Alumina: het belangrijkste materiaal in twee populaire markten
Alumina speelt al lange tijd een belangrijke rol in de nationale economie als grondstof voor aluminiummaterialen en als hulpstof in traditionele industrieën zoals de chemische industrie en de machinebouw. Door de voortdurende opkomst en snelle ontwikkeling van opkomende industrieën zoals communicatie, nieuwe energie en halfgeleiders, en de toenemende vraag naar hoogwaardige nieuwe materialen, hebben sommige hoogwaardige aluminaproducten een vlucht genomen. Vooral in de twee biljoenenmarkten van nieuwe energie en halfgeleiders is alumina een cruciaal basismateriaal geworden.
▶Twee populaire markten
① Halfgeleidermarkt
Door de voortdurende groei van markten in toepassingsgebieden zoals kunstmatige intelligentie, 5G-communicatie, het internet der dingen, cloud computing, auto-elektronica, robots en drones is de markt voor de halfgeleiderindustrie booming.
Volgens gegevens van diverse marktonderzoeksinstellingen is de omvang van de halfgeleidermarkt in 2024 aanzienlijk gegroeid. Zo blijkt uit gegevens van de World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) dat de wereldwijde halfgeleidermarkt in 2024 met 19% is gegroeid ten opzichte van een jaar eerder. De Chinese halfgeleidermarkt groeide met 20% en vertegenwoordigt nu 30% van de wereldmarkt. WSTS voorspelt een wereldwijde groei van de markt met 11,2% in 2025 en wijst erop dat de sector naar verwachting de omzetdoelstelling van 1 biljoen Amerikaanse dollar in 2030 zal bereiken.
②Nieuwe energiemarkt
Om de wereldwijde energiecrisis en milieuvervuiling aan te pakken, de koolstofarme transformatie van energie te bevorderen en de duurzame en gezonde ontwikkeling van de nieuwe energiesector te stimuleren, hebben landen over de hele wereld beleid ingevoerd om de ontwikkeling van de nieuwe energiesector te ondersteunen.
Wat betreft nieuwe energievoertuigen, heeft de Chinese industrie voor nieuwe energievoertuigen sinds 2021 een opwaartse ontwikkelingstrend laten zien, met een jaarlijkse productie- en verkoopgroei van meer dan 30% gedurende vier opeenvolgende jaren. In 2024 overschreed de jaarlijkse productie en verkoop van nieuwe energievoertuigen voor het eerst de grens van 10 miljoen, met respectievelijk 12,888 miljoen en 12,866 miljoen eenheden, met een jaar-op-jaar groei van respectievelijk 34,4% en 35,5%. Het aandeel van nieuwe energievoertuigen in de totale verkoop van nieuwe auto's bereikte 40,9%, een stijging van 9,3 procentpunten ten opzichte van 2023. Sommige instellingen voorspellen dat de omvang van de Chinese markt voor nieuwe energievoertuigen naar verwachting 2,31 biljoen yuan zal bereiken in 2025.
▶Toepassingen van aluminiumoxide in de halfgeleiderindustrie
Alumina keramiekComponenten bezitten uitstekende eigenschappen zoals een hoge hardheid, hoge mechanische sterkte, superieure slijtvastheid, hoge temperatuurbestendigheid, hoge soortelijke weerstand en goede elektrische isolatie. Ze voldoen aan de complexe prestatie-eisen van de halfgeleiderproductie in speciale omgevingen zoals vacuüm en hoge temperaturen, en spelen een onvervangbare en belangrijke rol in productielijnen voor halfgeleiderproductie. Hun toepassingen omvatten vrijwel alle halfgeleiderproductieapparatuur en vormen belangrijke componenten van halfgeleiderproductieapparatuur.
Afhankelijk van de toepassing worden keramische componenten van aluminiumoxide hoofdzakelijk onderverdeeld in ring- en cilindervormige typen, typen met luchtstroomgeleiding, moduletypen, enz.
Cirkelvormige ring- en cilindertypen
Om verontreiniging van de wafer tijdens het plasma-etsen te beperken, worden bij het etsproces aluminiumoxidecoatings met een hoge zuiverheidsgraad of aluminiumoxidekeramiek met een hoge corrosiebestendigheid geselecteerd als beschermingsmateriaal voor de etskamer en de binnenbekleding van de kamer.
Luchtstroomgeleidingstypen
In het plasmareinigingsproces worden corrosieve gassen gebruikt die halogeenelementen bevatten, zoals fluor en chloor, met een hoge reactiviteit. Gasmondstukken zijn meestal gemaakt van aluminiumoxidekeramiek, dat eigenschappen moet hebben zoals een hoge plasmaweerstand, diëlektrische sterkte en een sterke corrosiebestendigheid tegen procesgassen en bijproducten. Tegelijkertijd hebben ze een nauwkeurige interne poriënstructuur om de gasstroom nauwkeurig te regelen.
Moduletype
Bij de depositieprocessen, zoals geavanceerde technologieën als Physical Vapor Deposition (PVD), Chemical Vapor Deposition (CVD) en Chemical Mechanical Polishing (CMP), worden componenten van aluminiumoxidekeramiek ook gebruikt voor elektrostatische klemmen, keramische verwarmingselementen, polijsttafels, polijstplaten, kamers en andere bewerkte onderdelen.
▶Toepassingen van aluminiumoxide in de nieuwe energie-industrie
☛Kathodematerialen
In de kathodematerialen van lithiumionbatterijen kan de oppervlaktecoating van aluminiumoxide effectief de capaciteitsbehoudsnelheid, de lange-cyclusprestaties en de thermische stabiliteit van de kathodematerialen verbeteren.
☛Anodematerialen
Alumina kan niet alleen op de separator worden gecoat, maar ook op het oppervlak van de anode. De aluminiumcoating verbetert de stabiliteit van de anode-interface, vermindert het verlies van actief lithium en verbetert het ladingbehoud en de cyclusprestaties van lithium-ionbatterijen.
☛Elektrolyt
Uit onderzoek is gebleken dat het toevoegen van een bepaalde hoeveelheid aluminiumoxidepoeder aan de elektrolyt de geleidbaarheid van de elektrolyt effectief kan verbeteren, de weerstand van de ladingsoverdracht kan verlagen en de elektrochemische prestaties van lithiumionbatterijen kan verbeteren.
▶Samenvatting
Naast de bovenstaande introducties, zijn de toepassingen van aluminiumoxide in de nieuwe energie- en halfgeleiderindustrie veel uitgebreider. Denk bijvoorbeeld aan keramische componenten zoals relais, zekeringen en afdichtringen in nieuwe energievoertuigen. In de nieuwe energie- en halfgeleiderindustrie worden ze gezamenlijk geconfronteerd met uitdagingen op het gebied van thermisch beheer. Naast hun rol in thermisch beheer als warmteafvoersubstraat, wordt aluminiumoxide ook vaak gebruikt als thermisch geleidende vulstof voor de productie van warmtegeleidende pasta's, warmtegeleidende gels en andere warmteafvoermaterialen, en speelt het een sleutelrol. Kortom, aluminiumoxidematerialen hebben brede toepassingsmogelijkheden in de twee populaire markten van de nieuwe energie- en halfgeleiderindustrie.