Giải pháp tự động hóa từ hóa toàn diện

Giải pháp tích hợp sạc từ tính tự động

Thiết bị từ hóa

Tự động hóa từ hóa

Thiết bị đo từ tính

Dịch vụ từ hóa

I. Đặc tính kỹ thuật và phân loại sản phẩm

Vật liệu nam châm vĩnh cửu samarium-cobalt là loại nam châm vĩnh cửu hiếm đất có hiệu suất cao, được chế tạo từ các nguyên tố samarium và cobalt làm thành phần chính, kết hợp với các nguyên tố khác như đồng, sắt, zirconium. Loại vật liệu này có ba đặc điểm nổi bật: độ ổn định nhiệt độ cao xuất sắc, tính chất từ tính ưu việt và khả năng chống ăn mòn tốt. Nhiệt độ làm việc tối đa của nó có thể đạt tới 500 độ C, cao hơn đáng kể so với nam châm vĩnh cửu neodymium-sắt-boron (thường dưới 220 độ C); về chỉ số tính chất từ tính, từ tính dư không dưới 1,05 Tesla, từ tính cứng vượt quá 676 kA/m, năng lượng từ tính nằm trong khoảng 20-35 MGOe. Ngoài ra, nam châm vĩnh cửu samarium-coban có thể duy trì sự ổn định trong môi trường ẩm ướt và axit-kiềm mà không cần xử lý bề mặt phức tạp.

Theo cấu trúc tinh thể khác nhau, nam châm vĩnh cửu samarium-coban chủ yếu được chia thành hai loại chính:

• Loại SmCo5: Có cấu trúc lục giác đơn giản, năng lượng từ tính là 16-25 megagauss, nhiệt độ làm việc có thể đạt tới 250 độ C, có độ dẻo tốt, thích hợp để sản xuất các bộ phận có hình dạng phức tạp như cảm biến chính xác, bộ cách ly vi sóng, v.v.
• Loại Sm2Co17: Có cấu trúc hình thoi, năng lượng từ tính là 20-35 megagauss, nhiệt độ làm việc có thể đạt tới 500 độ C, tính năng từ tính vượt trội hơn, chủ yếu được ứng dụng trong động cơ nhiệt độ cao, các bộ phận hàng không vũ trụ, v.v. Tuy nhiên, vật liệu này khá giòn, khó gia công.

II. Các tình huống ứng dụng chính

Nam châm vĩnh cửu samarium-cobalt chủ yếu được ứng dụng trong các lĩnh vực có yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường nhiệt độ cao, điều kiện làm việc khắc nghiệt và độ tin cậy cao, bao gồm sáu hướng ứng dụng chính sau:

Hàng không vũ trụ và công nghiệp quốc phòngChiếm 35% trong tổng thị trường ứng dụng, có thể đáp ứng nhu cầu vận hành chính xác cao của thiết bị trong môi trường khắc nghiệt.

Động cơ công nghiệp cao cấp：Được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị như động cơ chìm dầu, động cơ servo, bơm từ tính, v.v. Thị phần của các doanh nghiệp trong nước trong lĩnh vực này đã tăng từ 15% lên 30%.

Thiết bị thông tin điện tử và truyền thôngCung cấp hỗ trợ từ trường ổn định cho bộ cách ly vi sóng, bộ tuần hoàn và các loại linh kiện điện tử chính xác, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong môi trường tần số cao.

Lĩnh vực thiết bị y tế：Áp dụng cho thiết bị chụp cộng hưởng từ, máy tạo nhịp tim, thiết bị khử trùng nhiệt độ cao, v.v., có thể đáp ứng các yêu cầu đặc biệt về tính tương thích sinh học và khả năng chịu khử trùng.

Sản xuất ô tô cao cấp：Được ứng dụng trong động cơ phụ trợ của xe hybrid, động cơ bơm tuần hoàn hydro và hệ thống truyền động của xe đặc biệt, phù hợp với xu hướng phát triển của nền tảng điện áp cao 800 V.

Lĩnh vực ứng dụng đặc biệt：bao gồm các thiết bị đặc biệt như thiết bị đo đạc trong quá trình khoan thăm dò dầu mỏ, loa âm thanh cao cấp, ổ trục từ tính, v.v.

III. Tình hình phát triển ngành công nghiệp

Từ góc độ thị trường toàn cầu, dự kiến trong giai đoạn 2024-2030, thị trường nam châm vĩnh cửu samarium-cobalt sẽ phát triển với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 3,41% (TP3T). Hiện nay, các doanh nghiệp như VAC của Đức, Shin-Etsu của Nhật Bản, Arnold Magnetic của Mỹ đang chiếm vị trí dẫn đầu trên thị trường cao cấp và nắm giữ công nghệ cốt lõi của sản phẩm Sm2Co17.

Vị thế thị trường của Trung Quốc trong lĩnh vực này ngày càng nổi bật, dự kiến đến năm 2030, quy mô thị trường sẽ đạt 5,58 tỷ nhân dân tệ. Các doanh nghiệp trong nước như Tập đoàn Nam châm vĩnh cửu Hàng Châu, Nam châm Ngân Hà... đã hình thành năng lực sản xuất ổn định, đang dần thay thế hàng nhập khẩu trong lĩnh vực thiết bị công nghiệp.

IV. Hướng phát triển trong tương lai và các vấn đề phải đối mặt

Hướng phát triển：

1. Nâng cao hiệu suất: Mục tiêu là đạt được tích từ năng không dưới 35 megaoersted và nhiệt độ làm việc không dưới 600 độ C, điều này đòi hỏi phải có những đột phá trong cấu trúc hợp kim nano và công nghệ xử lý ranh giới tinh thể.
2. Sản xuất xanh: Khuyến khích sử dụng lò nung tiết kiệm năng lượng và quy trình nghiền không cần làm mát bằng nước, nhằm giảm tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất.
3. Phát triển thông minh: Phát triển các sản phẩm nam châm tự chẩn đoán tích hợp cảm biến, cung cấp các giải pháp thông minh hơn cho các lĩnh vực như xe điện mới.

Thách thức phải đối mặt：

1. Về nguồn cung nguyên liệu, giá coban có thể dao động tới 60% trong năm, và nguồn cung chủ yếu tập trung ở Cộng hòa Dân chủ Congo, dẫn đến rủi ro đáng kể trong chuỗi cung ứng.
2. Trong lĩnh vực cạnh tranh thị trường, nam châm neodymium-iron-boron đã cải thiện khả năng chịu nhiệt thông qua công nghệ pha tạp đất hiếm nặng, tạo ra áp lực thay thế trong các ứng dụng dưới 200 độ C.
3. Trong lĩnh vực thương mại quốc tế, Chỉ thị RoHS 3.0 của Liên minh Châu Âu về việc hạn chế sử dụng nguyên tố coban đã nâng cao ngưỡng tiếp cận thị trường quốc tế.