【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,近些年,国内粉体材料工业转型升级成效显著,综合实力稳步增长,国际竞争力持续增强,一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范,有效改善了国内高端粉材的紧缺局面,提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“中国好粉材”这一活动,以期促进相关企业更好发挥示范作用,引领中国粉体工业的发展,并让“好粉材”发出它们更大的光彩。
羰基铁粉:独特性能支撑多领域应用
羰基铁粉是以海绵铁、一氧化碳为主要原材料合成羰基铁,用羰基络合物热分解工艺技术生产的微米级、亚微米级单质元素纯铁粉。是一种多功能超细金属粉体材料,其内部呈洋葱状结构的硬粉,硬粉经过高温退火消除洋葱状结构后,则可得到一体成型电感磁心所需的羰基铁软粉。
羰基铁粉生产工艺流程图
羰基法制备的铁粉平均粒度一般不大于10μm,所制取的铁粉,不论是球形、不规则或针状粉末都具有纯度高(不含有害杂质,如硅、硫、磷、硒等)、颗粒细小均匀、分散性好、活性大等特点,尤其是加氨气热解制得的铁粉,它在较低温度下出粉筛分时,对空气中水分、氧的敏感性小,其氢损值小。作为合金添加剂,具有良好的扩散性能,有利于减少合金化时由于设备和人为造成的偏析现象。
此外,羰基铁粉具有高饱和磁感应强度(2.2T),这使得它在需要承受大电流的应用中具有显著优势。不过,同时也存在磁导率低和耐蚀性差等缺点,成型后电感值较低、防锈特性差等,羰基铁粉末制备的电感在长时间高温老化后存在Q值下降的问题,需要通过后端的电感喷涂处理解决其耐盐雾和潮湿环境的不足,无疑增加了电感的制造成本和环保成本。
羰基铁粉主要用于粉末冶金、软磁材料、磁流体抛光、金刚石工具、雷达吸波材料、硬质合金、化学催化合成、防伪涂料、药物配方(营养补铁、多种维他命剂)、食物添加剂及动物饲料等领域。
粉末冶金方面,羰基铁粉不仅能够提高产品的成品率和强度,而且能够使产品的寿命延长5-10倍因此被认为是最好的添加剂之一。
目前市场上主要的羰基铁粉供应商包括德国巴斯夫(BASF)、悦安新材料(Yue An New Materials)和江苏天一等。其中,德国巴斯夫的羰基铁粉以其稳定的性能和较低的损耗著称,但价格相对较高。而悦安新材料和江苏天一的产品则以性价比高著称,在国内市场占有较大的份额。
全球羰基铁粉产能情况
从5100亿到超5600亿,羰基铁粉市场扩张进行时
中国粉末冶金行业目前已进入发展快车道。基铁粉是粉末冶金机械制造工业不可缺少的金属原料,采用羰基铁粉制造的粉末冶金零部件应用广泛,具有良好经济效益。
目前,羰基铁粉市场呈现出供需偏紧的趋势,尤其是在高端产品领域,国内外市场对基铁粉的需求量不断增加,2020年市场规模回升至5100亿元以上,2023年市场规模超过5600亿元,接近行业峰值。预计未来几年,羰基铁粉的市场规模将继续扩大,格也将保持稳定增长。
江苏天一细粉:从技术突破到国内外市场双拓展
江苏天一超细金属粉末有限公司成立于2001年12月,专注微纳米金属材料技术领域研发、生产23年,主导产品为羰基铁粉。
图源:无线淮安
现拥有年产4万余吨五羰基铁并以此为原料制取1万吨以上微、纳米羰基铁粉及镍铁包石墨等复合材料的规模化生产能力;年产1万吨超高压水雾化&高压气雾化微米合金粉末、非晶材料生产能力。
为全球一流的微纳米金属材料产品&服务提供商,江苏省制造业小巨人,第三批国家级专精特新“小巨人”企业,国家制造业单项冠军示范企业。
图源:无线淮安
天一细粉成功跻身“冠军”之列,得益于其在技术研发上的持久耕耘。企业每年研发投入占比达15%以上,牵头制订《微米级羰基铁粉》、《食品添加剂-羰基铁粉》国家标准;独立制订《超硬磨料制品用微米级羰基铁粉》行业标准。
图源:无线淮安
拥有专利64项,其中国家发明专利50项(已获授权21项),国际发明专利5项(已全部获授权),实用新型专利9项(已全部获授权);公开、实审及PCT审查发明专利19项。其研发机构为江苏省羰基金属合成工程技术研究中心,江苏省认定企业技术中心。
AAA级资信企业,ISO9001:2015&TS16949质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、“两化融合”管理体系认证企业。
作为一家极具产业特色的高新企业,近年来,除了满足国内市场需求,天一细粉还积极拓展海外市场,努力形成新的经济增长点。
天一超细金属粉末有限公司副总经理宋山峪介绍说:“我们的产能迅速提升离不开市场的拉动作用,今后,我们将从产品质量的稳定性和产品的应用领域开发这两方面,着手扩大市场范围。目前我们海外市场大约占整体销售的三分之一,计划明年能达到40%。”
天一细粉:仍在追求卓越
近年来公司为了响应国家“双碳”要求,逐渐将业务拓展至风电-储能-电解水新能源领域,依托公司现有产品特性,正开发独具特色的储能电池体系。高总畅谈了企业发展前景,并表示公司在新能源领域还处于起步阶段,急需相关领域的专家支持,并提出了强烈的技术诉求和合作意愿。
响应《中国制造2025》,天一的超高速激光熔覆设备、激光熔覆用合金粉末,将开创高质量涂层粉体原材料、金属材料表面强韧化处理工艺及技术装备全产业平台。
天一细粉六羰基钨、六羰基钼、九羰基二铁、十二羰基三铁已形成产业化生产能力。
高精度数控磁流变抛光设备及磁流变抛光液正在开启智能抛光时代!磁流变液及智能减振阻尼器产业化项目正在实施中。
小结
综上所述,羰基铁粉凭借其独特的生产工艺和优异特性,在多领域展现出重要价值,虽存在磁导率低等不足,但瑕不掩瑜。其市场规模持续扩张,供需偏紧,特别是高端产品需求旺盛。天一细粉凭借技术创新、标准制定及产能优势,在行业中占据重要地位,不仅成为国家级专精特新“小巨人”企业,还在积极拓展国内外市场,产品应用领域不断延伸,从粉末冶金到新能源、智能抛光等前沿领域。
展望未来,随着技术的持续创新与市场的不断拓展,羰基铁粉有望在更多领域发挥更大作用,而像天一细粉等企业也将在行业发展浪潮中持续追求卓越,为羰基铁粉行业的繁荣注入源源不断的动力,推动行业迈向新的高度。
参考来源:
天一细粉官网、无线淮安、中国粉体网等
肖冬明等.羰基铁粉生产工艺及用途概述
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(中国粉体网编辑整理/九思)
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