【氮化铝基板发展现状】
氮化铝基板(AlN)因其优异的热导率、高绝缘强度、良好的化学稳定性及机械性能,在电子封装材料领域中扮演着关键角色,尤其是在微电子、光电子、电力电子等高端应用领域需求旺盛。近年来,氮化铝陶瓷基板生产工艺不断取得突破,如采用高温高压烧结技术提高材料致密度,以及薄膜沉积、激光切割等精密加工技术实现高精度尺寸控制。面对5G通信、新能源汽车、航空航天等新兴产业对高性能散热解决方案的需求,氮化铝陶瓷基板研发与生产将持续聚焦于提升基板的综合性能,并努力降低成本,扩大产业化规模,以应对市场竞争和产业发展挑战。
根据共研网统计,2023年全球氮化铝基板市场规模到达到了亿元(人民币)。报告预测期为2023-2029,并预估到2029年市场规模将以%的增速达到亿元。2020年中国氮化铝多层陶瓷基板市场规模达到了亿元,预计2027年可以达到亿元,未来几年年复合增长率(CAGR)为%(2021-2027)。
目前氮化铝陶瓷基板的市场空间约10亿元,2019年-2022年,国内氮化铝陶瓷基板市场空间的复合增长率超20%。随着高质量氮化铝基板的生产能力不断提升,未来有望改变高性能陶瓷基板长期依赖进口的局面。据QYR最新调研,2021年中国电子封装用氮化铝陶瓷基板市场销售收入达到了万元,预计2028年可以达到万元,2022-2028期间年复合增长率(CAGR)为%。
综上所述,氮化铝基板行业正处于快速发展阶段,随着新兴技术的应用和市场需求的增长,预计未来几年该行业将继续保持增长势头。
【氧化铝导热填料】
氧化铝(Al2O3)作为导热填料,在热管理材料中扮演着重要角色。它具有高化学稳定性、良好的热导性以及优异的电气绝缘性。以下是关于氧化铝导热填料的一些关键点:
导热系数:氧化铝的导热系数相对较低,大约为30W/(mK)。这意味着与其他导热填料相比,如氮化铝(AlN)或氮化硼(BN),氧化铝提供较低的热导率。
应用:氧化铝填料广泛应用于聚合物基复合材料中,用于制备高导热的绝缘材料,如导热绝缘硅胶片(垫)、导热硅脂、硅油和环氧灌封胶、导热双面胶布、导热塑料等。
技术进展:为了提高氧化铝基电子封装材料和基板的热导率,研究者们正在探索提高氧化铝导热填料的填充率和导热系数的方法。
形态分类:市场上的导热氧化铝填料主要包括高温烧结氧化铝和高温熔融氧化铝两大类。其中,高温烧结氧化铝按形貌又分为类球形氧化铝和角形氧化铝,而高温熔融氧化铝即球形氧化铝。
优点与缺点:球形氧化铝颗粒具有高填充率和高堆积密度的优点,但价格较贵,尽管低于氮化硼和氮化铝111。而α-氧化铝(针状)价格便宜,但添加量低,所得产品导热率有限。
生产:国内已有企业在导热用球形氧化铝的生产上取得了技术突破,能够满足日益增长的市场需求。
填料选择:在选择导热填料时,除了考虑导热性能外,还需要考虑成本、加工性能、绝缘性能以及与基体材料的相容性等因素。
综上所述,氧化铝作为一种导热填料,在提高材料的热导率方面具有一定的应用潜力,尽管其导热系数不及某些其他材料,但通过优化填充率和导热系数,以及选择合适的形态和处理技术,可以提高其在热管理材料中的性能和应用价值。
【氧化铝制备】
氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机非金属材料,广泛应用于陶瓷、电子、化工、机械、建筑等领域。以下是几种常见的氧化铝制备方法:
拜耳法:
拜耳法是提取氧化铝的主要工业方法,其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。
原理:使用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。
过程:铝酸钠溶液分离后,降低温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,得到氧化铝成品。
碱石灰烧结法:
适用于处理高硅的铝土矿。
过程:将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合,在回转窑内烧结成熟料,然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。
拜耳-烧结联合法:
结合了拜耳法和碱石灰烧结法的优点,适用于铝硅比较低的铝土矿。
溶胶-凝胶法:
通过化学溶液反应生成溶胶,再转化为凝胶,最后经过干燥和煅烧得到氧化铝粉末。
气溶胶分解法:
通过气溶胶技术制备氧化铝前驱体,然后通过热处理转化为氧化铝。
喷射法:
通过喷射技术将溶液分散成细小液滴,形成气溶胶,再经过干燥和煅烧得到氧化铝。
植物提取法:
某些植物具有富集并转化成氧化铝的能力,通过将这些植物放置在富含铝离子的土壤中,植物的根系可以吸收铝离子,并在体内转化为氧化铝。
活性氧化铝制备:
活性氧化铝粉体是将氢氧化铝、拟薄水铝石等氧化铝与不同添加剂混合后,控制不同焙烧条件而制得。
每种方法都有其特点和优势,选择哪种方法取决于所需的氧化铝的具体应用和性能要求。在实际生产中,可能需要进一步优化工艺参数以满足特定的应用需求。
每种方法都有其特点和优势,选择哪种方法取决于所需的氧化铝的具体应用和性能要求。在实际生产中,可能需要进一步优化工艺参数以满足特定的应用需求。