Ferrietmagneten, een belangrijk type permanent magneetmateriaal, worden veelvuldig gebruikt in diverse sectoren zoals elektronica, de automobielindustrie en industriële machines vanwege hun kosteneffectiviteit, goede corrosiebestendigheid en relatief stabiele magnetische eigenschappen. Coërciviteit is een cruciale parameter die het vermogen van een magnetisch materiaal om demagnetisatie te weerstaan karakteriseert. Het nauwkeurig meten van de coërciviteit van ferrietmagneten is essentieel voor kwaliteitscontrole, materiaalonderzoek en productontwerp. Dit artikel beschrijft uitgebreid de methoden voor het meten van de coërciviteit van ferrietmagneten, inclusief de principes, apparatuur, procedures en factoren die de meetresultaten beïnvloeden.
Coërciviteit wordt gedefinieerd als de magnetische veldsterkte die nodig is om de magnetisatie van een gemagnetiseerd materiaal tot nul te reduceren nadat het verzadigd is gemagnetiseerd. Er zijn twee hoofdtypen coërciviteit: normale coërciviteit ( HcB ) en intrinsieke coërciviteit ( HcJ ). Normale coërciviteit verwijst naar de magnetische veldsterkte die nodig is om de magnetische fluxdichtheid ( B ) tot nul te reduceren, terwijl intrinsieke coërciviteit betrekking heeft op de reductie van de intrinsieke magnetisatie ( J ) tot nul. Voor ferrietmagneten is intrinsieke coërciviteit vaak van groter belang, omdat deze de weerstand van het materiaal tegen demagnetisatie op atomair niveau beter weergeeft.
De coërciviteit van ferrietmagneten bepaalt hun magnetische stabiliteit en prestaties in praktische toepassingen. Een hogere coërciviteit betekent dat de magneet sterkere externe demagnetiserende velden kan weerstaan zonder zijn magnetisatie significant te verliezen. Dit is cruciaal in toepassingen zoals elektromotoren, waar de magneten worden blootgesteld aan wisselende magnetische velden. Een ferrietmagneet met een lage coërciviteit kan gemakkelijk gedemagnetiseerd raken, wat kan leiden tot een afname van de motorprestaties of zelfs tot motoruitval.
De meting van de coërciviteit is gebaseerd op het concept van de magnetische hysteresislus. Wanneer een magnetisch materiaal wordt blootgesteld aan een veranderend magnetisch veld, volgt de magnetisatie ( M ) of magnetische fluxdichtheid ( B ) geen lineair verband met de sterkte van het aangelegde magnetische veld ( H ). In plaats daarvan vormt het een gesloten lus, de zogenaamde hysteresislus. De coërciviteit is een van de belangrijkste punten op deze lus. Door de magnetische veldsterkte te meten waarbij de magnetisatie of magnetische fluxdichtheid tijdens het demagnetisatieproces weer nul wordt, kunnen we de coërciviteit van het materiaal bepalen.
In een magnetisch materiaal is de magnetische fluxdichtheid B gerelateerd aan de intrinsieke magnetisatie J en de aangelegde magnetische veldsterkte H door de vergelijking B=μ0(H+J) , waarbij μ0 de permeabiliteit van de vrije ruimte is ( μ0=4π×10−7 T⋅m/A ). Tijdens de meting van de hysteresislus kunnen we de B−H- of J−H- relaties meten om de coërciviteitswaarden te verkrijgen.
Temperatuur heeft een aanzienlijke invloed op de magnetische eigenschappen van ferrietmagneten. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de thermische agitatie van de magnetische momenten toe, wat de coërciviteit kan verlagen. Daarom is het belangrijk om de coërciviteit bij een specifieke temperatuur te meten, meestal kamertemperatuur, tenzij de toepassing een meting bij een andere temperatuur vereist. Indien metingen bij andere temperaturen dan kamertemperatuur worden uitgevoerd, zijn een geschikte temperatuurregeling en kalibratie van de meetapparatuur noodzakelijk.
De oriëntatie van het monster ten opzichte van het aangelegde magneetveld kan de meetresultaten beïnvloeden. Bij anisotrope ferrietmagneten is de coërciviteit verschillend langs verschillende kristallografische richtingen. Om nauwkeurige coërciviteitswaarden te verkrijgen, moet het monster correct georiënteerd zijn volgens de meetvereisten. Bij isotrope ferrietmagneten heeft de oriëntatie van het monster minder invloed, maar het is nog steeds belangrijk om een consistente oriëntatie te garanderen tijdens herhaalde metingen.
De uniformiteit van het aangelegde magneetveld is cruciaal voor een nauwkeurige meting van de coërciviteit. Niet-uniforme magneetvelden kunnen leiden tot ongelijkmatige demagnetisatie van het monster, met als gevolg onnauwkeurige hysteresislussen en coërciviteitswaarden. Bij VSM- en SQUID-magnetometers moet het monster in een gebied met een hoge uniformiteit van het magneetveld worden geplaatst. Bij permeameters moet het ontwerp van het magneetcircuit een uniforme magneetveldverdeling op de monsterpositie garanderen.
De snelheid waarmee het aangelegde magneetveld wordt gevarieerd tijdens de hysteresislusmeting kan ook de resultaten beïnvloeden. Als de meetsnelheid te hoog is, hebben de magnetische domeinen in het monster mogelijk niet genoeg tijd om te reageren op het veranderende magneetveld, wat resulteert in een vervormde hysteresislus. Daarom is het belangrijk om een geschikte meetsnelheid te kiezen, meestal langzaam genoeg om het monster bij elke magneetveldwaarde een stabiele toestand te laten bereiken.
Het meten van de coërciviteit van ferrietmagneten is een complexe maar essentiële taak voor het begrijpen en benutten van deze magnetische materialen. Door de juiste meetapparatuur te selecteren, de correcte meetprocedures te volgen en rekening te houden met factoren die de meetresultaten kunnen beïnvloeden, kunnen nauwkeurige coërciviteitswaarden worden verkregen. VSM's, SQUID-magnetometers en permeameters zijn de belangrijkste apparaten die worden gebruikt voor coërciviteitsmeting, elk met hun eigen voordelen en beperkingen. Monsterpreparatie, kalibratie van de apparatuur en de juiste meettechnieken zijn cruciale stappen om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de meetresultaten te garanderen. Inzicht in de factoren die de coërciviteitsmeting kunnen beïnvloeden, zoals temperatuur, monsteroriëntatie, uniformiteit van het magnetische veld en meetsnelheid, maakt een betere controle van het meetproces en een zinvolle interpretatie van de resultaten mogelijk. Met nauwkeurige coërciviteitsgegevens kunnen onderzoekers en ingenieurs het ontwerp en de prestaties van op ferrietmagneten gebaseerde producten in diverse toepassingen optimaliseren.
De wereldwijde markt voor ferrietmagneten heeft in 2025 een aanzienlijke groei en transformatie doorgemaakt. De marktomvang heeft een substantieel niveau bereikt, waarbij verschillende onderzoeksrapporten uiteenlopende, maar complementaire perspectieven bieden.
Volgens verschillende onderzoeksbureaus wordt de wereldwijde markt voor ferrietmagneten in 2025 geschat op een omvang van miljarden Amerikaanse dollars. Zo suggereert een rapport dat de markt in 2025 een waarde had van ongeveer 10,0 miljard dollar, met een verwachte groei tot 16,4 miljard dollar in 2032, wat neerkomt op een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 7,3% gedurende de prognoseperiode. Een andere analyse geeft aan dat de markt in 2025 een omvang had van ongeveer 8,32 miljard dollar, met een verwachte groei tot 9,83 miljard dollar in 2032 en een CAGR van 2,39%. Deze verschillen in schattingen kunnen worden toegeschreven aan variaties in onderzoeksmethoden, gegevensbronnen en de reikwijdte van de marktdefinitie. Ze wijzen echter allemaal op een groeiende markt met positieve vooruitzichten.
Ferrietmagneten kunnen grofweg worden onderverdeeld in harde ferrietmagneten (permanente ferrietmagneten) en zachte ferrietmagneten. Harde ferrietmagneten hebben een dominant marktaandeel en vertegenwoordigen meer dan 70% van de wereldwijde markt voor ferrietmagneten. Dit is voornamelijk te danken aan hun kostenvoordeel in traditionele motortoepassingen en hun toenemende gebruik in opkomende sectoren. Naar schatting zal de vraag naar harde ferrietmagneten in 2025 2,1 miljoen ton bedragen. Zachte ferrietmagneten daarentegen vinden nieuwe groeimogelijkheden in hoogfrequente en verliesarme elektronische en vermogenstechnologieën, met name in toepassingen zoals elektrische voertuigen en voedingsmodules voor datacenters.
De regio Azië-Pacific is de grootste markt voor ferrietmagneten en vertegenwoordigt een aanzienlijk deel van het wereldwijde marktaandeel. In 2024 domineerde deze regio de markt met een aandeel van 74,77%. Deze regio herbergt belangrijke productiecentra, met name in China, Japan en Zuid-Korea. China heeft in het bijzonder een goed ontwikkelde ferrietmagneetindustrie, met een groot aantal fabrikanten en een uitgebreide industriële keten. De grootschalige productiecapaciteit en kosteneffectiviteit van het land maken het tot een belangrijke exporteur van ferrietmagneten wereldwijd. In 2025 bereikte de Chinese markt voor harde ferrietmagneten een omvang van 6,567 miljard yuan, en de wereldwijde markt voor harde ferrietmagneten een omvang van 26,291 miljard yuan.
Noord-Amerika is een andere belangrijke markt voor ferrietmagneten. De Verenigde Staten zijn de belangrijkste afzetmarkt en leverancier in deze regio. Internationale bedrijven hebben hier onderzoeks- en ontwikkelingscentra en regionale distributiecentra gevestigd, en lokale bedrijven zijn ook betrokken bij de levering van producten in het midden- tot hogere segment. De Noord-Amerikaanse markt kenmerkt zich door technologische innovatie en een focus op hoogwaardige toepassingen. De invoering van verhoogde Amerikaanse importheffingen op ferrietmagneten begin 2025 heeft echter de wereldwijde handelsstromen en kostenstructuren aanzienlijk veranderd, met gevolgen voor de marktdynamiek in deze regio.
Europa heeft een aanzienlijk marktaandeel in de wereldwijde markt voor ferrietmagneten, met Duitsland en Frankrijk als belangrijkste spelers. Bedrijven zoals Murata en TDK hebben onderzoekscentra en regionale servicenetwerken in Europa opgezet, voornamelijk om te voldoen aan de vraag naar hoogwaardige toepassingen in de automobielelektronicasector. De Europese markt bevindt zich momenteel in een fase van technologische verfijning en modernisering, met een toeleveringssysteem dat voornamelijk lokale, hoogwaardige productiebedrijven ondersteunt.
Het Midden-Oosten en Afrika, en Latijns-Amerika hebben relatief kleinere marktaandelen. In het Midden-Oosten en Afrika is de levering voornamelijk afhankelijk van de distributienetwerken van internationale bedrijven, en enkele lokale bedrijven zijn betrokken bij de levering van basismodellen. De markt in deze regio bevindt zich in een fase van geleidelijke uitbreiding van toepassingsscenario's, voornamelijk gericht op de groeiende behoeften van de elektronica-industrie in de regio. In Latijns-Amerika zijn landen zoals Brazilië de belangrijkste afzetmarkten, en de levering is afhankelijk van de regionale distributiekanalen van internationale bedrijven. De markt bevindt zich in een ontwikkelingsfase en de eerste toepassingen worden geïntroduceerd, voornamelijk ter ondersteuning van lokale consumentenelektronica en andere basisgebieden.
De voortdurende groei van de elektronica-industrie is een belangrijke drijvende kracht achter de markt voor ferrietmagneten. Door de toenemende miniaturisatie en integratie van elektronische componenten worden ferrietmagneten veelvuldig gebruikt in diverse elektronische apparaten zoals smartphones, tablets en laptops. In smartphones worden ferrietmagneten bijvoorbeeld gebruikt in luidsprekers, trilmotoren en draadloze oplaadmodules. De hoge frequentie en lage verliezen van zachte ferrietmagneten maken ze geschikt voor 5G-communicatiebasisstations, voedingen voor servers in datacenters en andere hoogwaardige elektronische toepassingen, wat de marktvraag verder stimuleert.
Ferrietmagneten hebben een breed scala aan toepassingen in de industriële sector. In de automobielindustrie worden ze gebruikt in micro-speciale motoren, sensoren en elektrische aandrijfsystemen van elektrische voertuigen. De ontwikkeling van elektrische voertuigen en intelligente rijtechnologie heeft geleid tot een toenemende integratie van elektronische systemen aan boord, waardoor de eisen aan elektromagnetische compatibiliteit zijn gestegen en een brede markt voor ferrietmagneten is ontstaan. Daarnaast worden ferrietmagneten ook gebruikt in elektrisch gereedschap, speelgoed en traditionele industriële motoren, wat zorgt voor een stabiele vraag op de markt.
Technologische innovatie stimuleert voortdurend de ontwikkeling van de markt voor ferrietmagneten. Onderzoek en ontwikkeling van hoogwaardige en verliesarme materiaalformules, evenals nieuwe bereidingsprocessen en intelligente productietechnologieën, verbeteren de prestaties en kwaliteit van ferrietmagneten. Zo heeft de doorbraak in de technologie van hoogfrequente, verliesarme zachte magnetische materialen het mogelijk gemaakt dat ferrietmagneten in meer hoogwaardige toepassingsgebieden worden gebruikt. Tegelijkertijd heeft miniaturisatietechnologie ervoor gezorgd dat ferrietmagneten beter geschikt zijn voor kleine elektronische apparaten.
Het wereldwijde handelsbeleid heeft een aanzienlijke impact op de markt voor ferrietmagneten. De invoering van tarieven en handelsbelemmeringen door sommige landen, zoals de Amerikaanse tarieven op geïmporteerde ferrietmagneten, heeft de oorspronkelijke wereldwijde vrije goederenstroom verstoord. Dit heeft de kosten van geïmporteerde producten verhoogd, de prijsvorming in de toeleveringsketen onder druk gezet en fabrikanten van originele apparatuur (OEM's) gedwongen hun wereldwijde inkoopstrategieën te herzien. Daarnaast hebben de exportbeperkingen van sommige landen op belangrijke magnetische materialen, bedoeld om de binnenlandse industriële keten te beschermen, ook bijgedragen aan de onzekerheid in het marktaanbod.
De ferrietmagneetindustrie wordt geconfronteerd met kostendruk vanuit verschillende hoeken. De prijzen van grondstoffen zoals ijzeroxide, strontiumcarbonaat en bariumcarbonaat fluctueren, wat direct van invloed is op de productiekosten van ferrietmagneten. Tegelijkertijd moeten bedrijven, door de toenemende milieueisen, meer investeren in milieuvriendelijke faciliteiten en technologieën om aan de relevante regelgeving te voldoen, wat de productiekosten eveneens verhoogt. Bovendien stijgen de arbeidskosten in sommige productieregio's, waardoor de winstmarges van bedrijven verder onder druk komen te staan.
Naarmate de toepassingsgebieden van ferrietmagneten zich blijven uitbreiden, nemen ook de prestatie-eisen voortdurend toe. In hoogwaardige toepassingen zoals elektrische voertuigen en 5G-communicatie moeten ferrietmagneten hogere magnetische eigenschappen, een betere temperatuurstabiliteit en lagere verliezen hebben. Het voldoen aan deze hoge prestatie-eisen vereist continue investeringen in onderzoek en ontwikkeling en technologische innovatie, wat een uitdaging vormt voor sommige bedrijven, met name kleine en middelgrote ondernemingen met beperkte onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteiten.
Vooruitkijkend naar de periode van 2025 tot 2030 zal de wereldwijde markt voor ferrietmagneten naar verwachting blijven groeien. De marktgroei zal meer afhangen van technologische innovatie en waardecreatie dan van eenvoudige capaciteitsuitbreiding. Naar schatting zal de wereldwijde markt in 2030 een omvang van bijna 14 miljard dollar bereiken. Hoogwaardige zachte magneten en op maat gemaakte harde magneetproducten voor specifieke toepassingen zullen een steeds groter deel van de marktwaarde vertegenwoordigen, wat de overgang van de industrie van "kwantitatieve groei" naar "kwaliteitsgerichte groei" markeert.
Er zijn diverse potentiële, opkomende toepassingsgebieden voor ferrietmagneten. Op het gebied van nieuwe energie kunnen ferrietmagneten, naast elektrische voertuigen, ook worden gebruikt in windenergiecentrales en fotovoltaïsche omvormers. De hoge betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit van ferrietmagneten maken ze geschikt voor deze grootschalige energietoepassingen. In de medische sector kunnen ferrietmagneten worden gebruikt in MRI-apparatuur (magnetische resonantiebeeldvorming) en andere medische apparaten. Met de voortdurende ontwikkeling van medische technologie zal de vraag naar hoogwaardige ferrietmagneten op dit gebied naar verwachting toenemen. Daarnaast bieden het Internet of Things (IoT) en kunstmatige intelligentie (AI) ook nieuwe mogelijkheden voor ferrietmagneten, aangezien ze op grote schaal worden gebruikt in diverse sensoren en intelligente apparaten.
De ferrietmagneetindustrie zal in de toekomst verschillende trends vertonen. Ten eerste zal de industrie verder consolideren, waarbij grote bedrijven met sterke onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteiten en merkvoordelen geleidelijk een groter marktaandeel zullen veroveren. Ten tweede zal de toeleveringsketen meer gelokaliseerd en regionaal georiënteerd worden. Om handelsbeleidsonzekerheden het hoofd te bieden en risico's in de toeleveringsketen te verminderen, zullen fabrikanten lokale productievestigingen of diepgewortelde partnerschappen opzetten in de buurt van belangrijke afzetmarkten. Ten derde zal groene en duurzame productie een belangrijke ontwikkelingsrichting worden. Bedrijven zullen milieuvriendelijkere productieprocessen en materialen moeten toepassen om te voldoen aan de toenemende milieueisen van de markt en de maatschappij.
Samenvattend bevindt de wereldwijde markt voor ferrietmagneten zich in 2025 in een actieve ontwikkelingsfase, met een zekere marktomvang en een duidelijke groeitrend. Hoewel de markt te maken heeft met uitdagingen zoals onzekerheden in het handelsbeleid, kostendruk en prestatie-eisen, blijven de vooruitzichten veelbelovend, gedreven door de groei van de elektronica- en industriële sectoren, technologische vooruitgang en de opkomst van nieuwe toepassingsgebieden. Bedrijven in deze sector moeten de marktdynamiek nauwlettend volgen, technologische innovatie versterken en hun supply chain management optimaliseren om marktkansen te benutten en duurzame ontwikkeling te realiseren.