中国粉体网讯 高纯氧化铝(纯度≥99.99%)具有普通氧化铝无法比拟的光、电、磁、热和机械性能,在高技术新材料领域和现代化工业中有着广泛应用。
氧化铝有α、γ、θ、δ、η、κ等十多种晶型结构,α-Al2O3是唯一热力学稳定的晶型,具有熔点高、耐腐蚀性强、耐磨性好等优点。氧化铝陶瓷粉体原料通常是指α-Al2O3粉体。
目前,国内生产高纯氧化铝的主流技术有:热解法、气相合成法、水解法、改良拜耳法等。
碳酸铝铵热解法:采用Al2(SO4)3和NH4HCO3为原料,该工艺生产周期长,增加了生产成本,该方法主要生产99.99%的氧化铝。
AlCl3的气相合成法:当AlCl3在催化剂的作用下,气相合成AlOxCly(OH)z,该产物经过1400℃烧结后得到高纯氧化铝。
高纯铝直接水解法:利用催化剂,对活性铝粉箔(粉)和水进行溶解反应后,形成Al(OH)3后进行1450℃高温煅烧,获得α-Al2O3。该技术具有纯度高、粒径小、无污染、成本低等优点。
改良拜耳法:天然铝土矿经冶金方法制备“普通氧化铝”,再把氧化铝的纯度提高到3N,均称为改良拜耳法。经过脱杂质后,得到高纯Al(OH)3,煅烧后得到α-Al2O3。
醇铝水解法:醇类(异丙醇)和铝粉在催化作用下生成醇铝溶液,再经过水解,可生成Al(OH)3,高温烧结Al(OH)3可得到高纯α-Al2O3。
上交赛孚尔(包头)新材料有限公司依托上海交通大学的精铝提纯及直接水解制备高纯氧化铝技术,进行高端陶瓷粉体的国产替代产业化工作多年,采用AI+H2O直接水解制备高纯超细氧化铝粉体,工艺绿色环保,流程短,适合大规模工业化应用,制备的高纯氧化铝除纯度满足4N-5N的高纯指标要求,制备的原晶尺寸也可调节控制,最小原晶尺寸可达100nm,原晶颗粒均匀,单分散,特别适合高纯氮化铝原料及其他高纯氧化铝陶瓷制品。

纳米级超细高纯氧化铝粉体,图源:上交赛孚尔官网
当前,AI算力需求爆发,全球半导体市场规模增长迅猛。高纯氧化铝在半导体领域可用于晶圆CMP抛光磨料、晶圆制造设备关键部件、电子封装基板与绝缘层、蓝宝石衬底原料及先进封装导热填料,凭借高绝缘、耐等离子腐蚀、低α粒子辐射及可控热膨胀特性,全方位保障半导体器件生产与长期使用可靠性。
10月29日,北京粉体技术协会、中国粉体网将在上海举办“2026第三届先进陶瓷粉体制备及应用技术研讨会”。届时,上交赛孚尔(包头)新材料有限公司副总经理/CTO王程民将带来《面向半导体与AI算力新基建用高纯氧化铝陶瓷粉体》的报告。

报告人简介
王程民,高级工程师,上海交通大学材料学院铝合金中心教师,上交赛孚尔(包头)新材料有限公司研发副总经理/CTO,从事超纯氧化铝和超细氧化物研发、产业化建设、技术转化工作近17年,完成国内多条醇铝法高纯氧化铝产品的首次开发及产线建设工作。2011-2013年建设年产2000吨国内最大的醇铝法生产5N高纯氧化铝企业;2014-2016年参与建设国内首条年产10万片导模法蓝宝石晶片企业;2015-2016年建设年产近千吨锂电隔膜涂覆用超细氧化铝产品线;2016-2020年完成国内高性能特种拟薄水铝石(SB粉)的国产替代工作;2022-2024年建设年产2000吨新一代隔膜涂层用超细勃姆石项目;并开发导热及珠光用特种片状氧化铝产品;在纳米、高纯氧化物方面产业化经验丰富,累计发表论文10多篇,授权发明专利13项。
参考来源:
昝超等:直接水解法生产高纯氧化铝工艺研究
(中国粉体网编辑整理/石语)
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