中國粉體網訊 氧化鋁是一種高硬度的化合物，世界上大約有90%以上的氧化鋁用作金屬鋁的生產原料,，這類被稱為冶金級氧化鋁,。剩下的我們稱之為精細氧化鋁，即指除冶金用途的氧化鋁之外的特種氧化鋁,、氫氧化鋁以及含鋁化合物的總稱,。
當前，精細氧化鋁的發(fā)展為何得到了極大的重視,？這可以從整個氧化鋁產業(yè)發(fā)展形勢以及其在工業(yè)發(fā)展中的地位講起,。
精細氧化鋁的工業(yè)價值
如今，精細氧化鋁已成為一個方興未艾的產業(yè),，在世界范圍內推出的產品多達400多個,。根據我國相關標準規(guī)定，按照化學組成的不同,，精細氧化鋁產品可分為氫氧化鋁系列,、特種氧化鋁系列,、擬薄水鋁石系列、沸石系列以及鋁鹽系列五大類,。
精細氧化鋁分類
為什么同是氧化鋁卻有如此多的品種呢,？這是因為氧化鋁產品中的氧原子和鋁原子的空間堆疊方式不同、含水量存在差異,，導致了同是氧化鋁卻有如此多的品種,。
氧化鋁的各種晶型之間的關系，通常,，α-氧化鋁被認為是晶型穩(wěn)定的氧化鋁,，而其他晶型的氧化鋁則被認為是α-氧化鋁的中間過渡形態(tài)
在氧化鋁的諸多變體當中，存在著同質異晶現象,。到底氧化鋁的變體有多少種,？業(yè)界的認識并不統一。其中有3種晶型最為常見,，即α-氧化鋁,、β-氧化鋁、γ-氧化鋁,。
不同結構就會有不同性質,，因此同是氧化鋁卻有著各自獨特的性質，相對應的,，不同氧化鋁的應用領域也有所不同,。
氫氧化鋁
氫氧化鋁系列主要分為晶質類氫氧化鋁和凝膠類氫氧化鋁兩部分。
晶質類氫氧化鋁主要有低堿型,、低鐵型,、細粒型、微粒型,、高白型,，其硬度大，耐熱耐磨,，化學穩(wěn)定性好,，無味無毒，具有良好的消煙阻燃性能,，可用作無煙阻燃填料,，人造大理石、瑪瑙的填料,，造紙的增白劑和增光劑,，生產各種鋁產品的原料，合成分子篩,，生產牙膏的填料,，用于抗胃酸藥物,，玻璃的配料，合成莫來石的原料等,。
氫氧化鋁用于阻燃材料
煅燒氧化鋁
煅燒氧化鋁是以氫氧化鋁或工業(yè)氧化鋁為原料,，在一定溫度（1100℃~1450℃）條件下進行煅燒，使其部分或幾乎全部轉化為α-氧化鋁而得到的產物,。其結晶化程度是由煅燒溫度,、煅燒時間以及添加的礦化劑等因素決定的。
煅燒氧化鋁一般比表面積比較小,，但硬度大,、強度高、耐高溫,、耐酸堿,、耐磨性好、吸水率低,、導熱性好,、電阻率高，因此可用于電子設備,、耐火材料,、耐磨材料、拋光材料等行業(yè),。
在耐火材料行業(yè)應用煅燒氧化鋁,，可以填充耐火材料的孔隙，從而提高其體積密度,，并能使其熱性能達到更好的狀態(tài),，以改善定型耐火材料和不定型耐火材料的性能,。
活性氧化鋁
活性氧化鋁是氧化鋁水合物變體的熱解產物——過渡型Al2O3的總稱,。活性氧化鋁通常被用作干燥劑,、吸附劑,、催化劑等。現如今,，大部分化工產品的制備過程都需要使用催化劑或吸附劑,，而絕大部分催化劑和吸附劑都含有活性氧化鋁。
高純氧化鋁
高純氧化鋁（4N及以上）具有高純度,、高硬度,、高強度、耐高溫,、耐磨損,、絕緣性好,、化學性能穩(wěn)定、高溫收縮性能適中等優(yōu)點,，具有良好的燒結性能以及普通氧化鋁粉體無法比擬的光,、電、磁,、熱和機械性能,，是現代化工附加值最高、應用最廣泛的高端材料之一,。作為高性能氧化鋁產品的代表品類,，高純氧化鋁廣泛用于熒光材料、透明陶瓷,、電子器件,、新能源、催化材料和航空航天材料等高科技尖端行業(yè),。
如4N高純氧化鋁主要應用于稀土三基色熒光粉,，這是一種常用的發(fā)光材料，在照明和顯示領域具有重要的作用,。5N高純氧化鋁主要用于制作藍寶石晶體和鋰電池陶瓷隔膜,。藍寶石晶體作為理想的LED襯底材料，在微電子領域具有重要的地位,。此外,，隨著碳化硅半導體產業(yè)的興起，高純超細氧化鋁在半導體拋光中的應用顯得尤為重要,。
納米氧化鋁
當氧化鋁粉體粒徑達到納米級別之后,，其納米效應就會賦予其許多獨特的性能。
納米氧化鋁作為一種新型的功能材料,，在光學,、化工、催化劑以及特種陶瓷等多個領域都有廣泛的應用,。如在燒結陶瓷中添加少量納米氧化鋁,，可以改善氧化鋁陶瓷的密度和力學性能；在涂料中添加少量納米氧化鋁,，可提高涂層的耐磨性,，廣泛應用于汽車油漆等領域；在粉末冶金中添加少量納米氧化鋁,，可提高其硬度,、熔點以及耐高溫性能。
勃姆石
勃姆石含有一個結晶水，化學式為γ-Al2O3·H2O或者γ-AlOOH,，屬于氧化鋁水合物的一種,。
目前，勃姆石在鋰電池隔膜涂覆方面滲透率已經超過了高純氧化鋁,，成為主要的無機涂覆材料,。高工產研鋰電研究所（GGII）數據顯示，受動力鋰電池出貨量及涂覆隔膜出貨量雙雙上漲所帶動,，2022年中國鋰電池隔膜用勃姆石出貨量3.2萬噸,，同比增長超70%。GGII預測,，2023年中國鋰電池隔膜用勃姆石出貨量將超5萬噸,，同比增長超60%。
未來,，隨著新能源汽車,、儲能領域高速增長，以及勃姆石涂覆性能優(yōu)越,，疊加技術進步和規(guī)�,；a后成本降低，勃姆石的需求量及滲透率將會進一步提升,，市場空間極為廣闊,。此外，勃姆石在吸附,、催化,、醫(yī)用等領域也有重要應用。
氧化鋁纖維
氧化鋁纖維又稱多晶氧化鋁纖維,，外觀猶如脫脂棉,，色白、光滑,、柔軟而富有彈性,。氧化鋁纖維具有長纖、短纖,、晶須等多種形式,，主要成分為三氧化二鋁,，還含有少量的二氧化硅等組分,。氧化鋁纖維具有強度高、耐熱性好,、熱導率小,、熱膨脹系數低等特點，可廣泛應用于高溫絕熱材料、軍用復合材料,、機械,、電子、陶瓷,、化工等諸多領域,。
除以上外，還有很多品類的精細氧化鋁在工業(yè)中有著重要應用,，如沸石,。總之,，氧化鋁已成為工業(yè)中應用最為廣泛的原材料之一,。
氧化鋁產能過剩危機
根據阿拉丁（ALD）數據顯示,，目前我國氧化鋁建成產能10292萬噸,，運行產能8475萬噸，僅2022年新增氧化鋁建成產能就高達1000萬噸,。
按照電解鋁4500萬噸的年產能天花板進行測算,，對應氧化鋁需求量為8730萬噸，當前氧化鋁建成產能顯著過剩,。
2022年11月,，工信部等三部門印發(fā)《有色金屬行業(yè)碳達峰實施方案》，明確提出要鞏固化解電解鋁過剩產能成果,。堅持電解鋁產能總量約束,，嚴格執(zhí)行產能置換辦法，研究差異化電解鋁產能減量置換政策,，將嚴控電解鋁新增產能納入中央生態(tài)環(huán)境保護督察重要內容,，防范氧化鋁等冶煉產能盲目擴張，推動電解鋁等行業(yè)改造升級,。完善階梯電價等綠色電價政策,，引導電解鋁等主要行業(yè)節(jié)能減排，加速低效產能退出,。
除產能危機外,，我國氧化鋁產業(yè)還面臨鋁土礦資源不佳、環(huán)保等多重壓力,，在此背景下,，氧化鋁企業(yè)不得不思考立足原有冶金級氧化鋁產業(yè)基礎，圍繞產業(yè)鏈延伸,，精細氧化鋁憑借其技術含量高,、產品附加值高等特點,，脫穎而出，成為企業(yè)新的利潤突破點,。
高端產品的國產化需求緊迫
盡管我國冶金級氧化鋁狀況面臨嚴峻的產能過剩問題,，但在部分重要的精細氧化鋁領域并未實現全面的的國產替代。以高純氧化鋁為例,，近年來,，我國在高純氧化鋁的微量雜質控制方面都取得了突破性的進展，出現了一批能夠生產4N級甚至5N級高純氧化鋁的企業(yè),，但整體來說,，我國的高純氧化鋁產業(yè)仍處于發(fā)展初級階段，產量和質量仍處于一般水平,，無法滿足國內迅速增長的需求,，細粒度、分散性好的高純氧化鋁基本由國外企業(yè)壟斷,，尤其是日本住友化學公司目前占據著市場核心位置,。
此外，在制備晶粒細小,、結構均勻,、機電性能和耐磨性好Al2O3陶瓷零部件方面，國內廠家在Al2O3粉末的雜質含量控制,、燒結活性,，特別是燒結成瓷后的顯微結構均勻性和材料性能上還具有差距，不得不依賴從日本,、德國和美國進口,。
小結
從各個方面來講，精細氧化鋁已經成為我國需重點發(fā)展的新材料之一,。隨著在傳統領域的廣泛應用以及在新能源汽車,、光伏發(fā)電等新興行業(yè)的快速滲透，需求不斷提升,，精細氧化鋁行業(yè)市場前景廣闊,。
參考來源：
[1]蘇更林.各顯神通的精細氧化鋁
[2]彭倩倩等.精細氧化鋁應用研究進展
[3]曲展鴻等.化學品氧化鋁的分類及用途
[4]中國粉體網、有色金屬網
（中國粉體網編輯整理/山川）
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