随着新能源、光电、精密研磨抛光等高新技术领域的不断发展,氧化铝材料正向着高端化、功能化快速延伸,并持续催生超微、高纯、定制化的需求。不过,高品质的氧化铝产品生产除了需要对工艺全流程进行严格把控,还依赖于核心生产工艺的突破升级。中铝(郑州)铝业有限公司凭借卓越的技术创新能力,成功实现了高纯超细微晶氧化铝、类球形α氧化铝系列、特种陶瓷及特种玻璃用氧化铝系列等高端氧化铝产品的产业化,为国产高端粉体自主化注入强劲动能。本站中国粉体工业万里行我们一起走近中铝郑州,了解一下他们的核心竞争优势及技术壁垒!
重点突破:全球首条微波煅烧制备微晶α氧化铝生产线
生产出高质量的粉体材料,既需要更先进、更有效的生产设备,同时也需要在生产工艺上敢于创新。长期以来,中铝郑州一直重视技术创新和自主研发,在研磨、分级、煅烧、整形、均化、设备上都拥有核心的专利技术,其中最具代表性的为目前已取得中国和日本的发明专利的“微波煅烧生产微晶α氧化铝生产工艺”。
微波煅烧技术是利用电能产生微波并依靠材料自身的介电性能将微波能转化成热能,从而对材料进行加热煅烧的一项陶瓷煅烧技术。相比传统高温煅烧技术,该技术可以降低烧成温度,缩短保温时间,除了具有能耗低、生产成本低的优点,在产品质量稳定性以及安全环保方面都表现十分突出。
不过,由于氧化铝材料自身介电性能的原因,氧化铝粉体在800℃下吸波性能极差,无法利用微波加热升温,因此,在此之前国内外一直未能实现微波加热煅烧α-氧化铝的工业化生产。而中铝郑州的孙志昂研发团队经过近二十年的不断努力,终于在微波加热氧化铝的关键技术上取得了突破性进展,在2021年打造了年产1500吨的全球首条微波煅烧制备微晶α氧化铝生产线,目前该产线通过近4年的工业化试验生产,已具有生产原晶粒度细小、分布范围窄、均匀性好、转化率高的高纯超细微晶α氧化铝的能力,特别适用于精密抛光和氧化铝含量在99.7%及以上致密特种陶瓷的生产。
产品典型指标
多元化产品矩阵:技术纵深下的市场适配力
当然,为了满足客户的多样化应用需求,中铝郑州凭借强劲的技术研发能力,同样推出了类球形α氧化铝系列、特种陶瓷用氧化铝系列、特种玻璃用氧化铝系列等特色产品:
1、类球形α氧化铝系列
粒度从4μm以上可定制,具有纯度高,真密度大,晶粒大,粒度分布合理,特别适用于制作微孔陶瓷膜。和其他原料如电熔刚相比,所制备的陶瓷膜具有过滤通量高、耐腐蚀性能和机械强度高、能有效提高使用寿命等明显优势,目前国内无机膜过滤陶瓷用大晶体α-氧化铝都由中铝郑州独家生产。除此之外,该产品凭借吸油率小、耐高温、耐腐蚀等优点,还可广泛用于电子器件导热填料,催化剂载体等。
2、特种陶瓷用氧化铝系列
该系列产品的原晶粒径较小,晶体间结合疏松,可磨性好,可用于轧膜、流延、干压、等静压、热压铸和注浆法成型生产陶瓷。而以该产品为基础,中铝郑州与客户合作研究开发出了“防弹装甲陶瓷用α-Al2O3”; 并根据市场需求,先后研发出“纺织陶瓷用α-Al2O3”、“低温烧结99瓷α-Al2O3微粉” 、“电子陶瓷用α-Al2O3”、“耐磨陶瓷用a-Al2O3”等特种陶瓷用氧化铝产品,产品的理化指标、粒度分布均可依客户要求定制生产。
电子陶瓷用a-Al2O3理化指标▲
防弹陶瓷用a-Al2O3理化指标▲
耐磨陶瓷用a-Al2O3理化指标▲
3、特种玻璃用氧化铝系列
中铝(郑州)与客户合作研发生产出“TFT-LCD基板玻璃用α-Al2O3”,成功应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、家用电视、大型显示屏等领域等;而研发的“光伏玻璃用氧化铝”,更是首次在国内实现了用氧化铝替代氢氧化铝用于光伏玻璃生产,提升了光伏玻璃的耐候性。
特种玻璃用氧化铝系列典型性能指标
小结
从微波煅烧技术的原创突破,到特种氧化铝粉体的系列化开发,中铝(郑州)铝业始终结合市场需求,积极开展新产品、新工艺的开发,构建起具有强劲竞争力的技术壁垒,并充分利用拥有的技术优势和市场竞争力,打造了集团高端铝基功能复合材料生产基地。未来希望中铝郑州能够继续用好国企优势,为国产高端氧化铝粉体自主化做出更大的贡献!
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