中國粉體網(wǎng)訊 新能源汽車和5G電子行業(yè)的爆發(fā)增長下，被業(yè)界視為性價(jià)比最好的導(dǎo)熱粉體填料的球形氧化鋁需求旺盛。
球形氧化鋁的需求有望跟隨導(dǎo)熱市場(chǎng)的成長而爆發(fā)
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電子元器件正朝著高密度、高運(yùn)行速度、小型化、集成化的方向發(fā)展，與此同時(shí)高科技產(chǎn)品運(yùn)行過程中必然會(huì)產(chǎn)生更多的熱量，如果熱量得不到及時(shí)的消散，會(huì)降低產(chǎn)品的功效，縮短產(chǎn)品的使用壽命，甚至有可能造成安全生產(chǎn)事故。
聚合物材料如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅膠等材料因其良好的絕緣性能、易加工性能常被用作電子元器件的封裝材料。據(jù)悉，導(dǎo)熱界面材料市場(chǎng)空間達(dá)到11億美元。根據(jù)BBC Research，在11億美元的導(dǎo)熱材料市場(chǎng)中，聚合物復(fù)合材料占據(jù)了其中近10億美元的市場(chǎng)空間。
另一方面，聚合物材料的散熱能力較差，嚴(yán)重影響了電子元器件的散熱效率。為提高聚合物材料的熱導(dǎo)率，常用的辦法是在聚合物基體中添加具有更高熱導(dǎo)率的填料，制備高熱導(dǎo)率的聚合物基復(fù)合材料。
因此，隨著5G、新能源汽車等高耗能領(lǐng)域的大力發(fā)展，導(dǎo)熱材料將成為關(guān)鍵材料，球形氧化鋁作為主要填料方案，有望跟隨導(dǎo)熱市場(chǎng)的成長而需求爆發(fā)。根據(jù)QY Research Group統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2019年全球球形氧化鋁的市場(chǎng)達(dá)到了126.4百萬美元，到2026年這一市場(chǎng)容量將增加至215.25百萬美元，每年的復(fù)合增長率達(dá)到了8.93%。
球形氧化鋁用于制備高導(dǎo)熱聚合物基復(fù)合材料
常用的填料有三大類：（1）金屬填料，如銅、銀和鋁等；（2）碳材料，如碳納米管、石墨和石墨烯等；（3）陶瓷材料如Al2O3、AlN、BN、ZnO等。雖然金屬填料和碳材料本身具有較高的熱導(dǎo)率，能顯著的提高聚合物材料的熱導(dǎo)率，然而在高負(fù)載時(shí)卻易破壞材料的絕緣性能，且碳材料如石墨烯或碳納米管在基體中不易分散，不利于形成有效的導(dǎo)熱通路。
采用碳材料提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱時(shí)一般通過設(shè)計(jì)填料在基體中的分布，使其在盡可能低的添加量時(shí)更大程度的提高聚合物基復(fù)合材料熱導(dǎo)率。與這兩類填料相比，陶瓷填料因其優(yōu)異的熱傳輸性能和高的絕緣性能，在制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。其中在氧化物填料中，Al2O3填料因其眾多的優(yōu)勢(shì)，如相對(duì)高的熱導(dǎo)率、高的電阻率、低的介電損耗、資源豐富且性價(jià)比高等被廣泛的應(yīng)用和研究，又由于球形填料有助于發(fā)揮導(dǎo)熱填料的熱傳導(dǎo)功能，因此目前市場(chǎng)上用得較多的導(dǎo)熱填料主要是球形氧化鋁。
江蘇聯(lián)瑞新材料股份有限公司（以下簡稱“聯(lián)瑞新材”）球形氧化鋁發(fā)展快，據(jù)其介紹由于球形氧化鋁粉具有良好的導(dǎo)熱性能、優(yōu)秀性價(jià)比，是目前市場(chǎng)熱界面材料中大批量使用且使用占比較高的導(dǎo)熱填料。熱界面材料包括導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱灌封膠及導(dǎo)熱凝膠等，終端應(yīng)用于手機(jī)、電腦等電子通訊設(shè)備的CPU散熱、電腦顯卡、服務(wù)器等電子通訊設(shè)備的芯片散熱、新能源汽車電池組件散熱、電源充電器元器件散熱、LED燈散熱以及戶外電源、變壓器等場(chǎng)所散熱、防水、防潮產(chǎn)品的灌封。另外，導(dǎo)熱鋁基覆銅板、導(dǎo)熱塑封料、導(dǎo)熱工程塑料（如LED燈罩、電器、電子器件的殼體）以及熱噴涂涂層材料、特種陶瓷、特種研磨材料對(duì)于球形氧化鋁粉的需求也是逐步增加。
總之，面對(duì)電子設(shè)備向集成化、小型化發(fā)展以及多種先進(jìn)復(fù)合材料的進(jìn)步而對(duì)于導(dǎo)熱性能的提升要求，多種新材料行業(yè)對(duì)于導(dǎo)熱填料的需求愈加旺盛，性價(jià)比優(yōu)秀的球形氧化鋁粉迎來了良好的市場(chǎng)發(fā)展時(shí)機(jī)，是各種導(dǎo)熱材料和熱界面材料類產(chǎn)品所需的關(guān)鍵材料之一。
球形氧化鋁的制備新進(jìn)展
目前，球形Al2O3粉體的制備方法主要包括均相沉淀法、溶膠－乳化－凝膠法、滴球法、模板法與噴射法等。
球形氧化鋁制備方法特點(diǎn)對(duì)比
對(duì)于球形氧化鋁，研究中的關(guān)注點(diǎn)集中在顆粒的球形度、球形率、產(chǎn)品純度、顆粒粒徑以及分散性上。然而，制備高純度、粒徑分布窄、顆粒分散性好且能適合工業(yè)化生產(chǎn)的球形氧化鋁仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。聯(lián)瑞新材、天際智慧、雅安百圖等眾多企業(yè)紛紛加強(qiáng)對(duì)球形氧化鋁的投入與研究。
基于球形的技術(shù)，聯(lián)瑞新材拓展了球形氧化鋁產(chǎn)品。2020年公司發(fā)布公告擬投資2.3億元設(shè)立全資子公司聯(lián)瑞新材（連云港）有限公司用于專線生產(chǎn)球形氧化鋁及液體填料，設(shè)計(jì)產(chǎn)能為9500噸/年，規(guī)模擴(kuò)大將有助于公司提升在球形氧化鋁市場(chǎng)中的競爭力。
據(jù)了解，湖南天際智慧材料科技有限公司掌握燃?xì)饣鹧媲蚧�、射頻等離子體球化兩種技術(shù)和兩種生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了納米球形氧化鋁的批量化制備。其自主開發(fā)的粉末材料燃?xì)饣鹧媲蚧b備，具有球化率高、球化溫度高以及單爐粉體處理量大等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足客戶對(duì)不同規(guī)格球形氧化鋁的生產(chǎn)需求。
雅安百圖高新材料股份有限公司公開發(fā)明的一種球形氧化鋁的制備方法及其球形氧化鋁，能夠獲得低鈉鐵含量的球形氧化鋁產(chǎn)品，具有優(yōu)良的耐電壓性能，能提供優(yōu)良的絕緣導(dǎo)熱性能，能夠滿足更高絕緣導(dǎo)熱需求的電子產(chǎn)品使用。
一種球形氧化鋁的制備方法及其球形氧化鋁
來自中納電子科技連云港有限公司的徐偉等利用堿法提純法得到易溶氫氧化鋁，添加鹽酸制備高純?nèi)然X溶液后添加高純鋁錠，利用反應(yīng)放熱聚合反應(yīng)為高純聚氯化鋁溶液，該過程不需加壓加熱，聚合反應(yīng)易于進(jìn)行，隨后向生成液添加氨水調(diào)整pH值，使溶液中的氫氧化鋁逐步析出，待氫氧化鋁在溶液中完全沉淀后進(jìn)行逆流洗滌和液固分離，在此過程添加SAA，可改善過濾物的疏水性能，并在后續(xù)烘干煅燒過程生成低密雙孔結(jié)構(gòu)大孔容r球形活性氧化鋁和原晶納米易燒結(jié)阿爾法氧化鋁。
一種酸堿電化雙串制備納米大孔低密球形氧化鋁的方法
來自山東億萊盛新材料科技有限公司、淄博啟明星新材料股份有限公司、山東合創(chuàng)明業(yè)精細(xì)陶瓷有限公司、淄博星澳新材料研究院有限公司的吳事江、林楊等人以工業(yè)氧化鋁或氫氧化鋁為主要原料，將工業(yè)氧化鋁或氫氧化鋁、水、分散劑、除鈉劑、粘結(jié)劑混合球磨配制成料漿，然后經(jīng)過離心噴塔霧化干燥制成球形造粒粉，最后將得到球形造粒粉進(jìn)行煅燒，制得低鈉球形氧化鋁粉。
來自中鋁山東有限公司的吳春正等人發(fā)明制備的球形氧化鋁表面光滑、圓球度高、孔體積大且均勻、孔徑可調(diào)、比表面較大，機(jī)械強(qiáng)度高；原料來源廣、成本低、制備工藝簡單；有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
一種球形氧化鋁及其制備方法
來自黃淮學(xué)院的白柳楊等人發(fā)明了一種熱等離子體制備亞微米級(jí)球形氧化鋁粉體的方法。該方法簡單易行、產(chǎn)品質(zhì)量高、環(huán)境污染少、成本低廉，所制備的氧化鋁粉體純度高、粒徑均勻、顆粒尺寸為亞微米、形狀為球形，能滿足鋰離子電池陶瓷隔膜的特定需求。
一種熱等離子體制備亞微米級(jí)球形氧化鋁粉體的方法
小結(jié)
新能源汽車和5G行業(yè)熱管理領(lǐng)域?qū)Ω叨藢?dǎo)熱填料的需求正處于上升和爆發(fā)期。作為導(dǎo)熱核心材料的球形氧化鋁市場(chǎng)需求火熱，近年增長速度預(yù)計(jì)在50%以上。如何利用一種簡單、易行的手段制備球形度高、粒徑細(xì)且均勻、分散好且適于大規(guī)模生產(chǎn)的球形氧化鋁粉體仍然是國內(nèi)企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
參考資料：
金融界.電子行業(yè)研究：導(dǎo)熱填料必不可少 球形氧化鋁市場(chǎng)值得關(guān)注
歐陽玉閣.球形氧化鋁粉體在陶瓷和導(dǎo)熱復(fù)合材料上的應(yīng)用研究
劉潔.超細(xì)球形氧化鋁的制備及其粒度與晶型的控制
劉紅宇等.球形氧化鋁的制備方法評(píng)述
聯(lián)瑞新材公告、天際智慧、國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、中國粉體網(wǎng)等。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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