【原创】讲个笑话：氧化铝没有“高端产品”......

中国粉体网讯  据国际铝业协会数据显示，2023年中国氧化铝产量累计达到8238万吨，冶金氧化铝占了90%以上，精细氧化铝占比不到10%。冶金级氧化铝用途单一，价格常年维持在三千多元/吨（近期才突破四千元元/吨大关），是国民经济的最基础的原材料之一。精细氧化铝品种多，应用极为广泛，是很多领域的首选材料。

于是，很多时候“原料来源广”“随处可见”“价格便宜”“制备简单”成了氧化铝的标签，物以稀为贵嘛，这些标签容易让人误解氧化铝是一种低端材料。首先，小编认为这些标签不能判定氧化铝低不低端，倒是能说明氧化铝在很多领域是一种性价比很高的材料。其次，哪怕从价格、技术含量、性能等方面看，氧化铝也不乏“高端产品”，这些“高端产品”在半导体、航空航天等高精尖领域有着不可替代的作用。

氧化铝纤维，国家重点需求材料

氧化铝纤维主要成分为氧化铝（Al₂O₃），辅助成分有SiO₂、B₂O₃、MgO等。属于高性能无机纤维，是一种多晶陶瓷纤维，具有长纤、短纤、晶须等多种形式。具有高强度、高模量、耐腐蚀等优异性能。

榕融新材料氧化铝纤维产品

Al₂O₃纤维的应用领域较为广泛，Al₂O₃短纤维可与树脂、金属或陶瓷进行复合制备高性能复合材料，制造加热炉、窑炉衬里及电子元件煅烧炉等工业用高温炉；Al₂O₃连续纤维增强复合材料具有高强度、高模量、高刚度等优异性能，其基质不容易在使用过程中氧化和失效，同时具有优异的抗蠕变性能，且在高温下不会发生晶粒生长而导致纤维的性能下降，是国际公认的耐高温热端构件新一代主力材料，具有巨大的发展潜力；功能性的Al₂O₃纳米纤维除了具有上述性质外，还具有低导热率、电绝缘性及比表面积高等优异性能，在增强复合材料、高温隔热材料、催化过滤材料等方面应用广泛。

氧化铝纤维与氧化锆纤维、碳化硅纤维、碳纤维等无机纤维皆是国家重点发展的军备材料，属国家重点需求材料。欧美发达国家将其作为战略储备材料，对我国进行技术封锁，部分产品禁售，非禁产品进行高价、限量销售。

我国早年因为人力和物力投入较少、相关技术发展滞后等原因，氧化铝连续纤维的研发及生产技术水平与国际先进水平的差距较大。我国在耐高温新材料领域起步较晚，几乎从2000年之后才开始进行连续纤维的研发，而部分发达国家在20世纪70年代已经实现量产。   

目前，我国在氧化铝纤维方面已经实现国产替代。据了解，国内最早中试成功的是浙江欧诗漫晶体纤维有限公司，并建成了国内第一套氧化铝纤维连续生产装置；2015年鲁阳节能实现了氧化铝纤维针刺毯的量产。之后，山东东珩国纤新材料、莫纶集团、上海榕融新材料等企业也实现了产业化突破。

高纯氧化铝，

高端抛光用产品价格达100万元/吨以上

高纯氧化铝（4N及以上）具有高纯度、高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、绝缘性好、化学性能稳定、高温收缩性能适中等优点，具有良好的烧结性能以及普通氧化铝粉体无法比拟的光、电、磁、热和机械性能，是现代化工附加值最高、应用最广泛的高端材料之一。

目前，高端的高纯氧化铝主要用于锂电池电极添加材料、固态电池电解质填料、半导体行业的晶圆研磨抛光等方面。

蓝宝石氧化铝抛光液，实物来源：苏州纳迪微

在半导体先进制程中的晶圆化学机械抛光（CMP）环节，抛光液的性能是影响化学机械抛光质量和抛光效率的关键因素之一。抛光液主要由磨料、溶剂和添加剂组成，其种类、性质、粒径大小、颗粒分散度及稳定性等与最终抛光效果紧密相关。目前市场上使用最为广泛的几种磨料是SiO₂、CeO₂、Al₂O₃。SiO₂抛光液选择性、分散性好，机械磨损性能较好，化学性质活泼，并且后清洗过程处理较容易；缺点为在抛光过程中易产生凝胶，对硬底材料抛光速率低。CeO₂抛光液的优点是抛光速率高，材料去除速率高；缺点是黏度大、易划伤，且选择性不好，后续清洗困难。α-Al₂O₃硬度大、性能稳定、不溶于水、不溶于酸碱，对于硬底材料如蓝宝石、碳化硅衬底等却具有优良的去除速率。随着LED蓝宝石衬底、硅晶片的需求日益增长以及碳化硅半导体产业的兴起，Al₂O₃抛光液在CMP中的应用显得更为重要。

而据业内人士介绍，从国外进口的用于抛光行业并对产品指标有细致要求的高纯纳米氧化铝，价格可高达100万元/吨以上。  

球形氧化铝，

“靠脸吃饭”的高端粉体

氧化铝粉体颗粒的形貌会直接影响其在众多领域的应用性能。相对于常见的不规则、纤维状或片状形貌的氧化铝粉体颗粒，球形氧化铝具有规则的形貌、更高的堆积密度、更小的比表面积与更好的流动性，广泛用作导热填充材料、抛光材料、催化剂载体、表面涂层材料等。

图片来源：壹石通

其中，Low-α射线球形氧化铝是一类具有特殊应用的高端球形氧化铝。

在半导体器件中，天然放射性元素铀会携带α粒子，当其被射入微电子器件灵敏区时，会发生单粒子效应，导致CPU运行异常，因此环氧塑封料（EMC）中α粒子含量对芯片稳定运行具有一定影响。   

Low-α射线球形氧化铝是一种具有低放射性的稀有氧化铝粉体，其作为高端芯片的封装材料可以避免金属物质中α元素对电子器件造成干扰而导致的错误，从而避免出现蓝屏或者死机等意外情况，因此对于安全性、保密性、精密性较高的电子产品中有特殊应用需求，例如国家安全部门的存储服务器。

据壹石通公布的相关资料显示，Low-α射线球形氧化铝作为一种先进的芯片封装材料，需同时兼顾控制α射线含量、球形化率、磁性异物含量、粒径分布、导热性、体积填充率等多项关键指标，技术门槛高，生产难度大，单位售价极高，一般不低于人民币300万元/吨，可算是“天价产品”。

小结

除以上几类产品外，氧化铝家族中还有很多令普通厂家可望不可及的高端产品，例如易烧结细晶Al2O3粉体、电子陶瓷用氧化铝、勃姆石、3D打印用氧化铝粉、氧化铝陶瓷基板、高纯氧化铝精密陶瓷部件等等，这些产品在一定程度上也是市场上的稀缺货。

参考来源：

[1]曾佳琪等.氧化铝纤维的制备及其应用研究现状   

[2]壹石通相关公告、粉体网

（中国粉体网编辑整理/山川）

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