中國粉體網訊 隨著球形氧化鋁在新能源汽車及5G等高耗能領域逐步應用，球形氧化鋁需求增多，市場持續擴容。除了作為導熱材料外，球形氧化鋁在先進陶瓷、催化、研磨拋光、復合材料等方面也有極為廣泛的應用，市場前景廣闊。根據QYResearch統計，2019年全球球形氧化鋁市場規模為1.3億美元，2026年市場規模有望達到2.2億美元。
球形氧化鋁有何優勢？
Al2O3粉體顆粒的形貌與粒徑分布會直接影響其在眾多領域的應用性能。相對于常見的不規則、纖維狀或片狀形貌的Al2O3顆粒，球形Al2O3粉體因其規則的形貌、更高的堆積密度、更小的比表面積與好的流動性等優勢，可以更好的提高產品的應用性能。
例如：球形微粉有良好的壓制成型和燒結特性，對于制得高質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生劃痕；在石油化學工業中，對氧化鋁載體的孔徑分布和孔結構提出了越來越高的要求，球形氧化鋁粉體可通過調整粒級配置來調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是利用高溫在短時間內實現相變，同時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變為穩定形態的必要條件。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反應過程中產生的副產物進行循環利用，其過程分為等離子體生成階段、化學反應階段和驟冷反應階段。等離子體合成法有著淬火速度快，產物球化率高等優勢，但也有著價格昂貴、系統復雜的缺點，其產物純度與原料和設備有關。
需要注意的是，在實際生產中，為了獲得經濟高效的球形氧化鋁，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，所得球形氧化鋁不夠純凈。為了獲得高純度的球形氧化鋁，金屬雜質的去除已成為生產中的關鍵。
2023年3月9-10日，中國粉體網將在江西萍鄉舉辦“2022第五屆新型陶瓷技術與產業高峰論壇”。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及實際應用，我們邀請到了一位技術大咖前來講解——四川鐵匠科技有限公司朱華總監作題為《直流長電弧高溫熱等離子體束批量制備高純球形納米級氧化鋁粉體技術及應用》的報告。
據了解，四川鐵匠科技有限公司能夠使用金屬鋁為前驅原料利用直流長電弧高溫熱等離子體束系統技術形成的物理高溫蒸發和超高溫等離子態化學氣相氧化反應及快速冷凝過程，同步進行的常壓（微負壓）全封閉“一步法”連續制備高純球形納米級氧化鋁高品質粉體。該技術、工藝和裝備具有的高效、大批量、高品質和安全、環保特點彌補了目前某國“爆燃法”及國內“丙烷直燃法”等“燃燒法”制備高純球形氧化鋁粉體的相關缺點，產品相關理化參數（純度、球形度、粒徑及分布、PH值、分散性等）完全達到同類高品質粉體領先水平，在導熱封裝、高純基板、精細拋磨等應用方面可完美替代相同類別進口產品。
專家介紹：
朱華，四川鐵匠科技有限公司技術總監；
1985年畢業于華西醫科大學；
1999年開始一直從事大功率高頻開關電源及長電弧等離子體束系統技術研究及應用開發；是十余項已申請及授權的相關技術國家發明專利的主要發明人；
2004年任成都菲斯特科技有限公司總工程師，主持完成太陽能聚光光伏玻璃基透明硅膠菲涅爾透鏡項目，為國內外首創；
2009年任成都中順太陽能科技有限公司總工程師，主持及完成科技部十一五兩項太陽能863計劃項目及多項省市太陽能聚光光伏、太陽能跟蹤器、聚光光熱等科研項目；
2009年任成都真火科技有限公司董事長兼總工程師，以自己獨創的層流電弧等離子體束系統技術開創公司，相關技術體系經四川省科技廳組織鑒定為國際首創及領先；
2015年10月起任四川鐵匠科技有限公司技術總監，開發及完成大功率直流長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技術、工藝和設備。
（中國粉體網編輯整理/山川）
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