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 as de comunicações, novas energias e semicondutores, juntamente com uma demanda cada vez maior por novos materiais de alto desempenho, alguns produtos de alumina de ponta ganharam destaque. Especialmente nos mercados de novas energias e semicondutores, que movimentam dois trilhões de dólares, a alumina tornou-se um material básico crucial.
▶Dois mercados populares
①Mercado de semicondutores
Com o crescimento contínuo dos mercados em áreas 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 em plena expansão.
De acordo com dados de diversas instituições de pesquisa de mercado, o mercado de semicondutores apresentou um crescimento significativo em 2024. Por exemplo, dados da World Semiconductor Trade Statistics (WSTS) mostram que o tamanho do mercado global de semicondutores em 2024 aumentou 19% em relação ao ano anterior. Dentre esses dados, o mercado de semicondutores da China cresceu 20%, representando 30% do mercado global. A WSTS prevê que o mercado global crescerá 11,2% em 2025 e aponta que a indústria deverá atingir a meta de vendas de 1 trilhão de dólares americanos até 2030.
②Novo Mercado de Energia
Para enfrentar a crise energética global e a poluição ambiental, impulsionar a transformação energética para uma economia de baixo carbono e promover o desenvolvimento sustentável e saudável do setor de novas energias, países de todo o mundo têm implementado políticas de apoio ao desenvolvimento desse setor.
Em termos de veículos de novas energias, desde 2021, a indústria chinesa desses veículos tem apresentado uma tendência de crescimento, com produção e vendas anuais superiores a 30% por quatro anos consecutivos. Em 2024, a produção e as vendas anuais de veículos de novas energias ultrapassaram a marca de 10 milhões de unidades pela primeira vez, atingindo 12,888 milhões e 12,866 milhões de unidades, respectivamente, com crescimento anual de 34,4% e 35,5%, respectivamente. A participação dos veículos de novas energias 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 mercado chinês de veículos de novas energias deverá atingir 2,31 trilhões de yuans em 2025.
▶Aplicações da alumina na indústria de semicondutores
Cerâmica de aluminaOs componentes possuem propriedades excelentes, como alta dureza, alta resistência mecânica, super resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas, alta resistividade e bom desempenho de isolamento elétrico. Eles atendem aos complexos requisitos de desempenho da fabricação de semicondutores em ambientes especiais, como vácuo e altas temperaturas, 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 desses equipamentos.
Classificados por aplicação, os componentes cerâmicos de alumina dividem-se principalmente em anéis circulares e cilindros, guias de fluxo de ar, módulos, etc.
tipos anel circular e cilindro
No processo de corrosão, para reduzir a contaminação do wafer durante a corrosão por 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 corrosão e o revestimento interno da câmara.
tipos de direcionamento do fluxo de ar
No processo de limpeza por plasma, são utilizados gases corrosivos contendo elementos halogenados, como flúor e cloro, que possuem alta reatividade. Os bicos de gás são geralmente feitos de cerâmica de alumina, que deve apresentar propriedades como alta resistência ao plasma, rigidez dielétrica e forte resistência à corrosão causada pelos gases e subprodutos do processo. Ao mesmo tempo, devem possuir uma estrutura interna porosa precisa para controlar o fluxo de gás com exatidão.
Tipo de módulo
Nos processos de deposição, como as tecnologias avançadas de Deposição Física de Vapor (PVD), Deposição Química de Vapor (CVD) e Polimento Químico-Mecânico (CMP), componentes feitos de cerâmica de alumina também são usados em mandris eletrostáticos, aquecedores de cerâmica, mesas de polimento, placas de polimento, câmaras e outras peças processadas.
▶Aplicações da alumina na indústria de novas energias
☛Materiais catódicos
Nos materiais catódicos das baterias de íon-lítio, o revestimento superficial de alumina pode melhorar efetivamente a taxa de retenção de capacidade, o desempenho em longos ciclos e a estabilidade térmica dos materiais catódicos.
☛Materiais de ânodo
A alumina pode ser aplicada 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 aumenta a capacidade de retenção de carga e o desempenho de ciclagem das baterias de íon-lítio.
☛Eletrólito
Estudos demonstraram que a adição de uma certa quantidade de pó de alumina ao eletrólito pode melhorar efetivamente a condutividade do eletrólito, reduzir a resistência à transferência de carga e aprimorar o desempenho eletroquímico das baterias de íon-lítio.
▶Resumo
Além das introduções acima, as aplicações da alumina nas indústrias de novas energias e semicondutores são muito mais amplas. Por exemplo, em componentes cerâmicos como relés, fusíveis e anéis de vedação em veículos de novas energias. Nessas indústrias, os desafios da gestão térmica são comuns. Além de atuar como substrato para dissipação de calor, a alumina também é frequentemente utilizada como carga termicamente condutora na fabricação de pastas, géis e outros materiais de dissipação de calor, desempenhando um papel fundamental. Em resumo, os materiais de alumina têm amplas perspectivas de aplicação nos dois mercados principais das indústrias de novas energias e semicondutores.
