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浅析高纯氧化铝的应用市场及生产现状
2019/10/21 点击 28156 次

中国粉体网讯  高纯氧化铝粉体纯度高(Al2O3≥99.99%)、粒度细且均匀,具有优于常规材料的光、热、磁、电等特性,是现代化工附加值最高、应用最广泛的高端材料之一。目前全球高纯氧化铝的年需求量超过7500t,主要产地集中于欧美。我国的氧化铝生产以工业氧化铝为主,产品纯度和粒度均难以满足市场高端需求。随着我国经济的发展,对于高纯超细氧化铝粉体的需求将不断增加。

1、高纯氧化铝的应用及市场需求

高纯氧化铝具有多孔性、高分散性、绝缘性、耐热性等突出的特点,在人工晶体、精细陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷、半导体集成电路基片等方面得到了广泛的应用。一般3N高纯氧化铝主要用于先进陶瓷,4N高纯氧化铝主要用于荧光粉,5N高纯氧化铝则用于蓝宝石晶体、锂电池隔膜、高级陶瓷、PDP荧光粉及一些高性能材料等。(编注:实际数据以最新技术进展为准)

近年来,高纯氧化铝应用领域不断扩大,智能终端的蓝宝石玻璃是一个新兴的应用领域,下游产业增速较快的主要有锂电池隔膜涂层领域以及蓝宝石领域等。

1)锂电池隔膜应用领域

由于高纯纳米氧化铝具有绝缘、隔热、耐高温等特性,因此可将其用于锂电池的涂层,在锂电池隔膜上涂一层纳米氧化铝涂层,可避免电极之间短路,提高锂电池使用安全性。近年来,随着不断增长的新能源汽车生产和销售,对锂离子电池材料的需求进一步增加。锂离子电池隔膜的产量基本取决于其下游锂离子电池的产销量情况,而锂离子电池未来的增长主要来自于新能源汽车和能源存储。



(来源:网络)

2)LED领域

高纯氧化铝是LED产业链的上游,受下游应用领域需求影响较大。随着LED产业的复苏,对蓝宝石衬底的需求也稳步增长。



(来源:网络)

3)蓝宝石应用领域

高纯氧化铝另一个重要用途是窗口屏幕蓝宝石。蓝宝石窗口屏将成为一个新的增量应用领域,主要应用在手表壳、手机摄像头壳和苹果手机home键,特别是手机屏和智能穿戴设备的应用将是潜在增长点。



(来源:网络)

4)其他中低端领域

高纯氧化铝中低端市场主要在集成电路基板、LED荧光粉、氧化铝陶瓷、紫外固化涂料等领域。



(来源:网络)

2、国内外高纯氧化铝的生产现状

1)生产厂家

目前全球的高纯氧化铝生产厂家主要集中在日本和中国。其中,日本以住友化学为主,采用的是醇铝法。国外的知名企业还有:加拿大的Orbite Aluminaelnc公司、韩国的Dongwoo公司、日本轻金属株式会社、德国纳博特、RHT、HMR、沙索尔等。



(来源:住友化学)

国内的企业(部分)有:宣城晶瑞新材料有限公司、国瓷材料、苏州贝尔德新材料科技有限公司、江苏连连化学股份有限公司、苏州优锆纳米材料有限公司、青海圣诺光电科技有限公司、山东晶鑫晶体科技有限公司、上海铱铭材料科技有限公司、大连海蓝光电材料有限公司、无锡拓博达钛白制品有限公司、淄博宏赫化工有限公司、山东科恒晶体材料科技有限公司、淄博鑫美宇氧化铝有限公司、营口兴泰光电材料有限公司、重庆任丙科技有限公司、扬州高能新材料有限公司、苏州华泽纳米材料有限公司等。

2)工艺现状

目前,有两种较为常用的高纯氧化铝的生产方法,一种是铝箔(粉)水的水解法工艺;另一种方法是醇铝法工艺。醇铝法纯度比金属铝直接水解法、硫酸铝氨法、拜耳法都要高。该工艺要用到醇,且高温、高压,因而成本高。日本住友、国内晶瑞新材料、美国、德国等5N氧化铝粉体生产公司使用的都是该方法。

国内大多数的中小型企业,受制于技术、资金等限制,都是采用铝箔(粉)和水的水解法生产高纯氧化铝,产品的纯度很难达到99.999%。这就从源头上决定了国内生产的高纯氧化铝大多不具备同国外5N氧化铝相竞争的实力。

由于国内高纯氧化铝市场启动较晚,机械铸造业的落后,导致国内市场暂时还不能提供完全配套、符合要求的设备设施给高纯氧化铝生产企业。使用国产高纯氧化铝生产设备,往往加大了高纯氧化铝成品质量的控制难度。

3、小结

由于国内高纯氧化铝市场中高端进口垄断、低端饱和,因此高纯氧化铝替代进口,满足国内市场需求将是发展趋势。国产的高纯氧化铝大多数集中在荧光粉等中低端市场,虽然有部分国内企业纯度已达到4N5以上,在蓝宝石衬底方向的应用可以实现进口替代,但是其利润空间并不大;另外在粒径上,国外企业能够做到30nm以下,国内大部分企业距此尚有一定的差距。国内企业应不断改进生产工艺,进一步提高产品质量(纯度),降低生产成本,早日彻底打破国外企业对氧化铝高端领域的垄断。

参考资料:

饶兵等,高纯氧化铝粉体制备技术,价值工程

王彧,高纯氧化铝市场现状分析及发展方向,中国高新技术企业

张一雯,高纯氧化铝制备方法和生产现状研究,世界有色金属

施腾龙,浅谈我国高纯氧化铝的生产现状,安徽化工

注:主要参考资料源自2017年数据,最新进展或有变动。

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(来源:中国粉体网)


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