中国粉体网讯 氧化铝是一种高硬度的化合物，世界上大约有90%以上的氧化铝用作金属铝的生产原料，这类被称为冶金级氧化铝。剩下的我们称之为精细氧化铝，即指除冶金用途的氧化铝之外的特种氧化铝、氢氧化铝以及含铝化合物的总称。
当前，精细氧化铝的发展为何得到了极大的重视？这可以从整个氧化铝产业发展形势以及其在工业发展中的地位讲起。
精细氧化铝的工业价值
如今，精细氧化铝已成为一个方兴未艾的产业，在世界范围内推出的产品多达400多个。根据我国相关标准规定，按照化学组成的不同，精细氧化铝产品可分为氢氧化铝系列、特种氧化铝系列、拟薄水铝石系列、沸石系列以及铝盐系列五大类。
精细氧化铝分类
为什么同是氧化铝却有如此多的品种呢？这是因为氧化铝产品中的氧原子和铝原子的空间堆叠方式不同、含水量存在差异，导致了同是氧化铝却有如此多的品种。
氧化铝的各种晶型之间的关系，通常，α-氧化铝被认为是晶型稳定的氧化铝，而其他晶型的氧化铝则被认为是α-氧化铝的中间过渡形态
在氧化铝的诸多变体当中，存在着同质异晶现象。到底氧化铝的变体有多少种？业界的认识并不统一。其中有3种晶型最为常见，即α-氧化铝、β-氧化铝、γ-氧化铝。
不同结构就会有不同性质，因此同是氧化铝却有着各自独特的性质，相对应的，不同氧化铝的应用领域也有所不同。
氢氧化铝
氢氧化铝系列主要分为晶质类氢氧化铝和凝胶类氢氧化铝两部分。
晶质类氢氧化铝主要有低碱型、低铁型、细粒型、微粒型、高白型，其硬度大，耐热耐磨，化学稳定性好，无味无毒，具有良好的消烟阻燃性能，可用作无烟阻燃填料，人造大理石、玛瑙的填料，造纸的增白剂和增光剂，生产各种铝产品的原料，合成分子筛，生产牙膏的填料，用于抗胃酸药物，玻璃的配料，合成莫来石的原料等。
氢氧化铝用于阻燃材料
煅烧氧化铝
煅烧氧化铝是以氢氧化铝或工业氧化铝为原料，在一定温度（1100℃~1450℃）条件下进行煅烧，使其部分或几乎全部转化为α-氧化铝而得到的产物。其结晶化程度是由煅烧温度、煅烧时间以及添加的矿化剂等因素决定的。
煅烧氧化铝一般比表面积比较小，但硬度大、强度高、耐高温、耐酸碱、耐磨性好、吸水率低、导热性好、电阻率高，因此可用于电子设备、耐火材料、耐磨材料、抛光材料等行业。
在耐火材料行业应用煅烧氧化铝，可以填充耐火材料的孔隙，从而提高其体积密度，并能使其热性能达到更好的状态，以改善定型耐火材料和不定型耐火材料的性能。
活性氧化铝
活性氧化铝是氧化铝水合物变体的热解产物——过渡型Al2O3的总称。活性氧化铝通常被用作干燥剂、吸附剂、催化剂等。现如今，大部分化工产品的制备过程都需要使用催化剂或吸附剂，而绝大部分催化剂和吸附剂都含有活性氧化铝。
高纯氧化铝
高纯氧化铝（4N及以上）具有高纯度、高硬度、高强度、耐高温、耐磨损、绝缘性好、化学性能稳定、高温收缩性能适中等优点，具有良好的烧结性能以及普通氧化铝粉体无法比拟的光、电、磁、热和机械性能，是现代化工附加值最高、应用最广泛的高端材料之一。作为高性能氧化铝产品的代表品类，高纯氧化铝广泛用于荧光材料、透明陶瓷、电子器件、新能源、催化材料和航空航天材料等高科技尖端行业。
如4N高纯氧化铝主要应用于稀土三基色荧光粉，这是一种常用的发光材料，在照明和显示领域具有重要的作用。5N高纯氧化铝主要用于制作蓝宝石晶体和锂电池陶瓷隔膜。蓝宝石晶体作为理想的LED衬底材料，在微电子领域具有重要的地位。此外，随着碳化硅半导体产业的兴起，高纯超细氧化铝在半导体抛光中的应用显得尤为重要。
纳米氧化铝
当氧化铝粉体粒径达到纳米级别之后，其纳米效应就会赋予其许多独特的性能。
纳米氧化铝作为一种新型的功能材料，在光学、化工、催化剂以及特种陶瓷等多个领域都有广泛的应用。如在烧结陶瓷中添加少量纳米氧化铝，可以改善氧化铝陶瓷的密度和力学性能；在涂料中添加少量纳米氧化铝，可提高涂层的耐磨性，广泛应用于汽车油漆等领域；在粉末冶金中添加少量纳米氧化铝，可提高其硬度、熔点以及耐高温性能。
勃姆石
勃姆石含有一个结晶水，化学式为γ-Al2O3·H2O或者γ-AlOOH，属于氧化铝水合物的一种。
目前，勃姆石在锂电池隔膜涂覆方面渗透率已经超过了高纯氧化铝，成为主要的无机涂覆材料。高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，受动力锂电池出货量及涂覆隔膜出货量双双上涨所带动，2022年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量3.2万吨，同比增长超70%。GGII预测，2023年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量将超5万吨，同比增长超60%。
未来，随着新能源汽车、储能领域高速增长，以及勃姆石涂覆性能优越，叠加技术进步和规模化生产后成本降低，勃姆石的需求量及渗透率将会进一步提升，市场空间极为广阔。此外，勃姆石在吸附、催化、医用等领域也有重要应用。
氧化铝纤维
氧化铝纤维又称多晶氧化铝纤维，外观犹如脱脂棉，色白、光滑、柔软而富有弹性。氧化铝纤维具有长纤、短纤、晶须等多种形式，主要成分为三氧化二铝，还含有少量的二氧化硅等组分。氧化铝纤维具有强度高、耐热性好、热导率小、热膨胀系数低等特点，可广泛应用于高温绝热材料、军用复合材料、机械、电子、陶瓷、化工等诸多领域。
除以上外，还有很多品类的精细氧化铝在工业中有着重要应用，如沸石。总之，氧化铝已成为工业中应用最为广泛的原材料之一。
氧化铝产能过剩危机
根据阿拉丁（ALD）数据显示，目前我国氧化铝建成产能10292万吨，运行产能8475万吨，仅2022年新增氧化铝建成产能就高达1000万吨。
按照电解铝4500万吨的年产能天花板进行测算，对应氧化铝需求量为8730万吨，当前氧化铝建成产能显著过剩。
2022年11月，工信部等三部门印发《有色金属行业碳达峰实施方案》，明确提出要巩固化解电解铝过剩产能成果。坚持电解铝产能总量约束，严格执行产能置换办法，研究差异化电解铝产能减量置换政策，将严控电解铝新增产能纳入中央生态环境保护督察重要内容，防范氧化铝等冶炼产能盲目扩张，推动电解铝等行业改造升级。完善阶梯电价等绿色电价政策，引导电解铝等主要行业节能减排，加速低效产能退出。
除产能危机外，我国氧化铝产业还面临铝土矿资源不佳、环保等多重压力，在此背景下，氧化铝企业不得不思考立足原有冶金级氧化铝产业基础，围绕产业链延伸，精细氧化铝凭借其技术含量高、产品附加值高等特点，脱颖而出，成为企业新的利润突破点。
高端产品的国产化需求紧迫
尽管我国冶金级氧化铝状况面临严峻的产能过剩问题，但在部分重要的精细氧化铝领域并未实现全面的的国产替代。以高纯氧化铝为例，近年来，我国在高纯氧化铝的微量杂质控制方面都取得了突破性的进展，出现了一批能够生产4N级甚至5N级高纯氧化铝的企业，但整体来说，我国的高纯氧化铝产业仍处于发展初级阶段，产量和质量仍处于一般水平，无法满足国内迅速增长的需求，细粒度、分散性好的高纯氧化铝基本由国外企业垄断，尤其是日本住友化学公司目前占据着市场核心位置。
此外，在制备晶粒细小、结构均匀、机电性能和耐磨性好Al2O3陶瓷零部件方面，国内厂家在Al2O3粉末的杂质含量控制、烧结活性，特别是烧结成瓷后的显微结构均匀性和材料性能上还具有差距，不得不依赖从日本、德国和美国进口。
小结
从各个方面来讲，精细氧化铝已经成为我国需重点发展的新材料之一。随着在传统领域的广泛应用以及在新能源汽车、光伏发电等新兴行业的快速渗透，需求不断提升，精细氧化铝行业市场前景广阔。
参考来源：
[1]苏更林.各显神通的精细氧化铝
[2]彭倩倩等.精细氧化铝应用研究进展
[3]曲展鸿等.化学品氧化铝的分类及用途
[4]中国粉体网、有色金属网
（中国粉体网编辑整理/山川）
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