В останні роки, оскільки керамічна промисловість розширилася від традиційного посуду та будівельних матеріалів до високоефективної конструкційної кераміки та функціональної кераміки, вибір та оптимізація порошкової сировини стали вирішальними для модернізації промисловості. Як одна з найбільш широко використовуваних важливих сировинних матеріалів у сучасній керамічній промисловості,порошок оксиду алюмінію (Al₂O₃) входить у систему виробництва кераміки з високою доданою вартістю з вищою чистотою, дрібнішим розміром частинок та стабільнішими характеристиками кристалічної фази, забезпечуючи фундаментальну підтримку механічних, електричних та корозійностійких властивостей керамічних виробів.
Ⅰ. Характеристики та система класифікації порошку глинозему
Порошок оксиду алюмінію зазвичай класифікують за чистотою, кристалічною формою (α-фаза або γ-фаза), розподілом розмірів частинок, сферичністю та характеристиками спікання. Порошок оксиду алюмінію, що використовується в традиційній кераміці, в основному має звичайну чистоту та більші розміри частинок, тоді як порошки, що використовуються в конструкційній кераміці та електронній кераміці, як правило, мають високу чистоту, надтонкий або субмікронний клас, і частіше використовують кристалічну фазу α-оксиду алюмінію для забезпечення стабільності кристалічних зерен та міцності керамічного тіла під час високотемпературного спікання.
Розподіл розмірів частинок вважається одним з ключових параметрів, що визначають характеристики кераміки. Занадто великий розмір частинок призводить до недостатньої щільності в керамічному тілі, тоді як занадто дрібний розмір частинок може легко спричинити нерівномірний ріст зерен або дефекти пор під час спікання. У галузі електронної кераміки та передових структурних матеріалів...кераміка, суворіший контроль розміру частинок D50 та D90, а також вузький розподіл розмірів частинок стали неминучою тенденцією в розвитку галузі.
Ⅱ. Розширене застосування в конструкційній кераміці
Порошок глинозему є найзрілішою керамічною сировиною в галузі конструкційної кераміки, що володіє такими характеристиками, як висока міцність, висока твердість, зносостійкість, корозійна стійкість та стійкість до високих температур. Типові області застосування включають підшипники, форсунки, напрямні ролики, механічні ущільнення, корпуси клапанів, зносостійкі вкладиші та ріжучі інструменти. Зі зростанням попиту на зносостійкі матеріали у виробничій та машинобудівній галузях ринок конструкційної кераміки на основі глинозему постійно розширюється, особливо в металургійній, вугільно-хімічній промисловості та прецизійній обробці, де ефект заміщення...алюмінієва керамікає значним.
Наразі висока чистота та щільність є основними показниками, що зосереджуються на промисловості. При високотемпературному спіканні, чим вища чистота порошку, тим рівномірніший ріст кристалічних зерен, а також тим вища міцність та в'язкість до руйнування продукту, що покращує загальний термін служби та стабільність. Тим часом використання сферичного порошку оксиду алюмінію та субмікронних порошків у галузі конструкційної кераміки зростає завдяки їхній чудовій плинності та консистенції спікання.
Ⅲ. Технологічна цінність в електронній та електричній кераміці
Електронна кераміка є однією з галузей з найбільшим потенціалом для зростання порошку оксиду алюмінію. Алюмінієва кераміка має чудові ізоляційні та діелектричні властивості, що робить її придатною для використання в підкладках для корпусування інтегральних схем, високочастотних ізоляторах, підкладках для розсіювання тепла та компонентах силової ізоляції. Швидкий розвиток силової електроніки та високочастотного зв'язку призвів до постійної оптимізації діелектричних втрат та теплопровідності керамічних підкладок. Високочисті керамічні підкладки з оксиду алюмінію стали незамінним матеріалом у силових модулях та напівпровідниковій галузі.
У галузі світлодіодних підкладок для розсіювання тепла, керамічні підкладки, виготовлені з порошку оксиду алюмінію, мають хороші теплопровідні та електроізоляційні властивості, забезпечуючи надійну підтримку для корпусування потужних світлодіодів. Зі масштабним виробництвом нових енергетичних транспортних засобів, зарядних паль та обладнання для накопичення енергії, попит на керамічні підкладки для силових пристроїв вступив у цикл зростання, що створює стабільні та довгострокові ринкові можливості для порошку оксиду алюмінію.
Ⅳ. Традиційні переваги вогнетривкої та каталітичної кераміки
Традиційні вогнетривкі матеріали залишаються важливою галуззю застосування порошку глинозему. Завдяки високій температурі плавлення та високій стійкості до хімічної корозії, порошок глинозему може бути використаний для виготовлення футеровки високотемпературних печей, тиглів, соплових блоків та компонентів для контакту з розплавленим металом. Високотемпературні галузі промисловості, такі як сталеливарна промисловість, кольорові метали та виробництво пластин інтегральних схем, все ще є основними споживачами вогнетривкої кераміки з глинозему.
Ще однією зрілою галуззю є керамічні носії каталітичних речовин, такі як стільникова кераміка та оксидні носії каталітичних речовин. Питома площа поверхні та пориста структурапорошок оксиду алюмініюзабезпечують хорошу адгезійну основу для каталітично активних компонентів і широко використовуються в системах обробки вихлопних газів автомобілів, каталітичного крекінгу на нафтопереробних заводах і денітрифікації навколишнього середовища.
Ⅴ. Модернізація технологічних маршрутів та шляхів розвитку промислових технологій
Зі технологічною модернізацією керамічної промисловості виробники порошків глинозему переходять від традиційних методів хімічного осадження до розпилювального сушіння, ізостатичного пресування, термоплазмової сфероїдизації та технологій модифікації поверхні. З одного боку, дрібніші розміри частинок та порошки вищої чистоти постійно покращують характеристики спікання; з іншого боку, технології модифікації покращують сумісність порошку зі зв'язуючими речовинами та системами розчинників, що полегшує реологічний контроль керамічних суспензій та лиття під тиском. Варто зазначити, що в останні роки одночасно зріс попит на механічну обробку в керамічній промисловості. Покращення точності обробки керамічної поверхні призвело до більш регулярної морфології частинок порошку, а сферичний порошок глинозему увійшов у сфери оптичного полірування та виготовлення пластин, що принесло нові точки зростання прибутку компаніям, що виробляють порошки.
Ⅵ. Тенденції галузі: оновлення матеріалів призводить до змін на ринку
Завдяки тенденціям у сфері матеріалів, таких як «полегшення, висока продуктивність та електронізація», високопродуктивна кераміка займає вищий стратегічний пріоритет. Технологічні дорожні карти автомобільної, медичної, енергетичної та напівпровідникової промисловості визначають майбутній напрямок застосування порошку оксиду алюмінію.
Сучасні тенденції галузі демонструють три основні характеристики:
① Високотемпературне обладнання та нова енергетична галузь розширюють попит на зносостійку та ізоляційну кераміку;
② Електронна кераміка стає джерелом зростаючого попиту на високочисті порошки;
③ Уточнення розміру частинок, підвищення чистоти та стабільність кристалічної фази стають основою конкуренції порошків.
Глобальнийкерамічна промисловістьЛанцюг наразі перебуває в багаторівневому конкурентному середовищі. Компанії, що виробляють високоякісні порошки, мають технологічну перевагу в галузях електроніки та напівпровідників, тоді як порошки середнього класу все ще переважно орієнтовані на конструкційну кераміку та вогнетривкі матеріали. Очікується, що ринок порошків середнього та високого класу зростатиме завдяки попиту на нижчому рівні.
Ⅶ. Висновок
Тенденція переходу керамічної промисловості від традиційного попиту до передового виробництва є дуже очевидною. З постійним розширенням технології матеріалів, процесів підготовки та сценаріїв застосування, порошок глинозему відіграватиме ще більш важливу роль у майбутньому керамічній промисловості. Чи то конструкційна кераміка, електронна кераміка, кераміка для терморегуляції чи каталітична кераміка, порошкові матеріали глинозему стають важливою рушійною силою для модернізації всього ланцюга керамічної промисловості.