Senz Magnet - Globálny výrobca trvalých magnetov & Dodávateľ viac ako 20 rokov.
Feritové magnety ako dôležitý typ permanentného magnetického materiálu sa široko používajú v rôznych oblastiach, ako je elektronika, automobilový priemysel a priemyselné stroje, vďaka svojej nákladovej efektívnosti, dobrej odolnosti voči korózii a relatívne stabilným magnetickým vlastnostiam. Koercivita je kľúčový parameter, ktorý charakterizuje schopnosť magnetického materiálu odolávať demagnetizácii. Presné meranie koercivity feritových magnetov je nevyhnutné pre kontrolu kvality, výskum materiálov a návrh produktov. Tento článok komplexne predstaví metódy merania koercivity feritových magnetov vrátane princípov, zariadení, postupov a faktorov ovplyvňujúcich výsledky merania.
Koercivita je definovaná ako sila magnetického poľa potrebná na zníženie magnetizácie zmagnetizovaného materiálu na nulu po jeho saturácii. Existujú dva hlavné typy koercivity: normálna koercivita ( HcB ) a vnútorná koercivita ( HcJ ). Normálna koercivita sa vzťahuje na silu magnetického poľa potrebnú na zníženie hustoty magnetického toku ( B ) na nulu, zatiaľ čo vnútorná koercivita súvisí so znížením vnútornej magnetizácie ( J ) na nulu. V prípade feritových magnetov je vnútorná koercivita často dôležitejšia, pretože lepšie odráža odolnosť materiálu voči demagnetizácii na atómovej úrovni.
Koercivita feritových magnetov určuje ich magnetickú stabilitu a výkon v praktických aplikáciách. Vyššia koercivita znamená, že magnet dokáže odolať silnejším vonkajším demagnetizujúcim poliam bez výraznej straty magnetizácie. To je kľúčové v aplikáciách, ako sú elektromotory, kde sú magnety vystavené striedavým magnetickým poliam. Feritový magnet s nízkou koercitivitou sa môže ľahko demagnetizovať, čo vedie k zníženiu výkonu motora alebo dokonca k poruche.
Meranie koercivity je založené na koncepte magnetickej hysteréznej slučky. Keď je magnetický materiál vystavený meniacemu sa magnetickému poľu, jeho magnetizácia ( M ) alebo hustota magnetického toku ( B ) nesleduje lineárny vzťah s aplikovanou silou magnetického poľa ( H ). Namiesto toho tvorí uzavretú slučku nazývanú hysterézna slučka. Koercivita je jedným z kľúčových bodov tejto slučky. Meraním sily magnetického poľa, pri ktorej sa magnetizácia alebo hustota magnetického toku počas procesu demagnetizácie vracia na nulu, môžeme určiť koercivitu materiálu.
V magnetickom materiáli súvisí hustota magnetického toku B s vnútornou magnetizáciou J a aplikovanou silou magnetického poľa H rovnicou B=μ0(H+J) , kde μ0 je permeabilita voľného priestoru ( μ0=4π×10−7 T⋅m/A ). Počas merania hystereznej slučky môžeme merať buď vzťahy B−H alebo J−H na získanie hodnôt koercivity.
Teplota má významný vplyv na magnetické vlastnosti feritových magnetov. S rastúcou teplotou sa zvyšuje tepelné miešanie magnetických momentov, čo môže znížiť koercivitu. Preto je dôležité merať koercivitu pri stanovenej teplote, zvyčajne pri izbovej teplote, pokiaľ aplikácia nevyžaduje meranie pri inej teplote. Ak sa merania vykonávajú pri iných teplotách, je potrebná vhodná kontrola teploty a kalibrácia meracieho zariadenia.
Orientácia vzorky vzhľadom na aplikované magnetické pole môže ovplyvniť výsledky merania. Pri anizotropných feritových magnetoch je koercivita v rôznych kryštalografických smeroch odlišná. Na získanie presných hodnôt koercivity by mala byť vzorka správne orientovaná podľa požiadaviek merania. Pri izotropných feritových magnetoch má orientácia vzorky menší vplyv, ale stále je dôležité zabezpečiť konzistentnú orientáciu počas opakovaných meraní.
Rovnomernosť aplikovaného magnetického poľa je kľúčová pre presné meranie koercivity. Nerovnomerné magnetické polia môžu spôsobiť nerovnomernú demagnetizáciu vzorky, čo vedie k nepresným hysteréznym slučkám a hodnotám koercivity. V magnetometroch VSM a SQUID by mala byť vzorka umiestnená v oblasti s vysokou rovnomernosťou magnetického poľa. V permeametroch by mal návrh magnetického obvodu zabezpečiť rovnomerné rozloženie magnetického poľa v polohe vzorky.
Rýchlosť, akou sa mení aplikované magnetické pole počas merania hysteréznej slučky, môže tiež ovplyvniť výsledky. Ak je rýchlosť merania príliš vysoká, magnetické domény vo vzorke nemusia mať dostatok času reagovať na meniace sa magnetické pole, čo vedie k skreslenej hysteréznej slučke. Preto je dôležité zvoliť vhodnú rýchlosť merania, zvyčajne dostatočne pomalú, aby vzorka dosiahla stabilný stav pri každej hodnote magnetického poľa.
Meranie koercivity feritových magnetov je zložitá, ale nevyhnutná úloha pre pochopenie a využitie týchto magnetických materiálov. Výberom vhodného meracieho zariadenia, dodržiavaním správnych postupov merania a zohľadnením faktorov, ktoré môžu ovplyvniť výsledky merania, je možné získať presné hodnoty koercivity. VSM, SQUID magnetometre a permeametre sú hlavnými zariadeniami používanými na meranie koercivity, pričom každé z nich má svoje výhody a obmedzenia. Príprava vzorky, kalibrácia zariadenia a správne techniky merania sú kľúčovými krokmi k zabezpečeniu presnosti a spoľahlivosti výsledkov merania. Pochopenie faktorov, ktoré môžu ovplyvniť meranie koercivity, ako je teplota, orientácia vzorky, rovnomernosť magnetického poľa a rýchlosť merania, umožňuje lepšiu kontrolu procesu merania a zmysluplnejšiu interpretáciu výsledkov. Vďaka presným údajom o koercivite môžu výskumníci a inžinieri optimalizovať návrh a výkon produktov na báze feritových magnetov v rôznych aplikáciách.
Od roku 2025 zaznamenal globálny trh s feritovými magnetmi výrazný rast a transformáciu. Veľkosť trhu dosiahla značnú úroveň a rôzne výskumné správy poskytujú rôzne, ale dopĺňajúce sa perspektívy.
Podľa rôznych výskumných inštitúcií sa odhaduje, že globálny trh s feritovými magnetmi v roku 2025 dosiahne hodnotu miliárd amerických dolárov. Napríklad jedna správa naznačuje, že veľkosť trhu bola v roku 2025 ocenená na približne 10,0 miliárd USD s prognózou, že do roku 2032 vzrastie na 16,4 miliardy USD, čo predstavuje zloženú ročnú mieru rastu (CAGR) 7,3 % počas prognózovaného obdobia. Ďalšia analýza naznačuje, že veľkosť trhu bola v roku 2025 približne 8,32 miliardy USD s očakávanou hodnotou 9,83 miliardy USD do roku 2032 s CAGR 2,39 %. Tieto rozdiely v odhadoch možno pripísať rozdielom vo výskumných metodikách, zdrojoch údajov a rozsahu definície trhu. Všetky však poukazujú na rastúci trh s pozitívnym výhľadom.
Feritové magnety možno všeobecne rozdeliť na tvrdé feritové magnety (permanentné feritové magnety) a mäkké feritové magnety. Tvrdé feritové magnety majú dominantný podiel na trhu a tvoria viac ako 70 % svetového trhu s feritovými magnetmi. Je to spôsobené najmä ich cenovou výhodou v tradičných motorových aplikáciách a ich rozširujúcim sa využitím v rozvíjajúcich sa oblastiach. Odhaduje sa, že dopyt po tvrdých feritových magnetoch v roku 2025 dosiahne 2,1 milióna ton. Mäkké feritové magnety na druhej strane nachádzajú nové príležitosti rastu vo vysokofrekvenčných a nízkostratových elektronických a energetických technológiách, najmä v aplikáciách, ako sú nové energetické vozidlá a napájacie moduly dátových centier.
Ázijsko-tichomorský región je najväčším trhom s feritovými magnetmi a predstavuje významný podiel na svetovom trhu. V roku 2024 dominoval trhu s podielom 74,77 %. V tomto regióne sa nachádzajú významné výrobné centrá, najmä v Číne, Japonsku a Južnej Kórei. Čína má najmä dobre rozvinutý priemysel s feritovými magnetmi s veľkým počtom výrobcov a komplexným priemyselným reťazcom. Vďaka rozsiahlej výrobnej kapacite a nákladovej efektívnosti je krajina významným vývozcom feritových magnetov na celom svete. V roku 2025 dosiahol čínsky trh s tvrdými feritovými magnetmi objem 6,567 miliardy juanov a globálny trh s tvrdými feritovými magnetmi objem 26,291 miliardy juanov.
Severná Amerika je ďalším dôležitým trhom pre feritové magnety. Spojené štáty sú hlavným účastníkom trhu a dodávok v tomto regióne. Medzinárodné spoločnosti tu zriadili výskumné a vývojové a regionálne distribučné centrá a miestne spoločnosti sa tiež podieľajú na dodávkach produktov strednej a vyššej triedy. Trh v Severnej Amerike sa vyznačuje technologickými inováciami a zameraním na špičkové aplikácie. Zavedenie zvýšených ciel Spojených štátov na dovážané feritové magnety začiatkom roka 2025 však výrazne zmenilo globálne obchodné toky a nákladové štruktúry, čo ovplyvnilo dynamiku trhu v tomto regióne.
Európa má určitý podiel na globálnom trhu s feritovými magnetmi, pričom hlavnými zúčastnenými krajinami sú Nemecko a Francúzsko. Spoločnosti ako Murata a TDK zriadili v Európe výskumné centrá a regionálne servisné siete, najmä s cieľom uspokojiť dopyt po špičkových aplikáciách v sektore automobilovej elektroniky. Európsky trh sa v súčasnosti nachádza v štádiu technologického zdokonaľovania a modernizácie so systémom dodávok, ktorý podporuje najmä miestne odvetvia špičkovej výroby.
Blízky východ a Afrika a Latinská Amerika majú relatívne menšie podiely na trhu. Na Blízkom východe a v Afrike sa dodávky spoliehajú najmä na distribučné siete medzinárodných spoločností a niektoré miestne spoločnosti sa podieľajú na dodávkach základných modelov. Trh v tomto regióne je v štádiu postupného rozširovania aplikačných scenárov, ktoré slúžia najmä vznikajúcim potrebám elektronickej výroby v regióne. V Latinskej Amerike sú hlavnými trhmi krajiny ako Brazília a dodávky závisia od regionálnych distribučných kanálov medzinárodných spoločností. Trh je v štádiu kultivácie a počiatočného prenikania aplikácií, najmä na podporu lokálnej spotrebnej elektroniky a iných základných oblastí.
Neustály rast elektronického priemyslu je hlavnou hnacou silou trhu s feritovými magnetmi. S rastúcou miniaturizáciou a integráciou elektronických súčiastok sa feritové magnety široko používajú v rôznych elektronických zariadeniach, ako sú smartfóny, tablety a notebooky. Napríklad v smartfónoch sa feritové magnety používajú v reproduktoroch, vibrátoroch a bezdrôtových nabíjacích moduloch. Vďaka vysokofrekvenčným a nízkostratovým vlastnostiam mäkkých feritových magnetov sú vhodné pre základňové stanice 5G komunikácie, napájacie zdroje serverov dátových centier a ďalšie špičkové elektronické aplikácie, čo ďalej zvyšuje dopyt na trhu.
Feritové magnety majú široké uplatnenie v priemyselnom sektore. V automobilovom priemysle sa používajú v mikrošpeciálnych motoroch, senzoroch a elektrických pohonných systémoch vozidiel s novým energetickým potenciálom. Vývoj vozidiel s novým energetickým potenciálom a inteligentných technológií riadenia viedol k rastúcej integrácii palubných elektronických systémov, čo zvýšilo požiadavky na elektromagnetickú kompatibilitu a vytvorilo široký trhový priestor pre feritové magnety. Okrem toho sa feritové magnety používajú aj v elektrickom náradí, hračkách a tradičných priemyselných motoroch, čo zabezpečuje stabilný dopyt na trhu.
Technologické inovácie neustále podporujú rozvoj trhu s feritovými magnetmi. Výskum a vývoj vysokovýkonných a nízkostratových materiálových receptúr, ako aj nové procesy prípravy a inteligentné výrobné technológie, zlepšujú výkon a kvalitu feritových magnetov. Napríklad prielom v technológii vysokofrekvenčných mäkkých magnetických materiálov s nízkymi stratami umožnil uplatnenie feritových magnetov v oblastiach vyššej triedy. Zároveň technológia miniaturizácie balenia urobila feritové magnety vhodnejšími pre malé elektronické zariadenia.
Globálne obchodné politiky majú významný vplyv na trh s feritovými magnetmi. Zavedenie ciel a obchodných bariér niektorými krajinami, ako napríklad clá Spojených štátov na dovážané feritové magnety, narušilo pôvodný globálny voľný tok tovaru. To zvýšilo náklady na dovážané výrobky, vyvinulo tlak na ceny v nadväzujúcich fázach a prinútilo výrobcov originálnych zariadení (OEM) prehodnotiť svoje globálne stratégie obstarávania. Okrem toho, kontroly vývozu kľúčových magnetických materiálov zo strany niektorých krajín s cieľom zabezpečiť bezpečnosť svojho domáceho priemyselného reťazca tiež zvýšili neistotu v dodávkach na trhu.
Priemysel feritových magnetov čelí cenovým tlakom z viacerých dôvodov. Ceny surovín, ako je oxid železitý, uhličitan strontnatý a uhličitan bárnatý, kolíšu, čo priamo ovplyvňuje výrobné náklady feritových magnetov. Zároveň s rastúcimi požiadavkami na ochranu životného prostredia musia spoločnosti viac investovať do zariadení a technológií na ochranu životného prostredia, aby splnili príslušné predpisy, čo tiež zvyšuje výrobné náklady. Okrem toho rastú aj náklady na pracovnú silu v niektorých výrobných regiónoch, čo ďalej znižuje ziskové marže podnikov.
S rozširovaním oblastí použitia feritových magnetov sa neustále zvyšujú aj požiadavky na výkon. V špičkových aplikáciách, ako sú vozidlá s novými energetickými zdrojmi a 5G komunikácia, musia mať feritové magnety lepšie magnetické vlastnosti, lepšiu teplotnú stabilitu a nižšie straty. Splnenie týchto požiadaviek na vysoký výkon si vyžaduje neustále investície do výskumu a vývoja a technologické inovácie, čo predstavuje výzvu pre niektoré podniky, najmä malé a stredné podniky s obmedzenými výskumnými a vývojovými možnosťami.
S výhľadom na obdobie rokov 2025 až 2030 sa očakáva, že globálny trh s feritovými magnetmi bude naďalej rásť. Rast trhu sa bude viac spoliehať na technologické inovácie a zvyšovanie hodnoty než na jednoduché rozširovanie kapacít. Odhaduje sa, že do roku 2030 sa veľkosť globálneho trhu priblíži k 14 miliardám USD. Vysokovýkonné mäkké magnety a prispôsobené produkty s tvrdými magnetmi pre špecifické oblasti budú tvoriť rastúci podiel na trhovej hodnote, čo bude znamenať prechod odvetvia z „rastu založeného na kvantite“ na „skok založený na kvalite“.
Existuje niekoľko potenciálnych oblastí použitia feritových magnetov. V oblasti novej energie sa feritové magnety okrem vozidiel na výrobu novej energie môžu používať aj vo veterných elektrárňach a fotovoltaických invertoroch. Vysoká spoľahlivosť a nákladová efektívnosť feritových magnetov ich predurčuje pre tieto rozsiahle energetické aplikácie. V medicíne sa feritové magnety môžu používať v zariadeniach na magnetickú rezonanciu (MRI) a iných zdravotníckych pomôckach. S neustálym rozvojom medicínskych technológií sa očakáva, že dopyt po vysokovýkonných feritových magnetoch v tejto oblasti vzrastie. Okrem toho oblasti internetu vecí (IoT) a umelej inteligencie (AI) ponúkajú nové príležitosti pre feritové magnety, pretože sa široko používajú v rôznych senzoroch a inteligentných zariadeniach.
V budúcnosti bude odvetvie feritových magnetov prezentovať niekoľko trendov. Po prvé, odvetvie sa bude ďalej konsolidovať a veľké podniky so silnými výskumnými a vývojovými kapacitami a výhodami značky budú postupne obsadzovať väčší podiel na trhu. Po druhé, dodávateľský reťazec bude viac lokalizovaný a regionalizovaný. Aby sa výrobcovia vyrovnali s neistotami v obchodnej politike a znížili riziká dodávateľského reťazca, vytvoria si lokálne výrobné základne alebo hlboko zakorenené partnerstvá v blízkosti hlavných spotrebiteľských trhov. Po tretie, zelená a udržateľná výroba sa stane dôležitým smerom rozvoja. Podniky budú musieť prijať ekologickejšie výrobné procesy a materiály, aby splnili rastúce environmentálne požiadavky trhu a spoločnosti.
Záverom možno povedať, že globálny trh s feritovými magnetmi sa v roku 2025 nachádza v štádiu aktívneho rozvoja s určitou veľkosťou trhu a jasným rastovým trendom. Hoci čelí určitým výzvam, ako sú neistoty v obchodnej politike, cenové tlaky a požiadavky na výkon, vyhliadky trhu sú stále sľubné, poháňané rastom elektronického a priemyselného sektora, technologickým pokrokom a vznikom nových oblastí použitia. Podniky v tomto odvetví musia pozorne sledovať dynamiku trhu, posilňovať technologické inovácie a optimalizovať riadenie svojho dodávateľského reťazca, aby využili trhové príležitosti a dosiahli udržateľný rozvoj.