铁镓合金是一种新型的巨磁致伸缩材料,由铁(Fe)和镓(Ga)两种金属元素构成。铁镓合金研究起步于1999年,其具有机械加工性能好、应力灵敏度高、延展性好等优势,在位移测量、传感、制动器、换能器、机器人、汽车等领域拥有广阔应用前景。
根据新思界产业研究中心发布的《
2022-2027年中国铁镓合金行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,铁镓合金主要原材料为金属铁和金属镓。金属镓自身具有导热性好、耐高温、导电性高、等优势,在半导体材料生产制造中应用较多。我国为全球最大金属镓生产国,产量占据全球近七成。三门峡铝业为我国金属镓龙头企业,据三门峡铝业企业财报显示,2021年公司金属镓产量约达153.0吨,占全国总产量的50.0%以上。原材料优势为铁镓合金行业发展奠定良好基础。
铁镓合金研究最早起步于美国,相关研究机构包括美国犹他大学(The University of Utah)、美国艾姆斯研究中心(Ames Laboratory)、美国海军研究实验室(NRL)等。我国铁镓合金行业起步相对较晚,于2003年开展研究工作,主要研究单位包括中科院物理研究所、北京航空航天大学、河北工业大学、北京科技大学等。随着相关研究单位及机构自主研发实力不断提高,我国铁镓合金技术获得快速发展,为实现其产业化提供了有利条件。
铁镓合金用途广泛。在传感器领域,铁镓合金具备压磁效应,可用于制造磁致伸缩力传感器,该产品具有灵敏度高、感知精度高、结构简单等优势;在换能器领域,铁镓合金换能器能够实现机械能和磁能之间的转换。2019年河北工业大学研究团队利用换能器在磁场中的输出变化规律,研究出一种双励磁线圈的铁镓合金换能器,意味着我给铁镓合金行业发展速度进一步加快。
目前,美国已实现铁镓合金商业化发展,受技术壁垒高等因素限制,我国铁镓合金行业正处于实验室研发阶段,生产企业数量较少。北京高德威金属科技、苏州寻石新材料等为我国铁镓合金主要生产商。
新思界
行业分析人士表示,铁镓合金在传感器、换能器等领域展现出广阔应用前景,随着本土企业及相关科研机构自主研发实力进一步提高,我国铁镓合金产业化进程将持续加快。目前,全球铁镓合金核心生产技术被美国垄断,我国生产企业缺乏竞争优势,这是行业面临主要挑战。