第一節(jié) 上游 行業(yè) 發(fā)展狀況 分析

氧化鐵

1、概述

我國是氧化鐵生產大國，產量大、品種多、產品檔次齊全，在國際市場上占有重要的地位。在目前的氧化鐵生產中，除了量的不斷增加外，品種和品質方面也得到了增加和完善，總體水平雖與發(fā)達國家的跨國公司尚有相當?shù)牟罹?，但在發(fā)展中國家中已經處于較前的位置。

在現(xiàn)在的氧化鐵 行業(yè) 中，一些廠已具有20世紀90年代初、中期的生產工藝（深加工技術）、質量、品種水平，最先進的生產裝備和測試儀器已具有90年中后期水平。但總體上來說，我國氧化鐵工業(yè)的工藝和裝備水平還較落后，特別是技術力量簿弱，缺乏系統(tǒng) 研究 和開發(fā)的投入和技術實力，尤其在高檔氧化鐵品種（微細化、顆?；⑸珴{化、高純、耐熱性、無毒性）等方面差距較大。

在氧化鐵產品質量與檔次方面，由于經營管理與生產技術水平方面的原因。目前仍以中、低檔產品為主。從出口換匯情況來看，仍然以低檔產品為主，中檔產品次之。中國氧化鐵產品質量（包括品牌、售價）還達不到國際市場上的幾個著名公司的中高檔水平。

面對競爭激烈的國際市場環(huán)境，我國氧化鐵 行業(yè) 已參與了世界氧化鐵市場激烈且無情的競爭，并在競爭中成長，在競爭中壯大。目前，我國氧化鐵產品出口已占到生產總量的58％以上。

2、產量

目前我國氧化鐵年生產能力已超過75萬噸，2006年時生產總量就已經達68萬噸以上，居世界首位，我國已成為世界氧化鐵第一生產大國。其中，產量的50％以上出口，但出口產品以中低檔為主，品種單調、質量檔次不高，與氧化鐵生產大國的地位不協(xié)調。2007年的各品種氧化鐵產量如下表所示：

2007年的各品種氧化鐵產量表

單位：萬噸

在過去的2008年，由于受到全球金融危機影響，中國氧化鐵 行業(yè) 生產經營及外貿出口遭遇了困難和挑戰(zhàn)。國內使用量及出口量較2007年下降，2008年，氧化鐵產品的國內使用量達19.5萬噸，加上進口的一般貿易量13.3萬噸，總量超過32萬噸，同比下降15.47％；出口量32萬噸，同比下降21.28％。

但隨著國內外政府的努力，氧化鐵的需求仍能恢復到以往水平。預計到2010年，總產能將突破85萬噸，銷售收入可達35億元。而目前我國氧化鐵 行業(yè) “多而不強”，因此減少企業(yè)數(shù)量，擴大單產規(guī)模，提高產品檔次已是當務之急。

目前我國氧化鐵企業(yè)已超過140多家，但年產量在萬噸以上的企業(yè)僅有十幾家；約有60多家企業(yè)年生產規(guī)模僅為3000噸左右，且大多采用傳統(tǒng)作坊式生產，產品質量、生產設備等都存在一些問題。今后5年，國內氧化鐵 行業(yè) 將通過市場競爭，企業(yè)并購等方式，減少企業(yè)數(shù)量，擴大企業(yè)規(guī)模，使排名前五名企業(yè)的生產總量達到全國總產量的75%以上，力爭有幾個銷售收入超過3億元或更高的企業(yè)進入國際市場，參與國際競爭。

3、品種結構

氧化鐵工業(yè)是典型的資源型、能耗型和勞動密集型產品，生產的產品檔次低且供過于求，而同時用于高新技術、新材料、新應用領域的各種高附加值高技術含量的氧化鐵產品，卻需要進口超過16萬噸/年以上的量(含中高檔涂料、磁性材料及陶瓷使用的各類氧化鐵產品)。有一些企業(yè)想發(fā)展高附加值高技術含量的氧化鐵產品，但懾于巨額的投資和人才的缺乏，加以對市場供需形勢的缺少了解，很少有企業(yè)真正從戰(zhàn)略發(fā)展的高度重視產品結構的重大調整。

4、需求

在全球經濟一體化、地區(qū)經濟合作化的時代，氧化鐵作為勞動密集型、資源消耗型及低附加值的傳統(tǒng) 行業(yè) ，企業(yè)要發(fā)展必須與環(huán)境生態(tài)相容、與產業(yè)發(fā)展相符、與地區(qū)經濟相連、與城市形象相稱，經過了多年的成長歷程，中國氧化鐵產業(yè)正處于中國工業(yè)化進程快速增長的階段，目前己成為世界氧化鐵生產大國及最大的消費市場，對于氧化鐵的需求將持續(xù)增加。

5、預測

預計在未來的20年內氧化鐵工業(yè)還會有很大的發(fā)展，由于氧化鐵產品價格低，國內氧化鐵 行業(yè) 具有勞動力、能源資源、運銷方面的優(yōu)勢。在全球范圍內氧化鐵工業(yè)的生產技術、設備、管理、供需形勢等均處于成熟階段，發(fā)達國家的氧化鐵跨國公司目前正處在兼購整合重組調整時期，生產能力及品種將隨至進入調整階段。最近幾年的形勢巨變， 行業(yè) 內興起了向產品深加工、高附加值氧化鐵項目的轉移，色漿氧化鐵、易分散氧化鐵、微細化氧化鐵、造粒氧化鐵、耐熱氧化鐵、無毒型氧化鐵、特種性能氧化鐵等如雨后春筍般的進行試制開發(fā)上市。

第二節(jié) 下游產業(yè)發(fā)展情況 分析

微波鐵氧體器件

1、原理

微波鐵氧體材料大多用于制造微波鐵氧體器件，廣泛用于雷達、通信、無線電導航、電子對抗、遙控、遙測等微波系統(tǒng)以及微波測量儀器中。

隔離器和環(huán)行器是1951年由C.L.霍根發(fā)明的。隨后許多新型線性器件，如相移器、開關、調制器等相繼出現(xiàn)。1957年H。蘇耳發(fā)明了微波鐵氧體參量放大器，發(fā)展了非線性器件，雖然未能達到實用，但對其他參量器件的發(fā)展起了促進作用。

60年代初，磁調濾波器、磁調振蕩器等研制成功，在電子對抗技術和微波測量儀器中得到應用。以后各種微波鐵氧體器件繼續(xù)發(fā)展，成為一類重要的微波器件。

2、微波鐵氧體器件分類

1）按功能分，有隔離器、環(huán)行器、開關、相移器、調制器、磁調濾波器、磁調振蕩器、磁表面波延遲線等。

2）按結構形式分，有波導式、同軸式、帶線式及微帶式。

3）按工作方式分，有法拉第旋轉式、共振式、場移式、結式等。

4）按所用材料分，有多晶鐵氧體器件，單晶鐵氧體器件，薄膜鐵氧體器件。

3、應用

1）隔離器

一種非互易的兩端口微波鐵氧體器件。它只容許電磁波單向通過，反方向傳輸?shù)碾姶挪〞a生很大的衰減，常用于振蕩器與負載的隔離，消除電磁波反射造成的頻率漂移等影響。對器件性能的主要要求是：正向衰減小（一般不超過0.5～1分貝），反向隔離大（一般大于20～30分貝），電壓駐波比小(一般不大于1.10～1.25)，有一定的頻帶寬度，此外還應規(guī)定承受功率和工作溫度等。

（1）法拉第旋轉式隔離器：利用電磁波在縱向磁化的鐵氧體棒中傳播時極化面產生旋轉(即法拉第旋轉效應)制成的隔離器。這種隔離器結構比較復雜，承受功率低，工作頻帶窄，多用于毫米波段。

（2）共振式隔離器：利用鐵氧體的鐵磁共振特性（即對右圓極化波的高頻磁場有共振吸收現(xiàn)象，而對左圓極化波不存在共振吸收）制成的隔離器。它又分為波導式、同軸式或帶線式。這種隔離器體積小，可承受較大的功率，但頻率很高時制作困難。

（3）場移式隔離器：當矩形波導中部分充填橫向磁化的鐵氧體時，則波導中電磁場的分布即與磁化方向和傳播方向有關。這就是場移效應。利用這種效應可以制成場移隔離器，主要用在厘米波段。但所能承受的功率低，多用于低駐波、高隔離的精密微波測試系統(tǒng)中。

（4）邊導模隔離器：當以橫向磁化的鐵氧體為介質的帶線或微帶中心導體寬度遠大于鐵氧體的厚度時，電磁波傳播的主模式是邊導模。這種模式的主要特點是當電磁波沿某一方向傳播時，能量集中于帶線的一邊，當沿相反方向傳播時，則能量集中于另一邊。而且這種能量的集中與頻率無關。利用這種模式可以制成邊導模隔離器。這種隔離器結構簡單，頻帶極寬，可以達到多倍頻程。

（5）集總元件隔離器：一種各端口內部都與集總元件網(wǎng)絡相連的隔離器。主要用于微波低頻段和甚高頻段，可以顯著縮小隔離器的尺寸。

2）環(huán)行器

一種非互易的多端口微波鐵氧體器件。在這種器件中輸入任一端口的功率，都會按照一定順序傳輸?shù)较乱粋€端口。圖2為四端環(huán)行器，以1→2，2→3，3→4，4→1順序傳輸;如果外加磁場反向，環(huán)行順序也相反。環(huán)行器在微波電路中可用作雙工器（在一個天線上同時進行接收和發(fā)射的雙重操作）和單端放大器(如二極管參量放大器)的輸入和輸出間的隔離。環(huán)行器的主要性能要求與隔離器相似。

（1）法拉第旋轉式環(huán)行器：利用極化面旋轉效應（法拉第效應）制成的環(huán)行器。它是早期應用的一種波導鐵氧體微波器件，后來逐漸被結環(huán)行器所取代，但在毫米波段仍有應用。

（2）相移式環(huán)行器：由雙T、方向耦合器和鐵氧體相移器等組成（圖3）。兩個雙T之間聯(lián)結波導的電長度是相等的，而相移器僅對從左面輸入的信號產生180°的相移。這樣，由1臂輸入的信號到達雙T時是同相，從2臂輸出；從2臂輸入的信號到達雙T時是反相，從3臂輸出。依此類推，即能實現(xiàn)1→2，2→3，3→4，4→1的環(huán)行。這種環(huán)行器可承受較高的功率。

（3）結環(huán)行器：在一個三端120°軸對稱的波導或帶線結的中心放置鐵氧體片，并垂直加上恒定磁場即構成一個Y型結環(huán)行器。它具有結構簡單、性能良好等優(yōu)點。它可做成T型，為了滿足微波集成電路的需要，可做成微帶結環(huán)行器。

（4）集總參數(shù)環(huán)行器：在較低的微波頻段，可以在Y型環(huán)行器的帶線中心導體結處構成集總參數(shù)的電感，同時在各臂加上適當數(shù)值的電容來分別調諧各個臂。這樣，就可用結構緊湊、體積小的集總參數(shù)元件來代替分布參數(shù)的帶線，使環(huán)行器的體積大大減小。

3）鐵氧體開關

利用鐵氧體的旋磁效應制成的微波電路開關。常用環(huán)行器構成，通過改變外磁場方向來完成開關作用。波導式和同軸式鐵氧體開關比較成熟，按磁路結構它們又可分為內回路式和外回路式。前者開關能量低，速度快；后者頻帶較寬。鐵氧體開關一般采用鎖式（或稱數(shù)字式），開關時間可達微秒級，能承受較大的功率，插入損耗較小，多用于雷達、通信和其他微波系統(tǒng)中。

4）鐵氧體相移器

利用鐵氧體材料的磁化強度或張量磁導率隨外加磁場的變化來改變傳輸電磁波相位的微波器件。微波鐵氧體相移器的種類很多：按結構可分為波導式、同軸式、帶線式或微帶式相移器；按互易性可分為互易和非互易相移器；按工作方式（激勵方式）可分為連續(xù)（模擬）和步進（數(shù)字）相移器；按功率容量可分為高功率和低功率相移器等。鐵氧體相移器最主要的參數(shù)是品質因數(shù)（或稱優(yōu)值），以度／分貝表示，即1分貝衰耗時能達到的相移量。各種鐵氧體相移器可用于相控陣雷達天線各單元的相位控制，在通信系統(tǒng)中也有廣泛的應用。

5）鐵氧體調制器

利用交變外磁場控制鐵氧體材料旋磁效應，對電磁波進行調制的微波器件，如調相器、調幅器等。

鐵氧體調相器用于對微波信號進行相位調制。它是在矩形波導中沿軸線方向放置一根鐵氧體棒，波導外面繞上線圈而構成。當微波信號通過波導時，其相位即受由載流線圈產生的徑向磁場而磁化的鐵氧體棒的影響而發(fā)生變化。載流線圈的安匝數(shù)越大，相位改變也越大;反之越小。當線圈中通以交變電流時，則傳輸?shù)奈⒉ㄊ艿秸{制而成為交變調相波。

鐵氧體調幅器用于對微波信號進行幅度調制，其結構與調相器類似，不同的是在鐵氧體中間夾有平行于波導寬邊的噴涂鎳鉻合金電阻薄膜的云母片。當微波信號通過波導時，因受到磁化的鐵氧體中電阻薄膜的影響而產生衰耗，衰耗量與載流線圈的安匝數(shù)成比例。因此，輸出的微波信號的幅度也就隨著衰耗大小而變化，成為微波調幅波。

6）磁調濾波器

釔鐵石榴石等單晶具有很低的微波損耗，用釔鐵石榴石單晶小球或圓盤作諧振器具有很高的Q值。諧振頻率靠調諧外磁場而改變。利用這種現(xiàn)象制成的濾波器稱為磁調濾波器或釔鐵石榴石調諧濾波器。磁場的調諧往往用改變電流的方法來實現(xiàn)，因此又稱電調濾波器。這種器件的特點是：調諧速度快且無機械運動，調諧線性好，調諧頻率范圍寬，主要用于電子對抗和微波儀器中。

7）磁調振蕩器

利用釔鐵石榴石單晶小球諧振器作為諧振回路元件的固體振蕩器，通常又稱釔鐵石榴石調諧振蕩器。它的主要特點是體積小，可在寬頻帶內磁調諧。主要用于電子對抗和微波儀器中。

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