度和砂磨磨循环时时间，克克服了砂砂磨设备备导致的的粒度分分布带宽宽宽的问题题，保证证了颗粒粒在烧结结时性能较一一致，形形成和控控制了均匀的的结晶结构构及合适适的晶粒粒尺寸。适当加加微量的的CaCCO3、TiiO2、V2O5、 NNb2O5等化合合物添加加剂。掺掺入CaaCO3让少量量的Caa停留在在晶界上上，提高高电阻率率，但如如果太多反而会降降低磁导导率；如

23、果加加入TiiO2，可以以进一步步提升电电阻率；V2O5的熔点点为6990，具有有助熔作作用，在在铁氧体体烧结过过程中，微量的的V2O5的加入入，形成成液相烧烧结，有有利于加加快反应应速度，促进固固相反应应完全，降低晶晶界和晶晶粒内的的气孔率率，提高高材料的的密度；Nb2O5的熔点点高，加加入后主主要存在在于晶界界，可阻止晶晶粒生长长，有利利于形成成细小和和均匀的的晶粒显微微结构，降低材材料的损损耗。合理的的烧结工工艺是确确保低功功耗及高高磁通密密度的关关键环节节，我们们采用致密密化和晶粒粒生长控控制分离离的平衡衡氧分压压烧结控控制方法法，在致致密化过过程防止止出现晶晶粒生长长，同时时在晶粒粒

24、成长阶阶段通过过严格控控制保温温阶段的的氧含量量和精密密的温度度控制，确保晶晶粒尺寸寸在5m左右右，并使使均匀性性较好。软磁铁氧氧体材料料的配方方是材料料基本特特性的一一个基础础，由于于磁性材材料的很很多参数数是与晶晶体结构构相关的的，是结结构灵敏敏量，随随着工作作频率的的升高，损耗机机理的变变化，采采取相应应的工艺艺对策是是十分必必要的，所以在在下一步步成果转转化过程程中还有有很多工工作要做做。（2）项项目的创创新点项目的创创新点体体现在以以下几个个方面：锰锌铁铁氧体的的工作频频率提升到13MHHz，这这是一个个标志性性的技术术创新。在合适适的磁通通密度下下，保持持材料的的较低功功耗，为为开

25、关电电源进一一步提升升工作效效率、缩缩小体积积奠定了了高性能能材料的的基础。采用低低温预烧烧，缩短短砂磨时时间，降降低烧结结温度等等低能耗耗工艺，为改进进软磁铁铁氧体高高能耗工工艺提供供思路和和范例。铁氧体体磁性材材料生产产有史以以来就是是一个高高耗能产产业，这这不但使生产成成本上升升，也消耗耗了能源，所所以新工工艺对降降低生产产成本，节能环环保有十十分重要要的现实实意义，仅烧结结温度从从13550降到12550，节能所所带来的的经济效效益就十十分显著著。在产品品结构设设计上推推荐使用用RM、EQ、EFDD、EPPC、EEFI等等扁平结结构磁芯芯做开关电电源变压压器。开关电电源的可可靠性与与各

26、元件件的热稳稳定性密密切相关关，对于磁磁性元件件而言，解解决热稳稳定性除除了降低低材料本本身的损损耗外，还须增增大磁芯芯的散热热表面积积，这几几种磁芯芯结构满满足了这这一要求求，优良的材材质和合合理的产产品结构构，可设设计功率率密度更更大的变变压器及及开关电电源。采采用本项项目研制制的磁芯芯，应用用零电流流准谐振振技术完完成了00.51MHHz开关关电源的的优化设设计，其其性能为为开关频频率1MMHz，输出功功率1220W，输出电电压122V，输输出电流流10AA，效率率大于882，功率密密度达到到1.552.0W/cm33，技术术水平达达到了国国际先进进水平，如果将将开关电电源频率率进一步步

27、升高，则将使使我国开开关电源源设计和和制造水水平更上一个个新的台台阶。（3）项项目成果果材料来来源，合合作单位位情况，知识产产权情况况与归属属。本项目成成果是由由江苏省省磁性材材料与器器件工程程研究中中心研制制完成。目前中心心已经取取得一批批科研成成果，如如用于抗抗EMII的高导导材料，JR55KS、JR77KS、JR110KSS等高阻阻抗材料料；可用用于通讯讯，LCCD背光光源高压压器件，饱和磁磁通密度度Bs和磁导导率i各为550000的JRR5KBBH材料料；研发成功适应应推挽式式开关电电源电路路对变压压器要求求的高导导低功耗耗材料，i30000，功率损损耗与日日本TDDK PPC400材

28、料相相当；高高导、高高频稳定定性材料料，磁导导率达到到100000以以上，当当频率升升至2000KHHz时，i下跌幅幅度在220以以内。以上材材料已达达国际先先进水平平，某些指标标已超过过日本、欧洲的一些公司司。近年来，在使使用低纯纯原材料料生产高高档产品品方面，我们进行行了卓有有成效的的研究和和试验，通过微量量元素添添加物的的调整和和工艺控控制，摸摸索出了一套套适合不同原原材料特特性的工工艺和经经验，使使生产成成本大幅幅下降，提升了了我国铁铁氧体磁磁性材料料的综合合竞争力力。本项目是是中心科科研人员员长期努努力的科科技成果果，根据据高频低低功耗材材料特征征及独特特的工艺艺组合技技术，我我们已

29、申申请相关关专利，已获国国家发明明专利授授权一项项, 其权利利申请号号为XXXXXXXX。通过委委托江苏苏省科技技咨询中中心检索索查询，其结论论是：“本委托托项目涉涉及的应应用于11MHzz高频大大功率铁铁氧体是是介于PPW4和和PW55的材料料。采用用低温烧烧结工艺艺，在ff1MMHz，B30mmT时，Pv2000mw/cm33, 国国内尚未未见有相相同的报报道。”该材料料具备了了创新性性和高技技术性特特点。 (4)本项目目国内外外发展状状况，存存在的主主要问题题及近期期发展趋趋势。 本项目材材料的工作频频率已达达13MMHz，处于高高频大功功率材料料高频应应用的高高端，是是功率铁铁氧体材材

30、料开发发和努力力的方向向。软磁磁铁氧体体工业化化生产已已有50多年年的历史史，最初初生产的的相当比比例的产产品用在在高频弱弱磁场作作为电感感器件。上世纪纪80年年代后，随着计计算机、通讯、广播、电视、家用电电器产品、个人电电子产品品中开关关电源的的应用，高频功功率软磁磁铁氧体体得到迅迅速的发发展。随随着频率率不断提提升，至至今高频频功率软软磁铁氧氧体仍保持了了强劲的的发展态态势。国国际上功功率铁氧氧体的研研发和应应用经历历了以下下五个阶阶段。第一阶段段：200世纪770年代代至800年代中中期，功功率铁氧氧体材料料主要用用做黑白白和彩色色电视机机的行输输出变压压器，实实际工作作频率为为1532

31、kHz，通常i=1550020000，功功耗Po9mww/g （Pvv=455mw/cm33）（f16kHz， B=1500mT ，1000）； Bs3500mT（H=11994A/m，1100）。第二阶段段：200世纪880年代代初期到到中期，功率铁铁氧体在在开关电电源中（电器和和计算机机中）大量使使用，工作频频率在ff=255KHzz，i=2000025000，Po22mmw/gg （Pv=45mmw/ccm3）（f25kkHz， B=2000mT ，1000）；Bss3700mT（H=11994A/m，1100），这相当于于日本TTDK的的PC330。第三阶段段：200世纪880年代代后

32、期到到90年年代初期期，为缩缩小电源源体积，减轻重重量，开开关电源源工作频频率升到到1000kHz5000kHz。在此频频率范围围内，铁铁氧体磁磁芯的涡涡流损耗耗上升，在磁芯芯损耗中中占主导导地位，必须从从化学成成分和微微观结构构两个方面面进行改改进，以以提高材材料的电阻率率，这一一时期的的典型材料料相当于于日本TTDK的的PC440，其其磁导率率i=23300，Pv4100mw/cm33（f=1000kHz，B=2200mmT，1100），Bs4100mT（H=11994A/m，1100）。第四阶段段：200世纪990年代代初期到到中期，工作于于5000KHzz1MHHz 的的材料开开始研发

33、发，其磁磁导率i=14400，Pv80mmw/ccm3（f=5000KHzz，B=50mmT）；第五阶段段：200世纪990年代代后期，开始113MMHz的的新材料料研究。在此领领域，日日本TDDK、FFDK、东北金金属、川川崎制铁铁先后在在1MHHz频段段进行了了研究，为开关关电源的的小型化化做出了了贡献。19899年，日日本TDDK公司司率先发发表了可可用于5500kkHz1MHHz开关关电源的的H7FF（亦即即PC550）铁铁氧体材材料，紧紧接着在在19992年的的ICFF-6会会议上，有更多多的公司司报道研研制开发发用于11MHzz的功率率铁氧体体材料，如FDDK的77H100材料，可

34、用于于0.331.33MHzz开关频频率，日日本东北北金属公公司开发发的B440材料料，适用用频率为为0.552MHHz；日本索索尼（SSONYY）公司司的FEE12材材料可用用于0.52MHHz的频频率，以以及法国国THOOMSOON公司司等，亦开发发了相应应的铁氧氧体材料料，特别别是荷兰兰Phiilipps公司司于19995年年开发了了工作于于13MHHz的高高频电源源用铁氧氧体材料料（材料料牌号33F4）。我国开关关电源的的研究起起步较晚晚，与发发达国家家差距较较大，目目前产品品化的开开关电源源工作频频率均在在5000kHzz以下，少数部部属企业业（如南南京8998厂、宜宾8899厂厂）

35、及江江苏XXX集团等等企业通通过“八五”、“九五”期间的的科技创创新，能能生产相相当于TTDK公公司PCC40牌牌号的材料。近几年年来，国国内许多多研究单单位在开开关电源源的理论论分析以以及0.51MHHz开关关频率的的电源模模块方面面做了大大量的工工作，如如清华大大学研究究了动态态优化设设计问题题；电子子科技大大学在建建模、仿仿真设计计、拓朴朴结构等等方面已已连续跟跟踪研究究数年，取得了了卓有成成效的进进展。表3-11 国国际上几几家知名名公司与与本公司司产品的的性能比比较 公司 牌号 磁性能日本TDDK江苏XXX德国Siiemeens荷兰PhhiliipsPC400PC444PC500JR

36、1KKN49N593F3553F4起始磁导导率I2300024000140009001300085014000900饱和磁感感应强度度Bs(mT,25)51011944A/m51011944A/m47011944A/m350350A/m46011944A/m46011944A/m400350A/m350350A/m剩磁Brr(mTT)95110140150150矫顽力HHc(AA/m)14.331336.5540556040磁芯损耗耗Pv(mWW/cmm3)25kHHz2000mTT 255 60 1000100KKHz2200mmT 22560 1000500kkHz550mTT 255 6

37、0 80 10001MHzz50mmT 2560 880 10001MHzz30mmT 10003 MHHz100mT 100012080706004504106004003001308080200320120560180510120200320居里温度度（）215215240220240240200220电阻率（m）6.56.591126210密度d(g/ccm3)4.84.84.84.74.7554.7554.7554.7在表3-1中，高频功功耗Pvv、磁通通密度BBs、居居里温度度Tc是是重要指指标，对对开关电电源等各各种转换换器的设设计水平平、工作作稳定性性和环境境的适应应性有至至关重

38、要要的作用用。通过过指标对对比，本本项目材材料已达达到国际际先进水水平。表3-22 目目前工业业化产品品达到的的技术参参数与国国际同类类材料对对比结果果 参参数同行企业业iBS (mT)(25)Br (mT)(25)Hc(AA/m)(25)Tc()d(g/ccm3)Pv(mW/cm3)应用频率率MHzz本项目指指标90020%3500150022004.7200（1000C1MMHz330mTT） 3200（1000C3MMHz110mTT）1-3本项目典型值930368132362354.722179（1000C1MMHz330mTT）300（1000C3MMHz110mTT）1-3Phil

39、lipss(3F44)90025%350150402204.7200（1000C1MMHz330mTT） 3220（1000C3MMHz110mTT）1-3国内尚无无同类材材料和产产品2. 该该项目的的成熟度度和可靠靠性本项目从从20004年正正式进入入小试阶阶段，本本项目是是行业内内十分关注注的课题题，我们们通过理理论分析析和现代代添加剂剂技术完完善及工艺设设备水平平提升，在关键键技术的的控制上上实现了了创新性性思维和和实践，取得了了材料性性能指标标的突破破。首先我们们进行了了项目调调研和立立项，编编制了研发计计划和实实验方案案，落实研研发人员员，配备备相应的测测试仪器器。经过一一年多无无数

40、次试试验和努努力，已已成功完完成了材材料的基基本配方方及添加剂剂的研究究，同时时制定了了工艺流流程和关关键工艺艺的基本本参数和和管理办办法，初初步完善善了中小小批量的的生产条条件。在技术和和工艺研研究方面面，我们们做了以以下工作作：(1)原原材料的的选择为了得到到晶粒尺尺寸小，均匀完完整，晶晶粒内部部气孔小小，整体体密度高高，晶粒粒高纯度度、无缺缺陷、杂杂质和内应力力小的高高频低损损耗材料料，原材材料必须须选纯度度高、有有害杂质质少、活活性好、比表面面积大的的原材料料。具体体要求如如下:表3-33Fe2OO3SiO22AlMnNiPCaCr99.54%0.0004%0.0005%0.2244%

41、0.0008%0.001%0.003%0.0001%(2)主主配方的的确定为了得到到高饱和和磁通密密度Bss、高i、高高居里温温度Tcc，且损损耗最低低点的湿湿度不小小于最高高工作温温度的材材料，主主配方必必须合理理、精确确控制。精选实实验主配配方范围围如下：表3-44 精选实实验主配配方范围围参数Fe2OO3（mool%）MnO(moll%)ZnO(moll%)损耗谷点点()Tc()配方54.000553.00041.330443.5504.7003.509011302932900(3)微微量元素素的实验验考虑提高高晶粒内内部电阻阻率, 控控制晶粒粒尺寸, 生成成薄晶界界的高阻阻抗层来来改善

42、整整体材料料的涡流流损耗,我们选选择了碳酸钙钙、五氧氧化二铌铌、五氧氧化二钒钒、氧化化镍、氧氧化钛、二氧化化硅等元元素进行行掺杂实验验，并取取得实验验数据和和结果。通过以上上关键技技术的基基础研究究，掌握握了技术术规律和和有效的的控制参参数，使使技术和和工艺的的可靠性性进一步步得到认认定，使产产业化成成熟度得得到进一一步提升升。此后，批批量为市市场提供供了产品，为日本本大东线线圈（丹丹东）工工程有限限公司批批量提供供EE88.5产产品，做做成的高高频逆变变器发热热量小，体积缩缩小了11/2；为墨西西哥汇科科（Fallco）电子等等公司提提供高频频电感器器用块状状材料，产品性性能达到到终端产产品

43、的要要求，且且温度稳定定性好，提高了了电感的的可靠性；同时EER9.5，EEFD型型磁芯得得到了福福日电配配（福建建）有限限公司及及台湾根根茂电子子等研发发部门的的认可和和高度评评价，解解决了在在普通高高频磁性性材料发发热量大大，导致致其它元元件失效效的问题题。该材材料经徐徐州产品品质量监监督检验验所（江江苏省电电子产品品指定鉴鉴定部门门）测试试确认，性能指指标完全全符合标标准规定定, 满满足了技技术发展展要求。（销售售合同和和检测报报告详见见项目目建议书书附件件）四、项目目产品市市场调查查与竞争争能力预预测1. 本本项目产产品的主主要用途途、应用用领域及及需求量量、未来来市场预预测；项项目产

44、品品的经济济寿命期期；相关关产品替替代问题题及竞争争力比较较。 (1)产品主主要用途途、应用用领域。本项目产产品是目目前XXXXXXXX材料料，虽然然它的应应用领域域和前几几代产品品仍然相相包容，但它却却代表了了高科技技的新一一代产品品水平。软软磁铁氧氧体是一一种功能能性电子子材料，作为信信息材料料支柱产产业之一一，已成成为新材材料产业业的重要要组成部部分。本本项目产产品作为为开关电电源核心心材料，所做成的电电源广泛泛应用于于通讯、网络、计算机机及外部部设备，自动控控制，仪仪器仪表表，高清清晰度电电视，液液晶显示示器（LLCD），汽车车电子，绿色照照明，军军事等领域。电源有：开关电电源、不不间

45、断电电源（UPPS），变频电电源、电电解电镀镀电源、焊接电电源、感感应加热热电源、充电电电源、霓霓虹灯和和照明电电源、激激光发生生器电源源、航空空航天和和军用电电源等。任何电电子设备备均离不不开各类类电源，所以，磁性材材料涉及及的是一一个庞大大的产业业群链。美国220011年ACC/DCC开关电电源和DC/DC开开关电源源的销售售额，合合计为662.66亿美元元，通信信开关电电源的销销售额为为21.98亿亿美元，约占开关关电源销销售总量量的355。中中国通信信事业正正处于发发展阶段段，通信信电源在在开关电电源总额额中所占占比例可可能比美美国要大大，就按按50计算，总额就就达700亿元人人民币左

46、左右，这这还不包包括其它它电器和和仪器开开关电源源。根据据需求增增长，每每年开关关电源和和UPSS的市场场约为1100亿亿元，加加上其它它电源，电子电电源市场场规模在在1500亿元以以上，近近年来开开关电源源市场年年平均增增长率约约为155%，其其中高档档次产品品比例还还不大。根据技术术发展趋趋势和市市场分析析，本项项目产品品需求量量会不断上上升，这这种使用用范围在在133MHzz高频功率率开关电电源磁芯芯，是以以后35年内内需求增增长最为为迅猛的的产品。因因为在四四个方面面中国电电源产业业迎来了了又一波波巨大的的发展推推动力。第一、信信息产业业继续以以高速发发展，计计算机特特别是笔笔记本，程

47、控交交换机，移动通通讯设备备的小型型化，采采用高频频开关电电源的比比例不断断增大。第二、 传统工工业的改改造期已已来到，信息工工业系统统的改造造要求电电源小型型化、智智能化、高效率率、高可可靠、无无人值守守，晶闸闸管电力力操作系系统被开开关电源源取代。高性能能、大功功率开关关电源对对高频低低功耗材材料有更更大的技技术和数数量上的的需求。第三、由由于能源源，特别别是石油油的短缺缺，节约约能源被被再次提提高到国国家战略略的高度度。如降降低电子子设备待待机能源源消耗，电子镇镇流器等等绿色照照明，高高频调速速技术以以及电力力电子高高频技术术的发展展，都要要求新型型的开关关电源，目前，适应新新型、高高效

48、的高高频开关关电源技技术使用用的高频频低功耗耗软磁铁铁氧体材材料是一一个瓶颈颈。作为为用电力力取代石石油的计划，已成为为国家产产业政策策的重要要导向。电动汽汽车，电电动自行行车需要要大量的的充电器器、ACC-DCC、DCC-DCC、DCC-ACC等转换换器。专专家认为为电力电电子变频频技术的的发展是是国家技技术进步步的一个个重要标标志，这这是高频频低功耗耗材料的的又一重重要发展展领域，一台空空调机若若采用了了高频调调速技术术将节能能30%以上，今后电电力电子子变频技技术还会会不断拓拓展到其其它白色色家电。第四、汽汽车电子子的需求求，磁性性元器件件是汽车车电子系系统整机机中必不不可少的的构件，这

49、里只只介绍涉涉及本产产品的应应用领域域。在汽车车通信系系统中，大量量使用DDC-DDC转换换器和大功率率电感器器等；在在汽车电电源管理理中，有各各种逆变变器，充充电器，开关稳稳压器，低压稳稳压器等等；在汽汽车照明明系统中中有照明明高压变变压器，镇流器器和振荡荡变压器器等；在在车载娱娱乐设备备中，虽然然它们的的功能与与普通家家用电子子产品相相同，但但由于使使用在高高温和狭窄的的空间环环境，所所以必须须采用高高性能、高频率率、小体体积的开开关电源源。以上上四个领领域正是是本项目目高档铁铁氧体的的市场要求求。 (2)本项目目高档软软磁铁氧氧体材料料产品主主要市场场预测。 全球平平板电视视的市场预预测

50、 表411 全球球平板电电视的市市场预测测表 单位位：百万万台20022年20033年20044年20055年20066年20077年20088年20099年20100年LCD1.548.313.8823.6634.4446.4457.7769.22PDP0.412.23.75.67.79.612.1114.33总量2510.5517.5529.2242.115669.8883.55来源：SStraateggy AAnallytiicsConnnecctedd Hoome Devvicss Seerviice 高频功率率铁氧体体材料在在平板电电视中用用做开关关电源，由于平平板电视视厚度不不断变

51、薄薄，所以以要求电电源模块块的体积积愈来愈愈小。大大屏幕平平板电视视的供电电峰值功功率是非非常大的的，如660英寸寸PDPP的电源源功率在在5000瓦，330英寸的的LCDD电源功功率在2200WW，采用用本项目目材料制制成的高高频开关关电源可可提高效效率，大大幅度减减小尺寸寸。现在我我们正和和日本三三垦电子子等公司司合作，为HIITACCHI，SUNNSUNNG，LLG，长长虹电子子，TCCL，康康佳，海海尔，海海信等公公司开发发平板电电视新一一代高性性能电源源，以满足整整机的要要求。电源适适配器的的市场前前景（仅仅中国制制造商） 表422 电源适适配器的的市场前前景 20044年20055

52、年20066年电源适配配器34亿个个37亿个个48亿亿个来源：环环球资源源中国国大陆和和台湾地地区电源源适配器器供应商商生产能能力市市场资讯讯电源适配配器的主主要增长源自自手机、个人DDVD播播放机和和其它便便携式电电子设备备制造商商对电源源适配器器的急剧剧需求。美国苏苏迪思科科技公司司推出了了EPAA3以太太网大型型电源适适配器，特别是是汽车电电源适配配器是一一个新兴兴的市场场领域，未来前前景广阔阔。我们现现在的家家用电子子产品基基本上都都是2220V交交流供电电，到汽汽车上就就没办法法使用，于是汽汽车电源源适配器器应运而而生，充充电器、高功率率吸尘器器等产品品都可在在汽车上上使用。电源适适

53、配器的的能效问问题是当当前要解解决的热热点问题题，这就就需要高高性能的的软磁铁铁氧体材材料来解解决能效和发发热的问问题。绿色照照明中国照明明电器工工业在近近20多多年来得得到快速速发展，年均增增幅超过过GDPP增长在110%以以上，已已成为全全球照明明电器生生产大国国。电子子整流器器技术已已日趋成成熟。一一体化紧紧凑型荧荧光灯几几乎全部部采用电电子整流流器，直直管和环环形荧光光灯采用用电子整整流器的的比例也也逐年上上升，近近两年HHID等等电子整整流器成成为热点点，高压压钠灯和和金属卤卤化物电电子整流流器已进入实实用阶段段。LEED发光光二极管管照明技技术发展展速度惊惊人，所所需低电电压变压压

54、器为本本项目材材料的应应用又开开辟了新新的领域域。表433 20005年电电子整流流器年生生产量CFL电子整流流器独立式电子整流流器HID、高压纳纳灯、金金属卤化物、电电子整流流器LED照照明电子电源源年需求量量（亿只只）5.51.5发展中发展中我国目前前面临的的大问题题就是缺缺电，由由于全国国耗电量量的10012%用于照照明，所所以照明明节能用用来解决决电力短短缺尤为为重要。目前，普通336W电电感整流流器会消消耗9WW电能，而高档档铁氧体体电子整整流器只只消耗33.5WW，这将将节约550%的的电能。根据市场场调查和和预测，我们以新新兴产业业一定比比例高档档电源对对本项目目材料的的需求量量

55、进行了预测，结结果如下下：表444 新新兴产业业高档电电源对本本项目材材料的需需求量预预测总需求数数量/吨位位高档品比比例/数数量单位产品品铁氧体用用量本项目材材料需求量PDPLCD42000万台/42000吨（20007年）100%/ 442000万台100gg/台42000吨/年年电 源源适配器4800000万万只/4480000吨（20006年）30%/ 14440000万只只10g/只144000吨/年绿（白）色照明明1000000万万个/2200000吨（20006年）20%/ 2000000万个20g/个60000吨/年年小 计计5842200万万/7222000吨246000吨/

56、年从上表可可以看出出，仅三三大类产产品软磁磁铁氧体体年总需需求量达达到了7722000吨，根据现现阶段技技术发展展情况分分析，高高档材料料的需求求比例大大约是：PDPP，LCCD为1100%，电源源适配器器为300%，绿绿色照明明为200%，按按此计算算，则国内高档档次铁氧氧体材料料需求量量将是2246000吨/年。本本项目产产业化能能达到高高档铁氧氧体材料料需求量量30%的市场场占有率率，则至少要生生产7220吨吨/年，所所以项目目的市场场前景是是非常好好的。项目产产品的经经济寿命命期和相相关替代代产品及及其竞争争力比较较软磁铁氧氧体产品品工业化化生产已已经50余年年，技术术始终处处于发展展

57、之中，本项目目材料高高频低功功耗特性性优异，是新一一代电源源材料。就产品品的生命命周期而而言，应应处于上上升发展展阶段，完全可可在相当当长的时时间里满满足技术术发展的的需求。在电子变变压器中中的软磁磁材料，工频及及中频主主要用硅硅钢，而而在高频频主要用用软磁铁铁氧体。现在软软磁铁氧氧体遇到到非晶、纳米晶晶合金的的挑战，因为非非晶、纳米晶晶合金在在和B指指标上表表现出优优势。但由于于软磁铁铁氧体的的价格便便宜，仅仅为非晶晶纳米晶晶合金的的1/551/110，且且易成型型各种尺尺寸和形形状，可可满足新新型设计计对形状状和尺寸寸的要求求，而非非晶、纳米晶晶合金在在成本和和价格上上无法和和软磁铁铁氧体

58、相相比，用用薄带卷卷绕，不不但不能能制造磁磁路结构构复杂的的产品和和小型化化产品，而且存存在绕制制应力，存在性能能降低等等不足之之处。所以非晶晶、纳米晶晶合金材材料可部分取代软磁磁铁氧体体，但还还不能完完全取代代软磁铁铁氧体。2. 本本项目产产品的国国内外主主要研制制单位及及主要生生产厂家家研制、开发情情况；在在建项目目和已批批准拟开开工建设设项目的的生产能能力，预预计投产产时间。最近五年年中，由由于开关关频率已已提高到到133MHzz，国际际上知名名大学和和公司对对高频低低功耗的的材料进进行了研研究，美美国弗吉吉尼亚理理工学院院电力电电子研究究中心，日本东东京原田田研究室室等甚至至已着手研研

59、制工作作于3MMHz以以上的开关电电源。因因此，对对铁氧体体材料的的要求越越来越高高，研制制工作于于133MHzz频段的的开关电电源成为为功率电电子学中中的热点点，日本本千叶大大学、TTDK公公司铁氧氧体研究究部、大大阪大学学、长崎崎技术大大学以及及仙台的的日本东东北金属属公司研研究室等等单位开开展了大大量的掺掺杂和工工艺技术术研究，详细分分析了高高频损耗耗与晶粒粒尺寸、晶界特特性的关关系，研研究了晶晶界高电电阻层的的形成条条件及对对功耗降降低的工工作机理理；美国国阿尔弗弗里德大大学陶瓷瓷学院、宾夕法法尼亚大大学物理理系以及及英国曼曼彻斯特特大学材材料科学学中心重重点研究究了共沉沉粉体制制备技

60、术术，制备备了超微微晶（1.00m）的的铁氧体体颗粒，研究了了工艺条条件对晶晶粒尺寸寸和分布布的影响响；德国国西门子子研究室室、莱比比锡大学学以及荷荷兰飞利利浦实验验室等大大量研究究了铁氧氧体中的的壁移和和畴转磁化化过程、功率损损耗和频频率之间间的关系系、工艺艺过程对对晶粒尺尺寸、均均匀性以以及气孔孔率的影影响；法法国汤姆姆逊公司司（THHOMSSON）研究室室研究了了添加TTiO22对MnnZn铁铁氧体电电磁性能能的影响响，通过过CaOO和SiiO2添加剂剂与工艺艺条件配配合成功功地将晶晶粒平均均尺寸控控制在66m以内内，从而而研制成成功用于于0.551.5MHHz SSMPSS的铁氧氧体材