中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著球形氧化鋁在新能源汽車(chē)及5G等高耗能領(lǐng)域逐步應(yīng)用，球形氧化鋁需求增多，市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)容。除了作為導(dǎo)熱材料外，球形氧化鋁在先進(jìn)陶瓷、催化、研磨拋光、復(fù)合材料等方面也有極為廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。根據(jù)QYResearch統(tǒng)計(jì)，2019年全球球形氧化鋁市場(chǎng)規(guī)模為1.3億美元，2026年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2.2億美元。
球形氧化鋁有何優(yōu)勢(shì)？
Al2O3粉體顆粒的形貌與粒徑分布會(huì)直接影響其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用性能。相對(duì)于常見(jiàn)的不規(guī)則、纖維狀或片狀形貌的Al2O3顆粒，球形Al2O3粉體因其規(guī)則的形貌、更高的堆積密度、更小的比表面積與好的流動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)，可以更好的提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能。
例如：球形微粉有良好的壓制成型和燒結(jié)特性，對(duì)于制得高質(zhì)量的陶瓷制品極為有利；作為研磨拋光材料，球形氧化鋁可以避免產(chǎn)生劃痕；在石油化學(xué)工業(yè)中，對(duì)氧化鋁載體的孔徑分布和孔結(jié)構(gòu)提出了越來(lái)越高的要求，球形氧化鋁粉體可通過(guò)調(diào)整粒級(jí)配置來(lái)調(diào)控形成催化劑載體顆粒的孔徑及其分布；作為催化劑直接使用的球形氧化鋁可以減少磨損，提高催化劑的使用壽命，從而降低生產(chǎn)成本。
因而，制備高球形度、粒徑分布窄且分散好的Al2O3粉體一直是人們研究的熱點(diǎn)之一，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、噴射法、等離子體法等。
等離子體法制備球形氧化鋁的本質(zhì)是利用高溫在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相變，同時(shí)利用表面張力將顆粒球化，1100~1200℃甚至更高的溫度是氧化鋁轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定形態(tài)的必要條件。等離子體流中的高溫和高焓幾乎可以融化甚至汽化各種耐火材料，而高淬火速率又有利于均勻成核，使得形成的顆粒更加圓滑。該方法利用不同的工作氣體對(duì)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物進(jìn)行循環(huán)利用，其過(guò)程分為等離子體生成階段、化學(xué)反應(yīng)階段和驟冷反應(yīng)階段。等離子體合成法有著淬火速度快，產(chǎn)物球化率高等優(yōu)勢(shì)，但也有著價(jià)格昂貴、系統(tǒng)復(fù)雜的缺點(diǎn)，其產(chǎn)物純度與原料和設(shè)備有關(guān)。
需要注意的是，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲得經(jīng)濟(jì)高效的球形氧化鋁，一般選擇鋁粉或者鋁屑作為原料，但便宜低檔的鋁粉或鋁屑常常存在雜質(zhì)，所得球形氧化鋁不夠純凈。為了獲得高純度的球形氧化鋁，金屬雜質(zhì)的去除已成為生產(chǎn)中的關(guān)鍵。
2023年3月9-10日，中國(guó)粉體網(wǎng)將在江西萍鄉(xiāng)舉辦“2022第五屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”。為了更全面的讓大家了解等離子體法制備球形氧化鋁粉體技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用，我們邀請(qǐng)到了一位技術(shù)大咖前來(lái)講解——四川鐵匠科技有限公司朱華總監(jiān)作題為《直流長(zhǎng)電弧高溫?zé)岬入x子體束批量制備高純球形納米級(jí)氧化鋁粉體技術(shù)及應(yīng)用》的報(bào)告。
據(jù)了解，四川鐵匠科技有限公司能夠使用金屬鋁為前驅(qū)原料利用直流長(zhǎng)電弧高溫?zé)岬入x子體束系統(tǒng)技術(shù)形成的物理高溫蒸發(fā)和超高溫等離子態(tài)化學(xué)氣相氧化反應(yīng)及快速冷凝過(guò)程，同步進(jìn)行的常壓（微負(fù)壓）全封閉“一步法”連續(xù)制備高純球形納米級(jí)氧化鋁高品質(zhì)粉體。該技術(shù)、工藝和裝備具有的高效、大批量、高品質(zhì)和安全、環(huán)保特點(diǎn)彌補(bǔ)了目前某國(guó)“爆燃法”及國(guó)內(nèi)“丙烷直燃法”等“燃燒法”制備高純球形氧化鋁粉體的相關(guān)缺點(diǎn)，產(chǎn)品相關(guān)理化參數(shù)（純度、球形度、粒徑及分布、PH值、分散性等）完全達(dá)到同類(lèi)高品質(zhì)粉體領(lǐng)先水平，在導(dǎo)熱封裝、高純基板、精細(xì)拋磨等應(yīng)用方面可完美替代相同類(lèi)別進(jìn)口產(chǎn)品。
專(zhuān)家介紹：
朱華，四川鐵匠科技有限公司技術(shù)總監(jiān)；
1985年畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)；
1999年開(kāi)始一直從事大功率高頻開(kāi)關(guān)電源及長(zhǎng)電弧等離子體束系統(tǒng)技術(shù)研究及應(yīng)用開(kāi)發(fā)；是十余項(xiàng)已申請(qǐng)及授權(quán)的相關(guān)技術(shù)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利的主要發(fā)明人；
2004年任成都菲斯特科技有限公司總工程師，主持完成太陽(yáng)能聚光光伏玻璃基透明硅膠菲涅爾透鏡項(xiàng)目，為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)；
2009年任成都中順太陽(yáng)能科技有限公司總工程師，主持及完成科技部十一五兩項(xiàng)太陽(yáng)能863計(jì)劃項(xiàng)目及多項(xiàng)省市太陽(yáng)能聚光光伏、太陽(yáng)能跟蹤器、聚光光熱等科研項(xiàng)目；
2009年任成都真火科技有限公司董事長(zhǎng)兼總工程師，以自己獨(dú)創(chuàng)的層流電弧等離子體束系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)創(chuàng)公司，相關(guān)技術(shù)體系經(jīng)四川省科技廳組織鑒定為國(guó)際首創(chuàng)及領(lǐng)先；
2015年10月起任四川鐵匠科技有限公司技術(shù)總監(jiān)，開(kāi)發(fā)及完成大功率直流長(zhǎng)電弧熱等離子體束批量制備微納米高純球形粉體材料系統(tǒng)技術(shù)、工藝和設(shè)備。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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