中国粉体网讯  随着5G和智能化时代的来临及电子设备趋于小型化、集成化，电子设备的发热量成倍增加，这对系统的散热性能提出了更高的要求。通常的方法是在聚合物基体中加入导热填料来实现高效的热传导。

α-Al₂O₃具有熔点高、硬度高、绝缘性能优良、化学性能稳定等特点，其热导率大约为33-36 W/(m·K)，体积电阻率约为10¹⁰Ω·cm，是良好的导热绝缘填料。α-Al₂O₃的颗粒形貌有球形、片状、不规则多棱角、蠕虫状、椭球状等多种形态；粒径范围有纳米级、亚微米级和微米级；颗粒结构有多晶和单晶之分。相比同等规格的多晶氧化铝粉体，单晶结构内部热量传递路径更顺畅，更容易在复合材料内部搭建连续导热通路，因此导热表现更优异。

由于α-氧化铝为六方晶系，单晶化生长过程中形貌难以控制，出现晶粒异常长大等现象。传统高温煅烧过程中引入了大量矿化剂以调控α-氧化铝粉体的形貌，但是破坏了其晶体结构而导致性能降低。降低单晶α-氧化铝的制备温度，是行业研究重点方向。

目前主要方法包括晶种诱导、矿化剂辅助、机械活化等。

（1）晶种诱导。在前驱体中加入晶种，可以降低α-Al₂O₃粉体的成核势垒并且大幅度提高α相在过渡相中的成核密度，在较低的温度下前驱体就可以转化为氧化铝。

（2）矿化剂辅助。矿化剂可控制陶瓷化合物结晶，并抑制晶粒的异常长大。适当的加入矿化剂可以降低α-Al₂O₃粉体的制备温度，常用的矿化剂有硼酸、氯化铵、氟化物（如氟化铝、氟化钙、氟化铵等）。

（3）机械活化。机械化学法在于利用高能球磨产生的强大机械力，通过持续对前驱体粉末进行反复挤压、剪切和碰撞，诱发晶格畸变、缺陷增加、温度局部升高，从而促进固相反应的发生。机械球磨可以在低温甚至是室温条件下制备α-Al₂O₃纳米粒子，改善粉体分散性、提升烧结活性，降低体系反应活化能，从而有效地降低烧结温度。

除了导热填料，高纯单晶α-氧化铝粉体在半导体封装及催化剂载体等方面也具有良好的应用前景。

在工业催化领域，α-氧化铝可以用于为具有高催化活性的金属（如银、钯）提供物理支撑，将其分散成微小颗粒，防止它们在反应过程中烧结失活，同时利用自身的惰性来避免不必要的副反应。

陶瓷基板作为功率半导体器件的关键封装材料，其导热性能、机械强度、可靠性和精密程度直接决定了终端产品的性能与寿命。氧化铝陶瓷基板技术成熟，成本相对较低，在中低端市场占据了半壁江山。研究并突破粉体低温烧结等关键技术，对于提升国产氧化铝陶瓷基板工艺水平具有迫切现实意义。

2027年1月6日，中粉会展将在江苏•苏州举办“第四届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到西北工业大学许杰副教授出席本次大会并作题为《高纯单晶α-氧化铝粉体的低温制备及形貌调控》的报告。报告将聚焦高纯单晶α-氧化铝粉体的低温制备技术，研究前驱体及助剂对单晶α-氧化铝粉体形貌的影响规律，并探讨高纯单晶α-氧化铝粉体在导热界面材料、半导体封装材料及催化剂载体中的应用前景。

专家简介

许杰，西北工业大学材料学院副教授，博士生导师，材料科学与工程系系主任。担任中国硅酸盐学会测试技术分会理事，特陶分会青工委委员，Journal of Advanced Ceramics, Journal of Materiomics, Rare Metals杂志青年编委，《现代技术陶瓷》编委。主要从事特种无机粉体制备、先进陶瓷胶态成型工艺及多孔功能陶瓷材料的应用基础研究。主持国家自然科学基金3项，国家重点研发计划子课题、军口纵向项目、陕西省重点研发计划、中国博士后科学基金特别资助等科研项目10余项。近年来，以第一/通讯作者身份在国内外期刊上发表论文100余篇，出版学术专著1部，获授权国家发明专利20余项，曾获陕西省技术发明二等奖、陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖。

参考来源：

[1]唐瑶：矿化剂/晶种协同调控α-Al2O3低温合成、形貌及应用研究

[2]粉体网

（中国粉体网编辑整理/石语）

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