高纯三氧化二铝产业链情况简介.doc

实用标准

目录

一、三氧化二铝基本信息

二、三氧化二铝主要用途

三、产业链结构

四、主流制备方法

五、主要生产企业情况

六、下游蓝宝石生产的工艺

七、主要蓝宝石生产企业

八、结论

高纯三氧化二铝产业链情况简介

一、三氧化二铝基本信息

分子式： AL2O3

分子量： 102

熔点： 2050℃

比重： AL2O32。 5-3 。 2g/cm3

特点：高纯度、超细、粒度分布均匀，白色无味粉末，纯度为99。 99%以上的称为高纯

一般可以按以下四种分类方式区分：

（一）按晶型分类

氧化铝是白色晶状粉末，已经证实氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种

晶体。不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝：χ、β、η和γ型氧化铝，其特点是多孔性，高分散、高活性，属活性氧化铝；κ、δ、θ型氧化铝；α-Al2O3 ，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；β -Al2O3 、γ-Al2O3

的比表面较大，孔隙率高、耐热性强，成型性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性，

被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。

（二）按纯度分可以分为

1、普通型， 99。 99%以下

2、 4N-4N5， 99。 99%-99。 995%

3、 4N5-5N， 99。 995%-99。 999%

（三）按照粒径尺寸不同可以分为

1、普通氧化铝，粒径尺寸大于100nm。

2、纳米氧化铝，粒径100nm以下，基本要求是30nm。

（四）按照物理尺寸和其他一些物理指标

1、饼料

2、粉料

3、晶块料

4、球形颗粒料

二、主要用途

根据氧化铝纯度和粒径的不同，使用场合也不同，概括如下：

（ 1）透明陶瓷：高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。

（2）化妆品填料。

（3）单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。

（4）高强度氧化铝陶瓷、 C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶炉管。

（5）精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。

（6）涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。

（7）气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。

（8）催化剂、催化载体、分析试剂。

（9）宇航飞机机翼前缘。

一般 4N5以上高纯氧化铝系列主要用于LED人造蓝宝石晶体，高级陶瓷，PDP荧光粉及一些高性能材料。作为蓝宝石晶体原料，根据不同的要求可提供粉体，颗粒，块状或者柱状

等类型。

4N 高纯氧化铝系列主要用于高压钠灯，新型发光材料，特殊陶瓷，高级涂层，三基色，催化剂及一些高性能材料。根据不同的要求可提供粉体，颗粒等类型。

三、产业链结构

铝土矿或纯铝

4N-4N8上述第一类使用

或氢氧化铝

蓝宝石长晶，典型用作 LED

4N8-5N LED

企业奥瑞德、蓝晶衬底

透明陶瓷

蓝宝石晶体材料产业链

高纯氧化铝原料

单晶炉设备和热场耗材

掏、切、磨、抛设备和

辅料、检测分析设备

四、主流制备方法图形化设备和辅料

生产蓝宝石晶体主要消耗的原料为5N 高纯氧化铝粉体，块体。

目前国内生产高纯氧化铝的主流技术有三种：多重结晶法、醇盐水解法、直接水解法。

1，多重结晶法具体又分为硫酸铝铵热解法和碳酸铝铵热解法。目前国内山东，上海，贵

州等地的厂家，多数采取这种方法。它的缺点就是金属铁、镍、钛、锆等离子以及卤素元

素难以去除，纯度最多可以达到4N，基本已经极限了，实际是 3 个 9；从纯度上说，它

的缺陷挺大，一般只能用在焰熔法宝石上，要直接拿来做大尺寸蓝宝石晶体原料就很难。

无法满足高端要求。

2，直接水解法即为胆碱法，胆碱法是目前国内规模最大的4N 级氧化铝生产方法。目前河北，广州有厂家用的是这种方法。只能做工业宝石和低端蓝宝石。

这种工艺的主要缺陷在于无法再次提纯，原料是什么级别，做出来的氧化铝，就是什么

级别，不可能超越原料水平。而且在水解过程中，为了增加反应接触面积，需要把铝材加工

成片料或者粉料，这个过程中容易带进Fe，Ti 、 Ni 、Zr 等杂质。而这两种杂质含量多少对

蓝宝石的品质影响非常大。

3，醇铝水解法、醇盐水解法即为异丙醇铝法。宣城晶瑞是用的这种方法，目前日本和美国

也主要采取这种工艺生产高纯度氧化铝，产品纯度高达到 5 个 9，主要用于LED蓝宝石

长晶行业。这种工艺比较复杂，国内能掌握此技术的很少。

和直接水解法相比，这种工艺的主要优点是：

1）高纯铝和醇类反应充分，不需要加工成粉末，避免加工过程中带入Fe， Ti 等杂质引入。

2）可以再次提纯，反应得到的异丙醇铝可以在230-250 度下 8 级塔板精馏，以气态的形式

收集高纯异丙醇铝，铁、钛、镍、锆、铅、镁等金属杂质不会气化，留在釜底。冷凝下来的

高纯异丙醇铝还可以再次用陶瓷膜分离，游离金属杂质钾，钠，锌等都被除去。

3）粉体在净化室内5n 氮气氛围下煅烧减少了污染。

4）块体采用1000 吨预压，再等静压，密度可以达到3。 7。

几种方法的比较

比较包括优点缺点

多重结晶法硫酸铝铵热解法工艺较为简单金属铁、镍、钛、锆等离子以及卤

成本相对较低素元素难以去除，纯度最多可以达

到 4N，生产周期长，有污染

碳酸铝铵热解法无污染金属铁、镍、钛、锆等离子以及卤

工艺较为简单素元素难以去除，纯度最多可以达

到 4N，生产周期长，醇铝（盐）水即异丙醇铝法纯度高，粒径小工艺复杂，生产成本高

解法

直接水解法即胆碱法反应温和，无污染无法做出 4N以上高纯产品

成本相对较低

五、主要企业情况

高纯氧化铝厂家

1、国内企业主要有以下几家

序号公司名曾用名产能

1上海铱铭材料科技有限公司河北鹏达新材料科技有限公司，直接水2000 吨 5N，5000 吨 4N？

解法，国内荧光粉市场领域占有量达到

75%以上