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球形氧化铝:“魔丸降世”!
2025/02/25 点击 247 欠/span>

中国粉体网讯氧化铝,化学式为 Al2O3,作为地壳内含量仅次于二氧化硅的氧化物,氧化铝广泛存在于长石、云母等矿物之中,是大部分工业生产中所必需的一种关键材料、/p>


氧化铝这种材料的魅力之一在于兵span style="color: rgb(192, 0, 0);">拥有多种晶型,常见的有?Al2O3、?Al2O3、?Al2O3、?Al2O3?span style="text-align: justify; text-indent: 32px;">Al2O3?span style="text-align: justify; text-indent: 32px;">Al2O3、?Al2O3、?Al2O3、?Al2O3、?Al2O3等。不同晶型的氧化铝之间性质差异较大,这意味着氧化铝的应用非常广泛、/p>




氧化铝的魅力之二在于拥有多种不同的形貋/span>,如纤维状、砂状、板状、球状、棒状、多孔膜等,这些特殊的形貌在很多领域发挥出神奇的作用、/p>


在不同形状的氧化铝粉体中+span style="color: rgb(192, 0, 0);">球形氧化铜/strong>具有规则的形貌,较小的比表面积,较大的堆积密度和较好的流动性能,可极大地提高制品的应用性能、/span>


例如:球形氧化铝有良好的压制成型和烧结特性,对于制得高质量的陶瓷制品极为有利;作为研磨抛光材料,球形氧化铝可以避免产生划痕;在石油化学工业中,对氧化铝载体的孔径分布和孔结构提出了越来越高的要求,球形氧化铝粉体可通过调整粒级配置来调控形成催化剂载体颗粒的孔径及其分?.....


01.新能源汽车、电子电力领域的“散热使者“/strong>


在新能源汽车以及储能领域,随着电池的能量密度越来越高,对散热的要求也越来越高,高温会对电池的性能和可靠性带来不利影响,甚至会引发安全性问题。在消费电子?G网络通信等领域,随着电子产品性能越来越强大,内部元器件集成度和组装密度的提高将导致其工作功耗和发热量不断增大,电子产品发热散热问题日益突出,高温会对电子产品的性能与可靠性产生不利影响,甚至引发热失效问题,从而引起整个电子产品的故障、/p>


电子设备失效原因


相关研究表明,电子元件的故障发生率随工作温度的提高呈指数增长,目前,普遍使用具有高导热率的导热材料作为热界面材料和封装材料来及时将热量导出,从而保障电子元器件的正常运行。因此导热材料对于解决动力电池、储能电池和电子产品的热管理问题具有重要作用、/p>



热界面材料使用示意图


当前,以聚合物为基体,与高导热填料共混形成的聚合物复合材料是最常用的热界面材料、/strong>由于聚合物的热导率很低,所以复合材料导热率的提升主要依靟span style="color: rgb(192, 0, 0);">导热填料的作用、/strong>


在众多导热填料中,综合其性能、技术成熟度、生产成本等+span style="color: rgb(192, 0, 0);">球形氧化铜/strong>凭借较高的导热性能、高填充系数、较好的流动性、成熟的工艺、丰富的规格以及相对合理的价格,是导热散热领域最主流的导热粉体类别、/strong>



通常,球形氧化铝在一定的填充量下,其对应聚合物复合导热材料的导热系数很容易达 3w/(m·k )以上,通过较好的粒径级配以及表面改性,高端球形氧化铝产品可以将聚合物复合导热体系的导热系数最大提升至 8w/(m·k)。因此,球形氧化铝被广泛应用于硅胶、灌封胶、环氧树脂、塑料、橡胶、硅脂、散热陶瓷等不同导热材料中,可以满足大部分中高端导热界面材料、导热工程塑料以及铝基覆铜板等领域填料的应用需求、/p>


02.抛光领域的“三大‘魔’头”之一


随着集成电路技术的发展,由于特征尺寸的减小和高密度器件的实现,集成电路材料层之间的平坦度变得越来越关键,对半导体制程中的超精密表面处理效率和表面质量的要求也越来越高、/p>


化学机械抛光技术(CMP)结合了机械摩擦和化学腐蚀的双重作用,是目前半导体制造中最常用的抛光方法。抛光液的性能是影响化学机械抛光质量和抛光效率的关键因素之一,抛光液一般包含氧化剂、络合剂、表面活性剂、磨料、pH调节剂、腐蚀抑制剂等成分,各种添加剂的选择和含量对抛光效果都会产生很大的影响。其中磨粒主要通过微切削、划擦等方式承担着CMP抛光中机械作用、/p>


CMP抛光液产业链


据了解,CMP抛光材料在半导体材料中价值量占比?%,抛光液在CMP抛光材料成本中占比达49%,耋strong>磨料约占抛光液成本的50%-70%,从成本占比就可以看出磨料在半导体制程中有多重要、/p>


当采用高纯亚微米级球形氧化铝粉作为化学机械抛光液磨粒时,去除率高、抛光快、抛光面不易产生微细划痕、光洁度高,成为化学机械抛光行业“三大‘魔’头”之一(其余两种为SiO2、CeO2)、/strong>


03.陶瓷领域的“烧结艺术“/strong>


在陶瓷领域中,氧化铝陶瓷具有良好的耐高温、耐腐蚀、高的化学稳定性、较好的介电性能、硬度大、熔点高且耐磨损等优良性能,故氧化铝陶瓷在国内的陶瓷领域中有着很重要的作用、/p>



一般的陶瓷在自身特性方面表现出不宜烧结成型,球形氧化铝是氧化铝的众多形貌中致密性能、稳定性能、改善烧结性能最好的一种,很好的解决了这一问题。一直以来,国内外学者对氧化铝陶瓷的性能都进行了研究,其中球形氧化铝陶瓷的粒径大小、晶体结构、形貌都会决定氧化铝陶瓷的应用性能。现如今,球形氧化铝陶瓷已经应用到了工业的很多方面、/p>


04.催化剂载体领域的“活性大师“/strong>


载体对于催化剂及其催化领域来说是非常重要的一部分,因为其特有的孔结构和机械强度,可以使活性剂均匀的分布在孔结构上,以便得到更好的催化作用,又因为球形氧化铝是很多材料中催化活性较高的,使催化活性稳定性得到改善。另外球形氧化铝因其优良的形貌可以降低磨损性,降低了生产成本,所以球形氧化铝粉体在催化剂载体领域中占有至关重要的作用、/p>


图片来源:广州汇富研究院


05.表面防护涂层领域的“铠甲勇士“/strong>


因为球形氧化铝具有高硬度、耐腐蚀、耐高温、形貌规则、大小均一和分散均匀等特点,所以常常被拿来用作防护材料。将球形氧化铝用作喷涂材料是目前的研究热点之一,喷涂材料不仅对高分子材料,玻璃金属及合金材料有防护作用,而且能够提升厨房炊具等一些不锈钢产品的寿命。它既改变了材料的性能,又能使材料变得光滑耐磨,同时球形氧化铝粉体作为喷涂材料在不同的环境中有着不同的应用,不仅过程简单,而且对于多种材料表面都有着防护作用、/p>


06.光学领域的“发光精灵“/strong>


球形氧化铝在电子和光学领域有着广泛的应用,球形氧化铝作为基底,加入稀土元素作为激活剂,这种方法可以生产出性能更好的红色发光材料。而球形氧化铝颗粒大小均一、分散性均匀,较其他形状的氧化铝来说发光性能较好,并能更好地决定发光材料的填充结构、/p>


07.3D打印领域的“塑形大师“/strong>


球形氧化铝因具有高强度、高球化率和耐高温的特性而作?D打印最常用的材料之一。由于球形氧化铝粉体具有良好的颗粒流动性、化学反应速率和堆积性,因此作为打印浆料时具有固含量高、流动性好、易清洗和机械性能高等优点、/p>


小结


随着我国氧化铝工业的发展,氧化铝产品已经从单一的冶金氧化铝发展到数百种满足市场需求的特种氧化铝。其中,因球形氧化铝粉体具有形貌规则、粒度均匀、表面光滑和颗粒磨损小等优点,在导热填料、研磨抛光、催化剂及其载体、表面防护涂层和陶瓷添加剂等领域已成为不可或缺的材料。尤其是随着新能源汽车和5G行业热管理领域对导热材料的需求正处于上升和爆发期,作为核心材料的球形氧化铝市场需求将持续火热,前景广阔、/p>


参考来源:

[1]中国粉体?粉体大数据研穵/p>

[2]百图股份招股说明?/p>


(中国粉体网/山川(/p>

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除


(来源:中国粉体网)


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