Alumina: O "Material-chave" em dois mercados populares
A alumina desempenha há muito tempo um papel importante na economia nacional como matéria-prima para materiais de alumínio e como material auxiliar em indústrias tradicionais, como a química e a de máquinas. Atualmente, com o surgimento contínuo e o rápido desenvolvimento de indústrias emergentes, como comunicações, novas energias e semicondutores, juntamente com uma demanda cada vez maior por novos materiais de alto desempenho, alguns produtos de alumina de alta qualidade têm se destacado. Especialmente nos mercados de dois trilhões de novas energias e semicondutores, a alumina tornou-se um material básico crucial.
▶Dois mercados populares
①Mercado de semicondutores
Com o crescimento contínuo de mercados em campos de aplicação como inteligência artificial, comunicação 5G, Internet das Coisas, computação em nuvem, eletrônica automotiva, robôs e drones, o mercado da indústria de semicondutores está crescendo.
De acordo com dados de diversas instituições de pesquisa de mercado, o mercado de semicondutores apresentará um crescimento significativo em 2024. Por exemplo, dados do World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) mostram que o tamanho do mercado global de semicondutores em 2024 aumentou 19% em relação ao ano anterior. Entre eles, o mercado chinês de semicondutores cresceu 20%, representando 30% do mercado global. O WSTS prevê que o mercado global crescerá 11,2% em 2025 e aponta que o setor deverá atingir a meta de vendas de US$ 1 trilhão até 2030.
2Novo Mercado de Energia
Para enfrentar a crise energética global e a poluição ambiental, avançar na transformação de energia de baixo carbono e promover o desenvolvimento sustentável e saudável da nova indústria energética, países ao redor do mundo introduziram políticas para apoiar o desenvolvimento do novo setor de energia.
Em termos de veículos de nova energia, desde 2021, a indústria chinesa de veículos de nova energia tem apresentado uma tendência de desenvolvimento ascendente, com crescimento anual de produção e vendas superior a 30% por quatro anos consecutivos. Em 2024, a produção e as vendas anuais de veículos de nova energia ultrapassaram a marca de 10 milhões pela primeira vez, atingindo 12,888 milhões de unidades e 12,866 milhões de unidades, respectivamente, com crescimento anual de 34,4% e 35,5%, respectivamente. A proporção de veículos de nova energia no total de vendas de carros novos atingiu 40,9%, um aumento de 9,3 pontos percentuais em comparação com 2023. Algumas instituições preveem que o tamanho do mercado de veículos de nova energia da China deverá atingir 2,31 trilhões de yuans em 2025.
▶Aplicações da Alumina na Indústria de Semicondutores
Cerâmica de aluminaOs componentes possuem excelentes propriedades, como alta dureza, alta resistência mecânica, super resistência ao desgaste, alta resistência à temperatura, alta resistividade e bom desempenho de isolamento elétrico. Eles podem atender aos complexos requisitos de desempenho da fabricação de semicondutores em ambientes especiais, como vácuo e alta temperatura, e desempenham um papel insubstituível e importante nas linhas de produção de semicondutores. Suas aplicações abrangem quase todos os equipamentos de fabricação de semicondutores e são componentes-chave dos equipamentos de produção de semicondutores.
Classificados por aplicação, os componentes cerâmicos de alumina são divididos principalmente em tipos de anéis circulares e cilindros, tipos de guias de fluxo de ar, tipos de módulos, etc.
Tipos de anéis circulares e cilindros
No processo de gravação, para reduzir a contaminação do wafer durante a gravação de plasma, revestimentos de alumina de alta pureza ou cerâmicas de alumina com forte resistência à corrosão são selecionados como materiais de proteção para a câmara de gravação e o revestimento interno da câmara.
Tipos de guias de fluxo de ar
No processo de limpeza por plasma, são utilizados gases corrosivos contendo elementos halogenados, como flúor e cloro, com alta reatividade. Os bicos de gás são geralmente feitos de cerâmica de alumina, que devem apresentar propriedades como alta resistência ao plasma, rigidez dielétrica e forte resistência à corrosão por gases de processo e subprodutos. Ao mesmo tempo, possuem uma estrutura de poros internos precisa para controlar com precisão o fluxo de gás.
Tipo de módulo
Nos processos de deposição, como tecnologias avançadas como Deposição Física de Vapor (PVD), Deposição Química de Vapor (CVD) e Polimento Químico Mecânico (CMP), componentes feitos de cerâmica de alumina também são usados para mandris eletrostáticos, aquecedores de cerâmica, mesas de polimento, placas de polimento, câmaras e outras peças processadas.
▶Aplicações da Alumina na Nova Indústria de Energia
☛Materiais do cátodo
Nos materiais catódicos das baterias de íons de lítio, o revestimento superficial de alumina pode melhorar efetivamente a taxa de retenção de capacidade, o desempenho de ciclo longo e a estabilidade térmica dos materiais catódicos.
☛Materiais de ânodo
A alumina pode ser revestida não apenas no separador, mas também na superfície do ânodo. O revestimento de alumina melhora a estabilidade da interface do ânodo, reduz a perda de lítio ativo e melhora a capacidade de retenção de carga e o desempenho do ciclo das baterias de íons de lítio.
☛Eletrólito
Estudos descobriram que adicionar uma certa quantidade de pó de alumina ao eletrólito pode melhorar efetivamente a condutividade do eletrólito, reduzir a resistência à transferência de carga e melhorar o desempenho eletroquímico das baterias de íons de lítio.
▶Resumo
Além das introduções acima, as aplicações da alumina nas indústrias de novas energias e semicondutores vão muito além disso. Por exemplo, componentes cerâmicos como relés, fusíveis e anéis de vedação em veículos de novas energias. Nas indústrias de novas energias e semicondutores, elas enfrentam conjuntamente desafios de gerenciamento térmico. Além de participar do gerenciamento térmico como substratos de dissipação de calor, a alumina também é frequentemente usada como enchimento termicamente condutor para a fabricação de pastas, géis e outros materiais de dissipação de calor, desempenhando um papel fundamental. Em suma, os materiais de alumina têm amplas perspectivas de aplicação nos dois mercados populares das indústrias de novas energias e semicondutores.