中國粉體網訊 新能源汽車和5G電子行業(yè)的爆發(fā)增長下，被業(yè)界視為性價比最好的導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熱市場的成長而爆發(fā)
隨著電子信息產業(yè)的不斷發(fā)展，電子元器件正朝著高密度、高運行速度、小型化、集成化的方向發(fā)展，與此同時高科技產品運行過程中必然會產生更多的熱量，如果熱量得不到及時的消散，會降低產品的功效，縮短產品的使用壽命，甚至有可能造成安全生產事故。
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，導熱界面材料市場空間達到11億美元。根據(jù)BBC Research，在11億美元的導熱材料市場中，聚合物復合材料占據(jù)了其中近10億美元的市場空間。
另一方面，聚合物材料的散熱能力較差，嚴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率，常用的辦法是在聚合物基體中添加具有更高熱導率的填料，制備高熱導率的聚合物基復合材料。
因此，隨著5G、新能源汽車等高耗能領域的大力發(fā)展，導熱材料將成為關鍵材料，球形氧化鋁作為主要填料方案，有望跟隨導熱市場的成長而需求爆發(fā)。根據(jù)QY Research Group統(tǒng)計和預測，2019年全球球形氧化鋁的市場達到了126.4百萬美元，到2026年這一市場容量將增加至215.25百萬美元，每年的復合增長率達到了8.93%。
球形氧化鋁用于制備高導熱聚合物基復合材料
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率，能顯著的提高聚合物材料的熱導率，然而在高負載時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熱通路。
采用碳材料提高復合材料的導熱時一般通過設計填料在基體中的分布，使其在盡可能低的添加量時更大程度的提高聚合物基復合材料熱導率。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，在制備高導熱復合材料領域得到了越來越多的關注。其中在氧化物填料中，Al2O3填料因其眾多的優(yōu)勢，如相對高的熱導率、高的電阻率、低的介電損耗、資源豐富且性價比高等被廣泛的應用和研究，又由于球形填料有助于發(fā)揮導熱填料的熱傳導功能，因此目前市場上用得較多的導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熱性能、優(yōu)秀性價比，是目前市場熱界面材料中大批量使用且使用占比較高的導熱填料。熱界面材料包括導熱墊片、導熱硅脂、導熱灌封膠及導熱凝膠等，終端應用于手機、電腦等電子通訊設備的CPU散熱、電腦顯卡、服務器等電子通訊設備的芯片散熱、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、變壓器等場所散熱、防水、防潮產品的灌封。另外，導熱鋁基覆銅板、導熱塑封料、導熱工程塑料（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、特種研磨材料對于球形氧化鋁粉的需求也是逐步增加。
總之，面對電子設備向集成化、小型化發(fā)展以及多種先進復合材料的進步而對于導熱性能的提升要求，多種新材料行業(yè)對于導熱填料的需求愈加旺盛，性價比優(yōu)秀的球形氧化鋁粉迎來了良好的市場發(fā)展時機，是各種導熱材料和熱界面材料類產品所需的關鍵材料之一。
球形氧化鋁的制備新進展
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對比
對于球形氧化鋁，研究中的關注點集中在顆粒的球形度、球形率、產品純度、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)化生產的球形氧化鋁仍是一個挑戰(zhàn)。聯(lián)瑞新材、天際智慧、雅安百圖等眾多企業(yè)紛紛加強對球形氧化鋁的投入與研究。
基于球形的技術，聯(lián)瑞新材拓展了球形氧化鋁產品。2020年公司發(fā)布公告擬投資2.3億元設立全資子公司聯(lián)瑞新材（連云港）有限公司用于專線生產球形氧化鋁及液體填料，設計產能為9500噸/年，規(guī)模擴大將有助于公司提升在球形氧化鋁市場中的競爭力。
據(jù)了解，湖南天際智慧材料科技有限公司掌握燃氣火焰球化、射頻等離子體球化兩種技術和兩種生產裝置的生產能力，已經實現(xiàn)了納米球形氧化鋁的批量化制備。其自主開發(fā)的粉末材料燃氣火焰球化裝備，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，可以滿足客戶對不同規(guī)格球形氧化鋁的生產需求。
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品，具有優(yōu)良的耐電壓性能，能提供優(yōu)良的絕緣導熱性能，能夠滿足更高絕緣導熱需求的電子產品使用。
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，添加鹽酸制備高純三氯化鋁溶液后添加高純鋁錠，利用反應放熱聚合反應為高純聚氯化鋁溶液，該過程不需加壓加熱，聚合反應易于進行，隨后向生成液添加氨水調整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構大孔容r球形活性氧化鋁和原晶納米易燒結阿爾法氧化鋁。
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、粘結劑混合球磨配制成料漿，然后經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、比表面較大，機械強度高；原料來源廣、成本低、制備工藝簡單；有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產。
一種球形氧化鋁及其制備方法
來自黃淮學院的白柳楊等人發(fā)明了一種熱等離子體制備亞微米級球形氧化鋁粉體的方法。該方法簡單易行、產品質量高、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球形氧化鋁粉體的方法
小結
新能源汽車和5G行業(yè)熱管理領域對高端導熱填料的需求正處于上升和爆發(fā)期。作為導熱核心材料的球形氧化鋁市場需求火熱，近年增長速度預計在50%以上。如何利用一種簡單、易行的手段制備球形度高、粒徑細且均勻、分散好且適于大規(guī)模生產的球形氧化鋁粉體仍然是國內企業(yè)需要重點關注的研究熱點。
參考資料：
金融界.電子行業(yè)研究：導熱填料必不可少 球形氧化鋁市場值得關注
歐陽玉閣.球形氧化鋁粉體在陶瓷和導熱復合材料上的應用研究
劉潔.超細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述
聯(lián)瑞新材公告、天際智慧、國家知識產權局、中國粉體網等。
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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