万里行 | 立足透明陶瓷,宁波国锋如何突破百纳米级高纯氧化铝生产瓶颈?

发布时间 | 2025-11-13 11:33 分类 | 企业专访 点击量 | 92
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导读:为探寻国产高纯氧化铝的破局之路,本次“粉体工业万里行”走进宁波国锋新材料科技有限公司(以下简称“宁波国锋”)—— 一家正全力专注于4N及以上高纯氧化铝粉体及制品研发与制造的创新型企业。

高纯氧化铝作为高端产业的关键基础材料,凭借其超高硬度、高纯度、卓越耐高温性与优异绝缘性,奠定了其在半导体封装、新能源、LED衬底及高端热管理领域的重要地位。 然而长期以来,国内产业在关键指标精确控制与批次稳定性方面,与国际顶尖水平存在差距,导致部分高端领域长期依赖进口,严重制约国产高端材料的崛起和应用成本控制。为探寻国产高纯氧化铝的破局之路,本次“粉体工业万里行”走进宁波国锋新材料科技有限公司(以下简称“宁波国锋”)—— 一家正全力专注于4N及以上高纯氧化铝粉体及制品研发与制造的创新型企业。

专注源头创新:从透明陶瓷应用需求驱动,构建纳米氧化铝生产能力

深入了解宁波国锋的发展历程,宁波国锋的创立初衷直指透明陶瓷所用高纯氧化铝粉体原料的生产困境。过去,透明陶瓷用高纯氧化铝粉体普遍采用“硫酸铝铵热解法”制备,这一传统工艺在高温分解过程中会释放大量含硫有害气体,对生态环境造成严重污染,因而在日益趋严的环保要求下,该技术的应用受到严格限制。拥有数十年氧化铝制备经验的任红波先生,洞察到这一困境,凭借其深厚积累,极具前瞻性地选择并创新升级了更为环保的高纯氧化铝生产方法作为核心技术路线。

宁波国锋采取的纯铝水解法工艺是利用纯度极高的铝锭生产出高纯氢氧化铝,再经干燥、高温煅烧获取最终的高纯氧化铝粉体,整个反应过程无有害废气排放,彻底规避了传统路线的高污染问题,同时也从源头确保了产品的高纯度起点。凭借对高纯铝锭的精挑细选以及对工艺参数的精准把控,宁波国锋可成功稳定量产纯度99.99%(4N)以上、平均粒径在500nm且粒径分布集中的高纯氧化铝粉体完全满足透明陶瓷对粉体的严苛要求。这不仅解决了国内高端透明陶瓷原料来源的环保性与一致性难题,更成为公司立足市场的核心竞争力之一。值得一提的是,公司目前还成功突破粒径100nm高纯α氧化铝粉体的批量制备技术,进一步拓宽了应用边界。

技术突破的成功落地,驱动了宁波国锋向产业链下游延伸的战略布局。依托自主研发的高纯氧化铝粉体,公司与下游企业协同合作,将业务拓展至透明氧化铝陶瓷件的制造。目前,公司配备了十余台高温氢气气氛烧结炉,利用高达1850℃的极高温度以及氢气气氛有效排除生胚烧结过程中的微量残留气体,最终宁波国锋生产的透明陶瓷件总透光率稳定≥95%,对可见光表现出优异透过性;同时具备高温强度大、耐热性能优、耐腐蚀性强及高电阻率等特性,产品可作为高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯的放电管,适用于各种严苛的工作环境。


质量稳定性保障:从全流程严格质控到自产研磨球

实现高端高纯氧化铝粉体的卓越性能与批次稳定性,既需核心工艺的创新突破,更依赖全流程的精密制造管控。宁波国锋自2021年6月创立之初,便锚定高质量发展战略,构建了覆盖原材料采购、生产过程实时监控、成品出厂全项目检测及产品溯源的全链条质量保障体系,并已通过多项国际质量管理体系认证。

在众多质量保障措施中,令人印象最为深刻的举措当属:宁波国锋采用了自主研发高纯氧化铝研磨球作为研磨介质。据任总介绍,研磨阶段引入的杂质是高纯粉体生产过程中的关键污染源与稳定性短板。公司自产的氧化铝研磨球采用滚动成型结合高温烧结工艺,呈现出晶粒均匀、结构致密饱满的多晶特征,经GDMS(辉光放电质谱)检测,纯度可达到99.99%(4N)以上,具备极高的硬度、极低的磨耗、高强度和高密度等优异物理特性,可实现高效研磨的同时,彻底杜绝了介质引入的污染风险,保障了粉体纯度与批次一致性。目前,公司除满足自产需求外,已实现直径0.2-15mm全规格高纯氧化铝研磨球的大规模稳定供应。


多元产品矩阵:从微粉到分散液的全面解决方案

依托于坚实的工艺基础、苛刻的闭环质控,宁波国锋成功打造了品类丰富、性能领先的高纯氧化铝系列产品,全方位满足5G通讯、航空航天、国防军工、先进陶瓷、新能源电池、人工智能终端、蓝宝石加工等不同前沿应用的需求。

1、高纯氧化铝粉体解决方案

(1)高纯氧化铝粉:

可提供0.3-6μm的4N级高纯氧化铝粉,适用于电子行业、激光晶体、彩色宝石等领域。

(2)高纯氧化铝专用粉

高纯氧化铝专用粉系列由多种工艺制备而成,具有纯度高、粒径小(最小可稳定量产100nm,原晶尺寸约50nm的高纯氧化铝粉)、分布均匀、工艺性能稳定、分散性好、良好的低温烧结性。制作的成品有导热系数高,介电常数高,电性能好等特点,材料匹配适用性强,粉体各项指标可根据客户需求定制,使客户得到满意的使用效果。


(3)高纯氧化铝抛光粉

具有硬度高、粒度分布集中、性能稳定。难溶于酸、碱溶液,拥有良好的耐腐蚀性能。可以与助剂、纯水适配成抛光液。具备抛光效率高、综合成本低、工件表面无沉积易清洗等优点。是半导体、陶瓷、金属等行业表面处理的常用磨料


2、氧化铝稳定分散液体系解决方案:

为解决客户在粉体使用中面临的分散性和便捷性挑战, 宁波国锋依托其深入的粉体理解与先进的分散技术,推出了一系列预设好的稳定型功能氧化铝分散液产品:

(1)氧化铝抛光液:

以多晶氧化铝为主的水溶性浓缩液,不含硫、磷、氯添加剂,对环境没有污染;纳米氧化铝颗粒均匀分散性好,使工件表面粗糙度较低;移除量高可以缩短加工时间,是氧化硅抛光液加工效率的3-4倍,可以降低抛光成本30-50%;不会在工件表面或设备上形成顽固结晶,容易清洗,适用于蓝宝石C向片、M向片、陶瓷、黑色金属、铝和不锈钢等其它金属,抛光效率高,工件表面平整,可取代多种进口抛光剂和抛光粉。

(2)高纯纳米氧化铝悬混液:

该产品是将特殊工艺制备的纳米氧化铝粉体均匀的分散在水或者有机溶剂中,形成分散化、均匀化、稳定化的纳米悬混液,具有纳米粉体的特性外,还具有高的活性、易加入等特性。适用于新能源、涂层、表面处理等领域。

(3)氧化铝粉分散液:

该产品是是为适配客户要求研发的系列产品。通过先进的分散工艺,将氧化铝粉均匀分散在液体中,形成稳定的分散体系,长时间放置也不易出现团聚,适用于各种涂料、油漆、抛光、电镀等领域。

小结

宁波国锋自创立以来,作为高新技术企业,始终聚焦于解决高端氧化铝粉体国产化的核心痛点。其自主开发的纯铝水解法与严苛的质控体系,在保障环境友好性的同时,成功打破了国外技术壁垒,实现了4N/5N级高纯氧化铝粉体、高性能高纯氧化铝研磨介质及透明陶瓷件的自主可控生产。此外,其多元化的高纯粉体及分散液产品体系,正不断赋能军工电子、航空航天、5G通讯、半导体、LED光电、新能源等关键战略领域,为中国先进制造业的高质量发展提供坚实的“纯净”材料基石。

 

中国粉体工业万里行

作者:粉体圈

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