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氮化铝粉体国产化替代加速

来源：世展网分类：粉体工业行业资讯 2023-05-29 16:04 阅读：10584

为加快中央企业科技创新成果应用推广，促进科技成果向现实生产力转化，国资委科创局组织开展科技创新成果征集遴选工作。经企业报送与专家评审，编制了《中央企业科技创新成果推荐目录（2022年版）》。近日，该目录也是进行了发布，目录包括核心电子元器件、关键零部件、分析测试仪器、基础软件、关键材料、先进工艺、高端装备等7个领域369项技术产品，其中中国铝业集团有限公司所属中铝新材料有限公司自主研发生产的高纯度超细氮化铝（AlN）粉体成功入选。

（来源：中央企业科技创新成果推荐目录（2022年版））

中铝新材料的AlN粉体具有低氧含量、高纯度、高导热等优点，且粉体纯度、粒度、微观形貌可控，批次稳定性好，各项物理化学指标达到国际先进水平。可应用于航空航天、电子通讯等领域用于高导热基板、陶瓷结构件和导热填充材料，经下游AlN陶瓷用户评价，制品热导率达到220W/（m·K）以上。

AlN陶瓷制品热导率高，粉体是关键

目前，高导热电绝缘材料成为电子系统高度集成化和小型化的突破口，其中，电子陶瓷成为解决散热问题的重要方向。

AlN陶瓷具有高热导、高电阻、低介电损耗、低膨胀、优异的耐热震性及良好的力学性能等特性，可用作新一代理想的“高性能”、“结构功能一体化”导热绝缘材料。AlN的理论热导率为320W/（m·K），但由于AlN中的杂质和缺陷等问题，造成实际产品的热导率普遍低于200W/(m·K)。

AlN 晶胞结构、粉末及陶瓷基板（来源：何端鹏等，《高热导电绝缘氮化铝陶瓷在宇航器件中的应用：概述、挑战和展望》）

AlN陶瓷制品的热导率与AlN粉体质量密切相关，高质量AlN粉体原料是制备高性能基板的先决条件。AlN粉体的颗粒形貌、尺寸及粒度分布、团聚程度、比表面积等直接影响陶瓷制品的烧结性能，最终影响制品的力学、热学和电学性能；AlN粉体中的O、N及Fe等杂质元素直接影响AlN陶瓷制品的热学和介电性能。

推动AlN粉体国产化替代

工业上制备AlN粉末的方法主要有三种，分别是：直接氮化法、自蔓延高温合成法与碳热还原法。目前，掌握高性能AlN粉体生产技术与工艺，形成规模化生产的企业并不多。国外掌握AlN粉体的制备技术与工艺的少数企业，技术成熟且商品化程度非常高。重点企业有日本德山、日本东洋铝业以及瑞典Hgans。其中，日本德山生产的AlN粉体被认为质量最好、性能最稳定、烧结活性好，但价格高。

日本德山株式会社氮化铝填料粉（来源：日本德山株式会社）

2010年开始国内对AlN粉体的需求不断增大，尤其近阶段对AlN粉体需求出现了急剧增长的态势，许多国内高校、科研院所、企业投资研发、建厂生产AlN粉体。国内生产AlN粉体品质较好的企业主要有台湾高雄竹路应用材料、宁夏艾森达、宁夏时星、旭光电子以及厦门钜瓷等。我国氮化铝产业起步晚，由于氮化铝粉体制作工艺比较复杂、能耗高、周期长、生产成本较高，国内企业粉体制备技术与国外尚有差距，生产的AlN粉体质量与国外同类产品相比较，尤其在制品热导率方面，尚有不及。随着国内研究不断深入，氮化铝制备技艺不断提高，国内外差距正在逐渐缩小。

央企/国企应身先士卒

中国铝业集团有限公司成立于2001年2月23日，是中央直接管理的国有重要骨干企业，主要从事矿产资源开发、有色金属冶炼加工、相关贸易及工程技术服务等，是目前全球第一大氧化铝供应商、第一大电解铝供应商，铜业综合实力位居全国第一，铅锌综合实力全球第四、亚洲第一。中国铝业股份有限公司注册成立于2001年9月10日，是中国铝业集团有限公司的控股子公司，是中国铝行业的龙头企业，是全球最大的氧化铝、电解铝、精细氧化铝、高纯铝和铝用阳极生产供应商。公司凭借敏锐的行业洞察和博大的经营智慧，擘画了“12337”发展战略和“3×5”产业发展新格局；加速融入“一带一路”建设，坚定实施“两海”战略，建成了世界级的海外铝土矿生产基地，有效提升了产业链供应链韧性和安全水平；坚持对标世界一流企业，复制迭代先进模型，塑造了具有行业特色的电解铝“五标一控”、氧化铝“三化一提升”管理品牌，全面提升了价值创造能力；坚持科技自立自强，重构研发体系，引领产业变革，形成了高纯超细氮化铝等一批关键核心技术，战略支撑能力显著增强。中铝新材料有限公司成立于2022年3月8日，隶属于中国铝业股份有限公司。公司从事精细氧化铝研发、生产、销售业务，是全球最大的精细氧化铝供应商，精细氧化铝全球市场占有率24%、国内市场占有率52%，其中4A沸石、高白填料、拟薄水铝石、煅烧α氧化铝四种产品产销量全球第一。中铝新材料有限公司此次入选中央企业科技创新成果推荐目录（2022年版）的高纯超细氮化铝产品有望助力实现进口替代，解决国家战略性基础材料“卡脖子”难题。目前，公司也是聚焦资源高质高效综合利用，以期按期建成高纯氮化铝示范项目。

参考资料：

国务院国有资产监督管理委员会、中国铝业报、中国铝业集团有限公司、中国铝业股份有限公司

邱宝付等，《氮化铝材料及其粉体制备的现状与展望》
何端鹏等，《高热导电绝缘氮化铝陶瓷在宇航器件中的应用：概述、挑战和展望》

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！进粉体产业交流群请加中国粉体网编辑部微信：18553902686

第二届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会

在半导体芯片设备中，精密陶瓷零部件的成本约占10％左右，当前市场基本被美国、日本等发达国家垄断。如何实现光刻机等半导体设备中先进陶瓷部件的国产化，解决当前芯片行业“卡脖子”问题的重要一环，也是国内先进陶瓷企业面临的巨大机遇与挑战。同时，随着新能源汽车、5G、人工智能、物联网等行业的蓬勃发展，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带半导体材料产业规模不断扩大，先进陶瓷在半导体行业将迎来更大的应用市场。在此背景下，第二届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会将在江苏苏州举办，旨在为半导体和先进陶瓷行业搭建沟通平台，交流先进技术，互通行业信息，促进产业链合作，推动国产替代进程。会议热诚欢迎行业专家、学者、技术人员、企业界代表出席，同时欢迎公司、企事业单位展示技术成果，洽谈产、学、研合作。

会务组

联系人：任海鑫

电话：18660985530（同微信）