أولا: المقدمة

تُستخدم مغناطيسات الفريت، باعتبارها نوعًا مهمًا من مواد المغناطيس الدائم، على نطاق واسع في مجالات متنوعة، مثل الإلكترونيات والسيارات والآلات الصناعية، نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة، ومقاومتها الجيدة للتآكل، وخصائصها المغناطيسية المستقرة نسبيًا. تُعد قوة الإكراه معيارًا أساسيًا يُميز قدرة المادة المغناطيسية على مقاومة إزالة المغناطيسية. يُعد قياس قوة الإكراه لمغناطيسات الفريت بدقة أمرًا أساسيًا لمراقبة الجودة، وبحوث المواد، وتصميم المنتجات. ستقدم هذه المقالة شرحًا شاملًا لطرق قياس قوة الإكراه لمغناطيسات الفريت، بما في ذلك المبادئ والمعدات والإجراءات والعوامل المؤثرة على نتائج القياس.

ثانياً: فهم الإكراه

أ. التعريف والأنواع

تُعرَّف الإكراه المغناطيسي بأنها شدة المجال المغناطيسي اللازمة لخفض مغنطة مادة ممغنطة إلى الصفر بعد تشبعها بالمغنطة. يوجد نوعان رئيسيان من الإكراه المغناطيسي: الإكراه المغناطيسي الطبيعي ( HcB ) والإكراه المغناطيسي الذاتي ( HcJ ). يشير الإكراه المغناطيسي الطبيعي إلى شدة المجال المغناطيسي اللازمة لخفض كثافة التدفق المغناطيسي ( B ) إلى الصفر، بينما يرتبط الإكراه المغناطيسي الذاتي بخفض المغنطة الذاتية ( J ) إلى الصفر. بالنسبة لمغناطيسات الفريت، غالبًا ما يكون الإكراه المغناطيسي الذاتي أكثر أهمية لأنه يعكس بشكل أفضل مقاومة المادة لإزالة المغنطة على المستوى الذري.

ب. الأهمية في مغناطيس الفريت

تُحدد قوة الإكراه المغناطيسي لمغناطيسات الفريت استقرارها المغناطيسي وأداءها في التطبيقات العملية. فارتفاع قوة الإكراه يعني قدرة المغناطيس على تحمل مجالات إزالة مغناطيسية خارجية أقوى دون فقدان مغناطيسيته بشكل ملحوظ. وهذا أمر بالغ الأهمية في تطبيقات مثل المحركات الكهربائية، حيث تتعرض المغناطيسات لمجالات مغناطيسية متناوبة. أما مغناطيس الفريت ذو قوة الإكراه المنخفضة فقد يفقد مغناطيسيته بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض أداء المحرك أو حتى تعطلّه.

ثالثًا: مبادئ القياس

أ. حلقة التخلف المغناطيسي

يعتمد قياس الإكراه المغناطيسي على مفهوم حلقة التخلف المغناطيسي. فعندما يتعرض مادة مغناطيسية لمجال مغناطيسي متغير، لا تتبع مغنطتها ( M ) أو كثافة تدفقها المغناطيسي ( B ) علاقة خطية مع شدة المجال المغناطيسي المطبق ( H ). بل تشكل حلقة مغلقة تُسمى حلقة التخلف المغناطيسي. وتُعد الإكراه المغناطيسي إحدى النقاط الرئيسية على هذه الحلقة. ومن خلال قياس شدة المجال المغناطيسي التي تعود عندها المغنطة أو كثافة التدفق المغناطيسي إلى الصفر أثناء عملية إزالة المغنطة، يمكننا تحديد الإكراه المغناطيسي للمادة.

ب. العلاقة بين الكميات المغناطيسية

في المواد المغناطيسية، ترتبط كثافة التدفق المغناطيسي B بالمغنطة الذاتية J وشدة المجال المغناطيسي المطبق H بالمعادلة B = μ₀(H + J) ، حيث μ₀ هي نفاذية الفراغ ( μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A ). أثناء قياس منحنى التخلف المغناطيسي، يمكننا قياس العلاقة بين B وH أو بين J وH للحصول على قيم الإكراه المغناطيسي.

رابعاً: معدات القياس

أ. مقياس المغناطيسية الاهتزازي للعينة (VSM)

1. مبدأ
   يعمل مقياس المغناطيسية الاهتزازي (VSM) على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. فعند وضع عينة ممغنطة مهتزة داخل مجموعة من ملفات الاستقبال، تتولد قوة دافعة كهربائية متناوبة في هذه الملفات. تتناسب شدة هذه القوة الدافعة الكهربائية طرديًا مع العزم المغناطيسي للعينة. وبقياس القوة الدافعة الكهربائية المتولدة ومعرفة معلمات اهتزاز العينة، يمكن حساب عزمها المغناطيسي. بعد ذلك، ومن خلال تغيير المجال المغناطيسي المطبق وقياس العزوم المغناطيسية المقابلة، يمكن الحصول على منحنى التخلف المغناطيسي، ومن ثم تحديد الإكراه المغناطيسي.
2. عناصر
   يتكون جهاز قياس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) النموذجي من نظام اهتزاز العينة، وزوج من ملفات الاستقبال، ونظام توليد المجال المغناطيسي (عادةً ما يكون مغناطيسًا كهربائيًا)، ونظام كشف وتضخيم الإشارة، ونظام جمع ومعالجة البيانات. يقوم نظام اهتزاز العينة باهتزاز العينة خطيًا بتردد وسعة ثابتين. تُستخدم ملفات الاستقبال لكشف القوة الدافعة الكهربائية المستحثة الناتجة عن اهتزاز العينة. يوفر نظام توليد المجال المغناطيسي مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا وموحدًا للعينة. يقوم نظام كشف وتضخيم الإشارة بتضخيم إشارات القوة الدافعة الكهربائية المستحثة الضعيفة لمزيد من المعالجة. يقوم نظام جمع ومعالجة البيانات بتسجيل وتحليل البيانات المقاسة للحصول على منحنى التخلف المغناطيسي والمعاملات المغناطيسية ذات الصلة.
3. المزايا والعيوب
   يتميز مقياس المغناطيسية الاهتزازي (VSM) بحساسية عالية وقدرة على قياس العزوم المغناطيسية الصغيرة بدقة. كما يمكنه قياس نطاق واسع من المواد المغناطيسية، بما في ذلك مغناطيسات الفريت، والحصول على منحنيات التخلف المغناطيسي M-H و J-H . مع ذلك، يُعدّ مقياس المغناطيسية الاهتزازي مكلفًا نسبيًا، وعادةً ما يقتصر حجم العينة على العينات الصغيرة نظرًا لمتطلبات الاهتزاز المنتظم وتوزيع المجال المغناطيسي المتجانس.

ب. مقياس مغناطيسية الحبار

1. مبدأ
   يعتمد مقياس المغناطيسية فائق التوصيل بتقنية التداخل الكمي (SQUID) على تأثير جوزيفسون والتداخل الكمي للتيارات فائقة التوصيل. وهو قادر على رصد المجالات المغناطيسية الضعيفة للغاية بدقة عالية. عند وضع عينة ممغنطة بالقرب من مستشعر SQUID، يتسبب المجال المغناطيسي الناتج عن العينة في تغيير في التيار فائق التوصيل في حلقة SQUID، والذي يمكن قياسه كتغير في الجهد. ومن خلال قياس هذا التغير في الجهد كدالة للمجال المغناطيسي المطبق، يمكن الحصول على منحنى التخلف المغناطيسي للعينة، ومن ثم تحديد الإكراه المغناطيسي.
2. عناصر
   يتكون مقياس المغناطيسية فائق التوصيل (SQUID) بشكل أساسي من مستشعر SQUID، ومغناطيس فائق التوصيل لتوليد المجال المغناطيسي، ونظام تبريد للحفاظ على حالة التوصيل الفائق (عادةً باستخدام الهيليوم السائل أو مبرد ذي دورة مغلقة)، ونظام لكشف الإشارة وتضخيمها، ونظام لجمع البيانات ومعالجتها. يُعد مستشعر SQUID المكون الأساسي، وهو شديد الحساسية للمجالات المغناطيسية. يوفر المغناطيس فائق التوصيل مجالًا مغناطيسيًا قويًا ومستقرًا لقياس العينة. يُعد نظام التبريد ضروريًا للحفاظ على مستشعر SQUID وبعض أجزاء المغناطيس في حالة التوصيل الفائق. يقوم نظام كشف الإشارة وتضخيمها بتحويل إشارات الجهد الضعيفة من مستشعر SQUID إلى إشارات قابلة للقياس، بينما يقوم نظام جمع البيانات ومعالجتها بتسجيل البيانات وتحليلها.
3. المزايا والعيوب
   تُعدّ مقاييس المغناطيسية فائقة التوصيل (SQUID) الأعلى حساسية بين جميع تقنيات القياس المغناطيسي، إذ تستطيع رصد مجالات مغناطيسية ضعيفة تصل إلى 10⁻¹⁵ تسلا . كما يمكنها قياس عينات صغيرة جدًا وتوفير بيانات دقيقة عن الخصائص المغناطيسية. مع ذلك، تُعتبر مقاييس المغناطيسية فائقة التوصيل باهظة الثمن، ويتطلب تشغيلها بيئة تبريد معقدة، مما يجعلها أقل سهولة في الاستخدام للقياسات الروتينية في بعض المختبرات والصناعات.

ج. جهاز قياس النفاذية

1. **مبدأ
   صُمم جهاز قياس النفاذية لقياس الخصائص المغناطيسية للمواد المغناطيسية عن طريق القياس المباشر للتدفق المغناطيسي وشدة المجال المغناطيسي. لقياس الإكراه المغناطيسي، يعتمد الجهاز عادةً على مبدأ الدائرة المغناطيسية. توضع العينة في دائرة مغناطيسية، ويُستخدم مغناطيس كهربائي لتطبيق مجال مغناطيسي متغير. يُقاس التدفق المغناطيسي عبر العينة باستخدام مقياس التدفق، وتُقاس شدة المجال المغناطيسي عند موضع العينة باستخدام مسبار هول أو ملف بحث. بتغيير التيار في المغناطيس الكهربائي وتسجيل قيم التدفق المغناطيسي وشدة المجال المغناطيسي المقابلة، يمكن رسم منحنى التخلف المغناطيسي (B-H) ، ومن ثم تحديد الإكراه المغناطيسي.
2. عناصر
   يتكون جهاز قياس النفاذية الأساسي من مغناطيس كهربائي، وحامل عينة، ومقياس تدفق مغناطيسي، وجهاز قياس المجال المغناطيسي (مثل مسبار هول)، ومصدر طاقة للمغناطيس الكهربائي. يوفر المغناطيس الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا للعينة. يُستخدم حامل العينة لتحديد موضعها بدقة في الدائرة المغناطيسية. يقيس مقياس التدفق المغناطيسي التدفق المغناطيسي عبر العينة، بينما يقيس جهاز قياس المجال المغناطيسي شدة المجال المغناطيسي عند موضع العينة. يتحكم مصدر الطاقة في التيار المار في المغناطيس الكهربائي لتغيير المجال المغناطيسي.
3. المزايا والعيوب
   تُعدّ أجهزة قياس النفاذية بسيطة نسبيًا واقتصادية مقارنةً بأجهزة قياس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) وأجهزة قياس المغناطيسية فائقة التوصيل (SQUID). ويمكنها قياس عينات كبيرة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة لبعض التطبيقات الصناعية. مع ذلك، فإن دقة قياسها أقل عمومًا من دقة أجهزة قياس المغناطيسية الاهتزازية وأجهزة قياس المغناطيسية فائقة التوصيل، لا سيما بالنسبة للعينات ذات الأشكال المعقدة أو توزيعات المغناطيسية غير المنتظمة.

خامساً: إجراءات القياس

أ. تحضير العينة

1. اختيار الشكل والحجم
   يؤثر شكل وحجم العينة على نتائج القياس. بالنسبة لأجهزة قياس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) وأجهزة قياس المغناطيسية فائقة التوصيل الكمومي (SQUID)، يُفضل استخدام عينات صغيرة ومنتظمة الشكل (مثل المكعبات أو الأسطوانات أو الأغشية الرقيقة) لضمان توزيع متجانس للمجال المغناطيسي واهتزاز دقيق (في حالة VSM). أما بالنسبة لأجهزة قياس النفاذية المغناطيسية، فيجب أن يكون حجم العينة مناسبًا لتصميم الدائرة المغناطيسية لتقليل تأثيرات الحواف وضمان دقة قياسات التدفق المغناطيسي والمجال.
2. **معالجة الأسطح
   يجب أن يكون سطح العينة نظيفًا وخاليًا من الشوائب، إذ يمكن أن تؤثر الشوائب السطحية على الخصائص المغناطيسية ودقة القياس. عند الضرورة، يمكن تلميع سطح العينة أو تنظيفه باستخدام مذيبات مناسبة.
3. **التمغنط الأولي
   قبل قياس الإكراه المغناطيسي، يجب تشبع مغنطة العينة. ويمكن تحقيق ذلك بوضع العينة في مجال مغناطيسي قوي (عادةً ما يكون أعلى بكثير من الإكراه المغناطيسي المتوقع) لفترة كافية لضمان اصطفاف جميع المجالات المغناطيسية في نفس الاتجاه.

ب. معايرة المعدات

1. معايرة VSM
   قم بمعايرة جهاز قياس العزم المغناطيسي الاهتزازي (VSM) بقياس عينة قياسية ذات خصائص مغناطيسية معروفة. اضبط معايير الجهاز، مثل سعة الاهتزاز وتردده، وكسب نظام كشف الإشارة وتضخيمها، لضمان دقة قياس العزم المغناطيسي. تحقق من خطية الجهاز بقياس عينات ذات عزوم مغناطيسية مختلفة ضمن نطاق القياس المتوقع.
2. معايرة مقياس المغناطيسية SQUID
   بالنسبة لمقياس المغناطيسية فائق التوصيل (SQUID)، قم بمعايرة مستشعر SQUID بتطبيق مجالات مغناطيسية معروفة وقياس مخرجات الجهد الكهربائي المقابلة. تحقق من استقرار نظام التبريد الفائق وأداء المغناطيس فائق التوصيل. تأكد من أن مقياس المغناطيسية SQUID يعمل ضمن نطاقه الأمثل وأن المجال المغناطيسي المحيط به في أدنى حد ممكن.
3. معايرة جهاز قياس النفاذية
   عاير جهاز قياس النفاذية بقياس عينة مغناطيسية قياسية ذات خصائص B-H معروفة. اضبط نقطة الصفر لجهاز قياس التدفق المغناطيسي وجهاز قياس المجال المغناطيسي. تحقق من خطية توليد المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي بقياس شدة المجال المغناطيسي عند تيارات مختلفة.

ج. قياس الإكراه

1. استخدام VSM
   ضع العينة المشبعة مغناطيسيًا في حامل عينات جهاز قياس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) وشغّل نظام الاهتزاز. غيّر المجال المغناطيسي المُطبّق تدريجيًا من قيمة التشبع في الاتجاه المعاكس (عملية إزالة المغناطيسية). سجّل العزم المغناطيسي للعينة كدالة لشدة المجال المغناطيسي المُطبّق. استمر في خفض المجال المغناطيسي حتى يصل إلى قيمة تشبع سالبة، ثم ارفعه مرة أخرى إلى قيمة التشبع الموجبة لإكمال قياس منحنى التخلف المغناطيسي. حلّل البيانات المقاسة لتحديد قيم الإكراه المغناطيسي ( HcB و HcJ إن أمكن).
2. استخدام مقياس المغناطيسية فائق التوصيل (SQUID)
   ضع العينة المشبعة مغناطيسيًا بالقرب من مستشعر SQUID في بيئة مبردة. غيّر المجال المغناطيسي المُطبق، الناتج عن المغناطيس فائق التوصيل، ببطء في اتجاه إزالة المغناطيسية. قِس جهد خرج مستشعر SQUID كدالة للمجال المغناطيسي المُطبق. ارسم منحنى التخلف المغناطيسي بناءً على البيانات المقاسة، وحدد الإكراه المغناطيسي.
3. استخدام جهاز قياس النفاذية
   ضع العينة الممغنطة المشبعة في حامل العينات الخاص بجهاز قياس النفاذية المغناطيسية. طبّق مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا باستخدام المغناطيس الكهربائي، بدءًا من قيمة التشبع وخفضها تدريجيًا في الاتجاه المعاكس. قِس التدفق المغناطيسي عبر العينة باستخدام مقياس التدفق، وقِس شدة المجال المغناطيسي عند موضع العينة باستخدام مسبار هول أو ملف البحث في آنٍ واحد. سجّل البيانات وارسم منحنى التخلف المغناطيسي B-H . حدد الإكراه المغناطيسي الطبيعي ( HcB ) من المنحنى.

سادساً: العوامل المؤثرة على نتائج القياس

أ. درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على الخصائص المغناطيسية لمغناطيسات الفريت. فمع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد الاضطراب الحراري للعزوم المغناطيسية، مما قد يقلل من الإكراه المغناطيسي. لذا، من المهم قياس الإكراه المغناطيسي عند درجة حرارة محددة، عادةً ما تكون درجة حرارة الغرفة، إلا إذا تطلب التطبيق القياس عند درجة حرارة مختلفة. وفي حال إجراء القياسات عند درجات حرارة غير درجة حرارة الغرفة، يلزم التحكم الدقيق في درجة الحرارة ومعايرة أجهزة القياس.

ب. توجيه العينة

قد يؤثر اتجاه العينة بالنسبة للمجال المغناطيسي المُطبق على نتائج القياس. ففي حالة المغناطيسات الفريتية غير المتناحية، تختلف قيمة الإكراه المغناطيسي باختلاف الاتجاهات البلورية. وللحصول على قيم دقيقة للإكراه المغناطيسي، يجب توجيه العينة بشكل صحيح وفقًا لمتطلبات القياس. أما في حالة المغناطيسات الفريتية المتناحية، فيكون تأثير اتجاه العينة أقل، ولكن من المهم مع ذلك ضمان ثبات الاتجاه أثناء القياسات المتكررة.

ج. انتظام المجال المغناطيسي

يُعدّ تجانس المجال المغناطيسي المُطبّق أمرًا بالغ الأهمية لقياس الإكراه المغناطيسي بدقة. إذ يُمكن أن تُؤدي المجالات المغناطيسية غير المتجانسة إلى إزالة مغنطة غير متساوية للعينة، مما يُؤدي إلى حلقات تخلف مغناطيسي وقيم إكراه مغناطيسي غير دقيقة. في مقاييس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) ومقاييس التداخل الكمومي فائق التوصيل (SQUID)، يجب وضع العينة في منطقة ذات تجانس عالٍ للمجال المغناطيسي. أما في مقاييس النفاذية المغناطيسية، فيجب أن يضمن تصميم الدائرة المغناطيسية توزيعًا متجانسًا للمجال المغناطيسي عند موضع العينة.

د. سرعة القياس

تؤثر سرعة تغيير المجال المغناطيسي المُطبق أثناء قياس منحنى التخلف المغناطيسي على النتائج. فإذا كانت سرعة القياس عالية جدًا، قد لا يتوفر للمجالات المغناطيسية في العينة الوقت الكافي للاستجابة لتغير المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى تشوه منحنى التخلف المغناطيسي. لذا، من المهم اختيار سرعة قياس مناسبة، عادةً ما تكون بطيئة بما يكفي للسماح للعينة بالوصول إلى حالة استقرار عند كل قيمة للمجال المغناطيسي.

سابعاً: الخاتمة

يُعدّ قياس الإكراه المغناطيسي لمغناطيسات الفريت مهمةً معقدةً ولكنها أساسية لفهم هذه المواد المغناطيسية واستخدامها. ومن خلال اختيار معدات القياس المناسبة، واتباع إجراءات القياس الصحيحة، ومراعاة العوامل التي قد تؤثر على نتائج القياس، يُمكن الحصول على قيم دقيقة للإكراه المغناطيسي. وتُعدّ أجهزة قياس المغناطيسية الاهتزازية (VSM) وأجهزة قياس المغناطيسية فائقة التوصيل الكمومي (SQUID) وأجهزة قياس النفاذية المغناطيسية من أهم المعدات المستخدمة لقياس الإكراه المغناطيسي، ولكل منها مزاياها وقيودها. ويُعدّ تحضير العينة ومعايرة المعدات وتقنيات القياس المناسبة خطواتٍ أساسيةً لضمان دقة وموثوقية نتائج القياس. كما يُتيح فهم العوامل التي قد تؤثر على قياس الإكراه المغناطيسي، مثل درجة الحرارة، واتجاه العينة، وتجانس المجال المغناطيسي، وسرعة القياس، تحكمًا أفضل في عملية القياس وتفسيرًا أكثر دقةً للنتائج. وبفضل بيانات الإكراه المغناطيسي الدقيقة، يُمكن للباحثين والمهندسين تحسين تصميم وأداء المنتجات القائمة على مغناطيسات الفريت في مختلف التطبيقات.

حجم سوق المغناطيس الفريت العالمي: تحليل معمق

أولاً: حجم السوق الحالي ونظرة عامة عليه

شهد سوق المغناطيس الفريتي العالمي نمواً وتحولاً ملحوظين حتى عام 2025. وقد بلغ حجم السوق مستوىً كبيراً، حيث قدمت العديد من التقارير البحثية وجهات نظر مختلفة ولكنها متكاملة.

أ. القيمة السوقية الإجمالية

بحسب مؤسسات بحثية مختلفة، يُقدّر حجم سوق مغناطيس الفريت العالمي في عام 2025 بمليارات الدولارات الأمريكية. فعلى سبيل المثال، يشير أحد التقارير إلى أن حجم السوق بلغ حوالي 10 مليارات دولار أمريكي في عام 2025، مع توقعات بنموه إلى 16.4 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، مسجلاً معدل نمو سنوي مركب قدره 7.3% خلال فترة التوقعات. بينما يشير تحليل آخر إلى أن حجم السوق بلغ حوالي 8.32 مليار دولار أمريكي في عام 2025، ومن المتوقع أن يصل إلى 9.83 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032 بمعدل نمو سنوي مركب قدره 2.39%. ويمكن عزو هذه الاختلافات في التقديرات إلى تباين منهجيات البحث ومصادر البيانات ونطاق تعريف السوق. ومع ذلك، تشير جميعها إلى سوق متنامية ذات آفاق إيجابية.

ب. تقسيم السوق حسب النوع

يمكن تصنيف مغناطيسات الفريت بشكل عام إلى مغناطيسات الفريت الصلبة (مغناطيسات الفريت الدائمة) ومغناطيسات الفريت اللينة. تستحوذ مغناطيسات الفريت الصلبة على حصة سوقية مهيمنة، إذ تمثل أكثر من 70% من سوق مغناطيسات الفريت العالمي. ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى ميزتها التنافسية من حيث التكلفة في تطبيقات المحركات التقليدية، بالإضافة إلى استخدامها المتزايد في المجالات الناشئة. ومن المتوقع أن يصل الطلب على مغناطيسات الفريت الصلبة إلى 2.1 مليون طن بحلول عام 2025. أما مغناطيسات الفريت اللينة، فتجد فرص نمو جديدة في تقنيات الإلكترونيات والطاقة عالية التردد ومنخفضة الفقد، لا سيما في تطبيقات مثل مركبات الطاقة الجديدة ووحدات الطاقة في مراكز البيانات.

ثانياً: تحليل السوق الإقليمي

أ. منطقة آسيا والمحيط الهادئ

تُعدّ منطقة آسيا والمحيط الهادئ أكبر سوق لمغناطيس الفريت، إذ تستحوذ على نسبة كبيرة من حصة السوق العالمية. في عام 2024، هيمنت على السوق بحصة بلغت 74.77%. وتضم هذه المنطقة مراكز تصنيع رئيسية، لا سيما في الصين واليابان وكوريا الجنوبية. وتتمتع الصين، على وجه الخصوص، بصناعة راسخة لمغناطيس الفريت، مع عدد كبير من المصنّعين وسلسلة توريد متكاملة. وتجعلها قدرتها الإنتاجية الضخمة وفعاليتها من حيث التكلفة مُصدِّراً رئيسياً لمغناطيس الفريت على مستوى العالم. في عام 2025، بلغ حجم سوق مغناطيس الفريت الصلب في الصين 6.567 مليار يوان، بينما بلغ حجم السوق العالمي 26.291 مليار يوان.

ب. أمريكا الشمالية

تُعدّ أمريكا الشمالية سوقًا مهمة أخرى لمغناطيس الفريت. وتُعتبر الولايات المتحدة الأمريكية السوق الرئيسي والمورد الأساسي في هذه المنطقة. وقد أنشأت شركات عالمية مراكز بحث وتطوير وتوزيع إقليمية فيها، كما تُشارك شركات محلية في توريد منتجات متوسطة وعالية الجودة. وتتميز سوق أمريكا الشمالية بالابتكار التكنولوجي والتركيز على التطبيقات المتطورة. إلا أن فرض الولايات المتحدة تعريفات جمركية مُشددة على مغناطيس الفريت المستورد في أوائل عام 2025 قد غيّر بشكل كبير تدفقات التجارة العالمية وهياكل التكاليف، مما أثر على ديناميكيات السوق في هذه المنطقة.

ج. أوروبا

تستحوذ أوروبا على حصة سوقية معينة في سوق المغناطيسات الفريتية العالمية، حيث تُعدّ ألمانيا وفرنسا من أبرز الدول المشاركة. وقد أنشأت شركات مثل موراتا وتي دي كي مراكز أبحاث وشبكات خدمات إقليمية في أوروبا، وذلك لتلبية الطلب المتزايد على التطبيقات المتطورة في قطاع إلكترونيات السيارات. ويشهد السوق الأوروبي حاليًا مرحلة من التطوير والتحديث التكنولوجي، مع نظام إمداد يدعم بشكل أساسي الصناعات التحويلية المحلية المتطورة.

د. مناطق أخرى

تتمتع منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا وأمريكا اللاتينية بحصص سوقية أصغر نسبيًا. في الشرق الأوسط وأفريقيا، يعتمد التوريد بشكل أساسي على شبكات توزيع الشركات العالمية، بينما تشارك بعض الشركات المحلية في توريد النماذج الأساسية. يشهد السوق في هذه المنطقة توسعًا تدريجيًا في تطبيقاته، حيث يلبي بشكل رئيسي احتياجات التصنيع الإلكتروني الناشئة في المنطقة. أما في أمريكا اللاتينية، فتُعد دول مثل البرازيل أسواقًا رئيسية، ويعتمد التوريد على قنوات التوزيع الإقليمية للشركات العالمية. يشهد السوق مرحلة نمو واختراق أولي للتطبيقات، ويدعم بشكل أساسي الإلكترونيات الاستهلاكية المحلية وغيرها من المجالات الأساسية.

ثالثًا: محركات السوق

أ. قطاع الإلكترونيات المتنامي

يُعدّ النمو المتواصل لصناعة الإلكترونيات محركًا رئيسيًا لسوق مغناطيس الفريت. فمع تزايد تصغير وتكامل المكونات الإلكترونية، يُستخدم مغناطيس الفريت على نطاق واسع في مختلف الأجهزة الإلكترونية، كالهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. فعلى سبيل المثال، يُستخدم مغناطيس الفريت في الهواتف الذكية في مكبرات الصوت، وأجهزة الاهتزاز، ووحدات الشحن اللاسلكي. كما أن خصائص التردد العالي والفقد المنخفض لمغناطيس الفريت تجعله مناسبًا لمحطات اتصالات الجيل الخامس، ووحدات تزويد الطاقة لخوادم مراكز البيانات، وغيرها من التطبيقات الإلكترونية المتطورة، مما يزيد من الطلب عليه في السوق.

ب. زيادة التطبيقات الصناعية

تُستخدم مغناطيسات الفريت على نطاق واسع في القطاع الصناعي. ففي صناعة السيارات، تُستخدم في المحركات الدقيقة المتخصصة، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة الدفع الكهربائية لمركبات الطاقة الجديدة. وقد أدى تطوير مركبات الطاقة الجديدة وتقنيات القيادة الذكية إلى زيادة دمج الأنظمة الإلكترونية داخلها، مما رفع متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي وخلق سوقًا واسعة لمغناطيسات الفريت. إضافةً إلى ذلك، تُستخدم مغناطيسات الفريت أيضًا في الأدوات الكهربائية، والألعاب، والمحركات الصناعية التقليدية، مما يضمن طلبًا مستقرًا في السوق.

ج- التطورات التكنولوجية

يُسهم الابتكار التكنولوجي باستمرار في تطوير سوق مغناطيس الفريت. فالبحث والتطوير في تركيبات المواد عالية الأداء ومنخفضة الفقد، بالإضافة إلى عمليات التحضير الجديدة وتقنيات التصنيع الذكية، تُحسّن أداء وجودة مغناطيس الفريت. فعلى سبيل المثال، مكّن التقدم الكبير في تكنولوجيا المواد المغناطيسية اللينة عالية التردد ومنخفضة الفقد من استخدام مغناطيس الفريت في مجالات أكثر تطوراً. وفي الوقت نفسه، جعلت تقنية التغليف المصغّر مغناطيس الفريت أكثر ملاءمة للأجهزة الإلكترونية صغيرة الحجم.

رابعاً: تحديات السوق

أ. عدم اليقين في السياسة التجارية

تؤثر سياسات التجارة العالمية بشكل كبير على سوق مغناطيس الفريت. فقد أدى فرض بعض الدول للتعريفات الجمركية والحواجز التجارية، مثل تعريفات الولايات المتحدة على مغناطيس الفريت المستورد، إلى تعطيل التدفق الحر للسلع على مستوى العالم. وقد أدى ذلك إلى زيادة تكاليف استيراد المنتجات، والضغط على أسعارها في المراحل اللاحقة من سلسلة التوريد، وإجبار مصنعي المعدات الأصلية على إعادة تقييم استراتيجياتهم العالمية للمشتريات. إضافةً إلى ذلك، ساهمت ضوابط التصدير التي تفرضها بعض الدول على المواد المغناطيسية الأساسية، بهدف حماية أمن سلاسل التوريد المحلية، في زيادة حالة عدم اليقين في إمدادات السوق.

ب. ضغوط التكلفة

يواجه قطاع صناعة المغناطيسات الفريتية ضغوطًا مالية من جوانب متعددة. فتقلب أسعار المواد الخام، مثل أكسيد الحديد وكربونات السترونتيوم وكربونات الباريوم، يؤثر بشكل مباشر على تكاليف إنتاج هذه المغناطيسات. وفي الوقت نفسه، ومع تزايد متطلبات حماية البيئة، تحتاج الشركات إلى استثمار المزيد في مرافق وتقنيات حماية البيئة للوفاء باللوائح ذات الصلة، مما يزيد أيضًا من تكاليف الإنتاج. إضافةً إلى ذلك، ترتفع تكاليف العمالة في بعض المناطق الصناعية، مما يزيد من تقلص هوامش ربح الشركات.

ج. متطلبات الأداء

مع استمرار توسع مجالات استخدام مغناطيسات الفريت، تتزايد متطلبات الأداء باستمرار. ففي التطبيقات المتطورة، مثل مركبات الطاقة الجديدة وشبكات الجيل الخامس للاتصالات، تحتاج مغناطيسات الفريت إلى خصائص مغناطيسية أعلى، وثبات حراري أفضل، وفقدان طاقة أقل. ويتطلب تلبية هذه المتطلبات العالية استثمارًا مستمرًا في البحث والتطوير والابتكار التكنولوجي، مما يمثل تحديًا لبعض الشركات، لا سيما الشركات الصغيرة والمتوسطة ذات القدرات البحثية والتطويرية المحدودة.

خامساً: آفاق السوق المستقبلية

أ. توقعات نمو السوق

بالنظر إلى الفترة من 2025 إلى 2030، من المتوقع أن يستمر سوق المغناطيسات الفريتية العالمي في النمو. وسيعتمد هذا النمو بشكل أكبر على الابتكار التكنولوجي وتعزيز القيمة بدلاً من مجرد توسيع الطاقة الإنتاجية. وتشير التقديرات إلى أن حجم السوق العالمي سيقارب 14 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030. وستشكل المغناطيسات اللينة عالية الأداء ومنتجات المغناطيسات الصلبة المصممة خصيصًا لمجالات محددة نسبة متزايدة من قيمة السوق، مما يمثل تحولًا في الصناعة من النمو القائم على الكمية إلى النمو القائم على الجودة.

ب. مجالات التطبيق الناشئة

توجد العديد من مجالات التطبيق الناشئة المحتملة لمغناطيسات الفريت. ففي مجال الطاقة المتجددة، بالإضافة إلى مركبات الطاقة المتجددة، يمكن استخدام مغناطيسات الفريت في توليد طاقة الرياح ومحولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. وتجعل موثوقية مغناطيسات الفريت العالية وفعاليتها من حيث التكلفة منها مناسبةً لهذه التطبيقات واسعة النطاق في مجال الطاقة. أما في المجال الطبي، فيمكن استخدام مغناطيسات الفريت في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) وغيرها من الأجهزة الطبية. ومع التطور المستمر للتكنولوجيا الطبية، من المتوقع أن يزداد الطلب على مغناطيسات الفريت عالية الأداء في هذا المجال. علاوة على ذلك، يوفر مجالا إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) فرصًا جديدة لمغناطيسات الفريت، نظرًا لاستخدامها الواسع في مختلف أجهزة الاستشعار والأجهزة الذكية.

ج. اتجاهات الصناعة

سيشهد قطاع مغناطيس الفريت في المستقبل عدة اتجاهات. أولاً، سيزداد اندماج هذا القطاع، وستستحوذ الشركات الكبيرة ذات القدرات البحثية والتطويرية القوية والمزايا التجارية على حصة سوقية أكبر تدريجياً. ثانياً، ستصبح سلاسل التوريد أكثر محلية وإقليمية. ولمواجهة تقلبات السياسات التجارية وتقليل مخاطر سلاسل التوريد، سيُنشئ المصنّعون قواعد إنتاج محلية أو شراكات راسخة بالقرب من أسواق المستهلكين الرئيسية. ثالثاً، سيصبح الإنتاج الأخضر والمستدام اتجاهاً تنموياً هاماً. ستحتاج الشركات إلى تبني عمليات ومواد إنتاج أكثر ملاءمة للبيئة لتلبية المتطلبات البيئية المتزايدة للسوق والمجتمع.

في الختام، يشهد سوق مغناطيس الفريت العالمي في عام 2025 نموًا متسارعًا، بحجم سوقي محدد واتجاه نمو واضح. ورغم بعض التحديات التي يواجهها، كعدم استقرار السياسات التجارية، وضغوط التكاليف، ومتطلبات الأداء، إلا أن آفاق السوق لا تزال واعدة، مدفوعةً بنمو قطاعي الإلكترونيات والصناعة، والتقدم التكنولوجي، وظهور مجالات تطبيق جديدة. ويتعين على الشركات العاملة في هذا القطاع مراقبة ديناميكيات السوق عن كثب، وتعزيز الابتكار التكنولوجي، وتحسين إدارة سلسلة التوريد لديها، لاغتنام فرص السوق وتحقيق التنمية المستدامة.