2025年中國氮化鋁市場需求量約5600噸，國內粉體產業正向高質量推進

氮化鋁因高導熱和絕緣性得到廣泛應用，其市場需求處于高速成長期。根據旭光電子公告的數據，中國氮化鋁粉體需求量將保持15%左右的增速，到2025年國內市場需求量約5600噸。然而，國內氮化鋁產量無法滿足市場需求，粉料大量依賴進口。這主要是由于國內氮化鋁企業起步較晚，生產技術與國際市場中的先進水平之間仍有一定差距。因此，提高國內氮化鋁的生產技術水平和產量，減少對進口的依賴，成為當前亟待解決的問題。

氮化鋁粉體的制備有多種方法，以下是其中的3種主要方法：

1.1直接氮化法

鋁粉直接氮化法是一種在1150～1300℃的溫度范圍內，將鋁粉直接與N₂或NH₃進行化合反應，從而生成氮化鋁（AlN）粉體的技術。這種方法以其工藝簡單、無需后期除碳處理以及成本相對較低的優點，成為最早且已被工業化應用的制備氮化鋁粉體的技術之一。

2Al+N₂→2AlN

然而，該工藝面臨的主要挑戰在于鋁粉在氮化反應開始前容易大量熔化并結塊，導致N2難以有效擴散，進而使得鋁粉難以完全氮化。此外，所得到的氮化鋁產品往往需要進行后期的球磨破碎處理，這可能導致顆粒尺寸不均勻、球形度較差，并可能引入雜質。為了克服這些問題，研究者們常采用添加催化劑如氟化鈣等方法，以降低反應活化能、提高反應速率，并優化產品純度與形貌。

1.2碳熱還原法

碳熱還原法是通過將Al₂O₃粉體與碳源均勻混合，并在1600～1800℃的高溫流動N₂中進行還原－氮化反應，從而制備氮化鋁粉體的技術。該方法以原料來源豐富、工藝過程相對簡單以及所制備的粉體純度高、粒徑小、分布均勻等優點，被廣泛應用于工業化生產。

Al₂O₃+3C+N₂→2AlN+3CO

然而，碳熱還原法也存在一些挑戰，如對Al₂O₃和碳源的性能要求較高，原料混合的均勻性難以保證，以及反應溫度高、時間長等問題。此外，后期還需進行二次除碳處理，以去除可能對產品性能產生不利影響的殘余碳。為了優化這一工藝，研究者們正在探索新型碳源和反應條件，以提高反應效率和產品純度。

1.3自蔓延高溫合成法

自蔓延高溫合成法是一種利用鋁粉氮化反應時釋放的熱量來維持反應持續進行，從而制備高純度氮化鋁粉體的方法。該方法對鋁粉的要求較低，所需設備簡單，操作簡便。在高壓N₂中引燃鋁粉后，利用Al與N₂之間的高化學反應熱來維持反應的持續進行，直至鋁粉完全轉化為氮化鋁。

然而，自蔓延高溫合成法的反應速率過快，過程難以精確控制，這導致所得到的氮化鋁粉體形貌不規則，單晶顆粒內部可能形成高濃度缺陷和非平衡結構，從而降低粉體純度。此外，顆粒還可能出現大面積團聚現象，影響最終產品的性能。為了改進這一工藝，研究者們正在探索通過優化反應條件和添加適當的穩定劑來控制反應過程，以提高粉體的純度和形貌質量。

綜上所述，雖然直接氮化法、碳熱還原法和自蔓延高溫合成法都是制備氮化鋁粉體的有效方法，但每種方法都有其獨特的優缺點和適用場景。在實際應用中，應根據具體需求和條件選擇最適合的制備方法。

我國氮化鋁產業的發展相對滯后，主要受制于氮化鋁粉體制作工藝的復雜性、高能耗、長周期以及生產成本偏高等因素。長期以來，國內企業在粉體制備技術上與國外先進水平存在明顯差距。然而，隨著國內科研力量的不斷投入與深入探索，氮化鋁制備技術取得了顯著進步，國內外技術差距正在逐步縮小。另外，氮化鋁粉體的應用目前仍面臨一大挑戰，即其水解問題。針對這一難題，金戈新材憑借獨特的改性技術和生產工藝調整，成功推出了耐水解氮化鋁（點擊可跳轉至產品頁面）產品。該產品不僅具備高導熱性能，還顯著提升了抗水解能力和易分散性，使其在導熱凝膠、導熱墊片等應用領域表現出色，導熱系數達到8~12[W/（m·K）]，贏得了市場的廣泛認可。

展望未來，隨著科研力量的持續投入和技術的不斷創新，我國氮化鋁產業有望迎來更加廣闊的發展前景，為國家的科技進步和產業發展作出更大貢獻。