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江苏省科技成果转化专项资金项目XXXXXX材料的研发及产业化可行性研究报告一、总论1、项目背景。随着电子信息技术的不断进步,电子整机系统向小型轻量化、多功能化、平面贴装化、集成数字化以及智能模块化方向发展。要实现这一目标，其中开关电源的高频化是重要的技术措施，开关电源能否高频化也是制约实现上述五化的瓶颈，而实现开关电源高频化的核心是提高XXXX材料的性能。本项目符合国家发改委、科技部、商务部2004年度联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中的第十八条电子材料“高性能软磁铁氧体产业”重点产业发展方向。本产业化项目为“XXXX材料”，其特征是高频下的低功耗，是高频开关电源重要材料，它制作的高频电源体积小、重量轻，智能化、模块化，广泛应用于国防科技、通信、计算机、雷达、广播电视、娱乐消费类电子产品、工业与办公自动化、汽车电子、照明等国民经济高技术产业。代表了今后电源高频化技术发展方向，符合国家技术政策。长三角地区是电子信息产业集聚区，本项目材料为电子信息产业基础材料，可以更好地为本地区高新技术配套，符合国家“努力发展基础材料和基础产业生产力”布局要求。我国目前的功率铁氧体材料仅能工作于0.5MHz以下，这极大地制约了我国开关电源向高频化方向的发展。本项目“XXXX”是国内首次产业化项目。因此，对于打破国外的技术垄断和封锁，增强我国企业的市场竞争能力，促进产业技术升级换代，使我国从磁性材料大国向磁性材料强国转变具有重要的意义。本项目的实施可以带动我省磁性行业的整体发展，引导我省磁性产业由现在的微利、低档产品向质量效益型转变，并促进相关产业的发展，对下游产业产生强有力的辐射，形成强大的产业链条，带动全省乃至全国高档变压器、电源、电子元器件制造业的发展。其产品不但满足国内需要，而且可出口国际市场。江苏XX公司是“国家重点高新技术企业”，根据中国电子行业协会“中国电子元件百强企业”，先后承担了多项国家、部、省级科技计划，是全国磁性元件与铁氧体材料标准化技术委员会成员单位。集团公司先后通过了ISO9001：2000质量体系认证，CQC认证，美国UL认证，德国CE认证、TUV认证，加拿大CSA认证。2、概述项目技术可行性和成熟性等。该材料已完成50吨工业化量产，在量产过程中，我们对关键技术进行了大量的试验，取得了关键技术规律和经验参数。关键技术一.XXXXXX。试验了不同预烧温度对粒度分布的影响；砂磨料浆粘度对粒度分布的影响；料浆循环时间对粒度分布的影响。关键技术二.XXXXXX。试验了烧结温度、保温时间、氧分压三要素分别对磁导率（μi）、磁芯密度（ds）、电阻率（ρ）、功率损耗（Pv）的影响。工业化批量产品已使用电子设备上，其中为计算机机站和载波机配套的高频大功率开关电源“性能稳定，达到了设计要求”。材料和产品的研发、制造及使用性能等，验证了该技术和工艺成熟、稳定，证明此技术是完全可行的。本技术开发的1～3MHz高频低损耗功率铁氧体材料与国外同类产品相比较，具有非常强的质量、成本优势，性价比高；市场需求量大，根据市场分析，2006～2008年期间国内高档次、工作频率在1MHz以上、高频功率铁氧体年需求量至少在24600吨以上。项目完成后可形成年产5000吨的生产能力。为了能顺利开展本项目的实施工作，我公司将抽调技术骨干组成项目组，下设工艺设计组、财务组、设备与调试组、材料采购定点组、制造与管理组、市场推广组，具体负责本方案的实施，做到分工明确，职责明确，按照实施计划任务，分组工作，定期沟通，保证项目的按期完成。项目总投资为XXXX万元。资金筹措：自有资金XXXXXX万元，申请拨款XXXXXX万元，地方匹配XXXXXX万元，申请贴息XXXXXX万元，银行贷款XXXXXX万元（已获得银行授信额度XXXXXX万元）。3、项目计划目标。项目执行期间计划投资XXXXXX万元，累计实现产出XXXXXX吨，销售收入XXXXXX万元（其中国内销售XXXXXX万元，出口创汇XXXXXX万美元），完成年工业增加值XXXXXX万元，缴税总额XXXXXX万元，净利润XXXXXX万元；项目完成后形成XXXXXX吨的年生产能力。二、企业情况1、企业基本情况。申报单位：江苏XX集团公司，XXXXXX。图2-1：XX集团母子公司图2、企业人员及开发能力。集团公司董事长：XXXXXX先后主持完成了“国家重点新产品”开发项目3项，国家级创新基金项目3项，重点国家级火炬计划项目3项，省部级科技开发项目6项，主持开发的锰锌铁氧体磁性材料新技术3项，已申请了发明专利3项。具有丰富的企业管理经验，创新意识和市场开拓能力强，多次被评为省、市优秀企业家，无锡市劳动模范，领导管理的企业被评为国家重点高新技术企业。集团公司总经理：。公司员工总数XXXXXX人。其中大、中专以上人员2610人，占职工总人数的41.5％。主要管理人员310人，占职工总人数4.9％；技术开发人员651人（高工21人，博士5名），占职工总人数10.4％；生产工人5166人，占职工总人数82.1％；销售人员162人，占职工总人数2.6％。集团公司先后建立了XXXXXX工程中心1个；电源研究中心（深圳市级）1个；军品研究所1个；汽车电子研究所1个；电子元器件研究所1个，新产品开发能力强。招聘吸引了行业内顶级人才和知名专家，拥有、培养了一批自己的、具有自主开发创新能力的科技研发队伍，取得了科技成果50余项。企业上年度在技术开发上投入XXXXXX万元，占年销售总额的5.3％，其中研究开发投入5139万元，占企业全年销售收入的4.5％。科研开发队伍人员稳定，产、学、研工作成绩显着。经省科技厅批准，成立了江苏省磁性材料与器件工程技术研究中心，并在电子科技大学设立了分中心。工程中心专门从事新型磁性材料与器件的开发和研究，为新技术发展和人才队伍的建设构筑了一个平台。江苏省磁性材料与器件工程技术研究中心和电子科技大学作为本项目的技术依托单位，重点在高频低损耗功率铁氧体材料的产业化研究开发方面提供技术支持，帮助培养产业化的技术人才。作为技术储备，公司已经完成了高磁导率μi=15000新材料、宽温低功耗材料、镍锌高频材料等项目的开发。公司和南京大学物理系长期保持合作关系，在公司发展进程中得到南京大学教授、磁学专家的指导，近期双方在磁性材料的纳米掺杂技术方面开展合作，达成了意向。在本项目的实施中作为技术顾问单位，并同意开放南大“固体微结构国家重点实验室”提供材料微结构观察、检测、分析服务和提供技术咨询服务。公司还和四川大学、中国电子科技集团第9研究所、第14研究所等保持密切的关系，形成了产、学、研三位一体的科研体系。3、企业财务经济状况。资产经营状况（2004年度资产状况）根据上述数据反映，2004年末，净资产占总资产的37.3％，流动比率1.29，速动比率1.05，资产负债状况和流动比率符合企业基本特征，且保持平稳发展，资产的流动性、安全性良好。表2-1今后三年企业的财务预测：单位：万元年份指标200520062007项目产值125000150000180000销售126000150000180000利润4、企业管理情况。85001000016000管理体制上,以现代化企业股份制结构进行运行,集团公司实行董事会领导下的各公司总经理负责制.管理机制上,以现代化企业管理制度进行管理,各分公司在总经理领导下执行集团公司年初下达的人才招聘、人才培养、市场开发、新品开发、科技创新、经营目标等任务。在考核管理上，以绩效管理模式，实行绩效考核制度评价各公司经营层人员。采用项目组织结构中的“矩阵式”管理，即“强矩阵式”管理方法。本成果转化项目实施“项目管理”，集团公司董事长是项目主要负责人，负责协调各方关系，确保按时完成项目的科研工作计划。集团公司总经理是项目总经理，具体负责项目的实施工作。公司运用现代化企业的管理机制实行管理，建立了五个方面管理制度：（1）产品质量保证体系运用ISO9001：2000的质保体系进行管理；（2）产品的技术管理，严格参照工艺文件操作规程进行管理；（3）生产现场管理，我们总结了多年的磁性材料生产管理经验，结合现场作业指导书，特别强调每一工序控制和生产流程的过程控制；（4）人员管理：所有管理人员实行绩效管理模式，全体普通员工实行岗位责任制管理和劳动定额管理。（5）成立项目管理领导小组。由集团公司董事长任组长，集团公司总经理、总工程师任副组长，负责项目的实施。公司在1994年就通过了ISO9000质量体系认证，是全国最早十家通过ISO9000质量体系认证的企业之一。工艺流程严格按照ISO9001：2000标准执行。项目实施单位：无锡斯贝尔磁性材料有限公司。企业信用等级AAA级，请详见项目建议书中AAA级资信等级证书，评估编号：3288010111。企业商誉：江苏XX集团公司是江苏省“重合同，守信用”先进单位。下属企业：XXXXXX有限公司，蛇口XX电子有限公司均是2000、2002年“全国外商投资双优企业”，“诚信守法，经营业绩突出，予以通报表扬”及“守法纳税大户”。（详见项目建议书的附件）企业近几年部分获奖情况（详见项目建议书附件）（1）经国家科委火炬高新技术产业开发中心评审：确定江苏XX集团公司承担的开关电源用高频功率铁氧体磁芯，为重点国家级火炬计划项目，颁发了重点国家级火炬计划项目证书：XXXXXX。（2）经国家科学技术部火炬高技术产业开发中心批准，江苏XX集团公司的表面贴装变压器（SMD），确定为国家级火炬计划项目，并颁发证书：XXXXXX。（3）国家科技部颁发火炬优秀企业奖证书表彰江苏XX集团公司在实施火炬计划中做出了重大贡献。（4）省科委颁发证书表彰江苏XX集团公司，在实施火炬计划中做出突出贡献。5、与项目实施相关的主要生产设备和检测设备情况，见表2-3：表2-3项目实施相关的主要生产设备和检测设备情况序设备名称号数型号量用途价格（万元）三、项目的技术可行性和成熟度分析1、项目的技术创新性（1）本项目基本原理和关键技术内容，技术和工艺路线：本项目高频功率铁氧体锰锌材料，工作频率高达1～3MHZ。本项目开发的材料主要在开关电源中用作功率变压器或其它功率电感器件。从软磁铁氧体应用条件来分类，可分为高频大功率和高频弱磁场两类。其中比例最大的是高频大功率应用，称之为功率铁氧体材料，其使用量约占整个软磁铁氧体材料的85%。功率铁氧体主要特征是在高频（几百千赫兹），高磁感应强度（几百毫特斯拉）条件下，仍能保持低功耗，我们追求的重要指标是：材料在保持较低功耗的前提下，能在更高的频率下工作，以极大地提高开关电源的工作效率，使开关电源等电子设备的体积进一步缩小，同时也减少电源用其它的材料消耗。传输功率与变压器的转换方式有关，和磁芯的体积及材料的磁性能成正比，也和工作频率成正比，在磁芯最小体积时，可通过提高变压器的工作频率，最大幅度地提高传输功率。要提升磁性材料的工作频率，其最重要的技术核心问题就是要降低材料的损耗。磁性材料损耗由三个机理形成，即磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗。在相对低的工作频率，以磁滞损耗为主，随着频率的升高，涡流损耗就会急剧增大，所以本项目材料的技术关键是要降低涡流损耗，同时也要降低磁滞损耗。根据软磁铁氧体材料的理论，可通过减小材料的磁晶各向异性常数K1和磁致伸缩系数λs来降低矫顽力Hc，以降低磁滞损耗。通过控制晶粒尺寸的大小和均匀性，提高晶体的电阻率等方法来降低涡流损耗。降低磁滞损耗和涡流损耗，采用的工艺路线是：①采用低损耗配方和合适的添加剂，严格控制Fe2+含量，使K1和λs降低，进而降低Hc，以达到降低磁滞损耗的目的。②采用添加剂技术和低温烧结工艺技术及细化晶粒技术，以提高材料的电阻率，降低材料的涡流损耗。根据上述基本原理和思路，我们实现了以下创新性关键技术：①采用高纯原材料，在低温预烧工艺及颗粒细化技术的控制下，制备出活性好、粒度分布均匀的铁氧体粉料。低温预烧是颗粒尺寸分布窄、颗粒均匀的一个必要条件，在颗粒细化时，通过控制料浆的粘度和砂磨循环时间，克服了砂磨设备导致的粒度分布带宽宽