高(gao)質(zhi)量(liang)陶(tao)瓷粉(fen)體(ti)的(de)製備是獲得(de)高性能(neng)電(dian)子(zi)陶瓷(ci)的關鍵！
電子陶瓷的優(you)良(liang)性能基(ji)於其粉體的高質量。因此(ci)，高質量陶瓷粉體的製(zhi)備是(shi)獲得性(xing)能優良電子陶瓷的關(guan)鍵。而(er)高純(chun)、超(chao)細、高性能陶瓷粉體製造技術卻是製約(yue)我國(guo)先(xian)進電子陶瓷產業發(fa)展的主(zhu)要瓶(ping)頸(jing)。全球約65%的電子陶瓷粉被(bei)日本企(qi)業(ye)壟(long)斷，日本Sakai是全球最大的電子陶瓷粉體材料(liao)生(sheng)產(chan)商，全(quan)球市(shi)場份(fen)額(e)約28%，其次是美國Ferro及(ji)日本化(hua)學NCI，分別(bie)占比約28%、14%。
電子陶瓷粉體是製造電子陶瓷元(yuan)器件(jian)的主要(yao)原料，常見(jian)的電子陶瓷材料有：鈦(tai)酸(suan)鋇、MLCC介(jie)質材(cai)料、微波介(jie)質材(cai)料、鐵(tie)氧(yang)體磁性材料、二氧化鈦、消費(fei)電子外殼(ke)材料、氧化鋁(lv)粉體、勃(bo)姆(mu)石(shi)粉體等(deng)。下麵來了解(jie)一下(xia)幾(ji)種(zhong)關注(zhu)度(du)較(jiao)高的電子陶瓷粉體材料，並分析其技術及市場(chang)的現狀(zhuang)。
高純氧化鋁
目(mu)前(qian)常用(yong)的電子封(feng)裝(zhuang)陶瓷材料中，氧化鋁具(ju)有(you)較為(wei)優異(yi)的綜(zong)合(he)性能，是目前電子行(xing)業中應用最(zui)廣的陶瓷材料。其中電子陶瓷應用最廣的是4N高純氧化鋁，整(zheng)體純度99.99%。
高純氧化鋁如(ru)何更(geng)好地(di)應用在電子陶瓷領(ling)域？首(shou)先是從微(wei)觀(guan)形(xing)貌(mao)上(shang)講(jiang)，關於電子陶瓷領域(yu)核(he)心(xin)的應(ying)用，業內(nei)會(hui)關注兩(liang)個(ge)方向(xiang)：高純氧化鋁的燒(shao)結(jie)活(huo)性和高純氧化鋁的應用特(te)性(即(ji)粉體在下遊使用的過程當(dang)中能更便(bian)於(yu)加(jia)工(gong)製造(zao))
從(cong)微觀形貌來(lai)看(kan)，高純氧化鋁可(ke)以(yi)做成球(qiu)形、刺(ci)狀、類(lei)球形、棱體狀、納(na)米(mi)級片狀等，通(tong)過微觀形貌的控製，可能在下遊(you)的應用過(guo)程中，例(li)如下一步的陶瓷製漿的過程中，通過對微觀形貌它(ta)的控製以後，更容易進(jin)行很好(hao)的分散(san)，解決大(da)顆粒(li)等各(ge)方(fang)麵問(wen)題(ti)，再(zai)下一步燒結的過程(cheng)中，均勻(yun)的顆(ke)粒，微觀控(kong)製，能按(an)照自身(shen)要求(qiu)更好的掌(zhang)控晶(jing)粒的大小和(he)均勻性。
基於高純氧化鋁的燒結活性和應用特性，棱(leng)體狀氧化鋁可以應用於催(cui)化劑(ji)載體、1μm左(zuo)右(you)的氧化鋁吸(xi)盤(pan)；根(gen)據導(dao)熱材料方麵(mian)應用，對氧化鋁粉體進行細化，降低(di)表麵活性，做(zuo)成單(dan)晶狀；考慮(lv)到(dao)流延(yan)性能的應用，製作(zuo)成球狀的氧化鋁。適(shi)用於不同(tong)的拋光(guang)應用的氧化鋁，對氧化鋁的形貌和顆粒均(jun)勻性進行了(le)單獨(du)處理(li)。
鈦酸鋇(bei)
鈦酸鋇（BaTiO3）是一種ABO3型鈣(gai)鈦礦(kuang)結構，是目前使用最普(pu)遍(bian)的電子陶瓷粉體之(zhi)一，還(hai)是製造電子元件的母(mu)體材料，因此被人(ren)們(men)稱(cheng)作“電子陶瓷工業的支柱(zhu)”。根據(ju)中國電子元件行業協(xie)會公布數據，2022年(nian)中國MLCC行業市場規(gui)模(mo)約為596億(yi)元，到2026年預(yu)計(ji)將達(da)726億(yi)元。作為MLCC核心原(yuan)材料，鈦酸鋇粉體需求將(jiang)不(bu)斷(duan)攀(pan)升。
在國際(ji)市場上，鈦酸鋇粉體生產企業主要有村田(tian)、日本住友(you)、杜(du)邦、中央(yang)硝(xiao)子、TDK、日本堺(jie)化學等。與(yu)國際企業相(xiang)比，我(wo)國鈦酸鋇粉體企業在技(ji)術、規模、產品性能等方麵仍存(cun)在差(cha)距(ju)，尤(you)其(qi)在高端(duan)納米鈦酸鋇粉體領域，仍依(yi)賴(lai)於進口。
另外(wai)，微型化的MLCC是後(hou)續多(duo)層(ceng)陶瓷電容(rong)器(qi)發展(zhan)的主要方向，這主要是因(yin)為電子設(she)備(bei)逐(zhu)漸向微型化、薄層化方向發展。在介質層的薄型(xing)化方麵，日本企業仍處於領先地位(wei)，介質層厚度為1μm的多層陶瓷電容器已(yi)經量產，研(yan)發厚度已達到0.3μm。
介質層薄(bao)層化的基礎(chu)是鈦酸鋇陶瓷粉體的細化，在多層陶瓷電容器介質層厚(hou)度越來越小(xiao)的情(qing)況(kuang)下，為提(ti)高元件的穩(wen)定性和可靠性，鈦酸鋇作為多層陶瓷電容器的主要原料，主要使(shi)用的鈦酸鋇粉體的尺(chi)寸(cun)為80-150nm。因此，高性能鈦酸鋇粉體材料是實(shi)現高性能MLCC國產化的關鍵(jian)。
氮化鋁
氮化鋁(AlN)具有優良的導熱性能、高體積(ji)電阻(zu)率(lv)、高絕(jue)緣耐壓、熱(re)膨(peng)脹係數(shu)、與矽(xi)匹(pi)配(pei)好等特性，常用作陶瓷電子導熱基板(ban)和封裝材料，應用前景十(shi)分廣(guang)闊(kuo)。
氮化鋁陶瓷基板是一種新型基板材料，具有良好的導熱性、可靠(kao)的電絕緣(yuan)性、低介電常(chang)數和介電損耗(hao)、無毒(du)、與矽的熱膨脹(zhang)係(xi)數相匹配等一係列(lie)優良特性，被認(ren)為是新一代(dai)高集成度半(ban)導體基板和電子封裝的理想選擇材料。但氮(dan)化鋁陶瓷基板核心原料氮化鋁粉的製備工藝複(fu)雜(za)、能耗高、周(zhou)期長、成(cheng)本高。高成本限(xian)製了氮化鋁陶瓷基板的廣泛應用，因此氮化鋁陶瓷基板主要應用於高端行業。
高性能氮化鋁粉體是製備高熱導率氮化鋁陶瓷基片的關鍵，目前國外氮化鋁粉製造工藝已經(jing)相當成熟，商品化程度也(ye)很高。但掌握(wo)高性能氮化鋁粉生產技術的廠家(jia)並(bing)不多，主要分布在日本、德(de)國和美國。
其中，日本德山氮化鋁粉體采用的是“氧化鋁粉碳熱還原法(fa)”工藝(yi)製備，該方法是以超細氧化鋁粉和高純度碳(tan)黑(hei)粉作為反應原料，經過球磨(mo)混(hun)合均勻後，比(bi)表(biao)麵積增(zeng)大，然(ran)後在氮氣(qi)氛(fen)圍(wei)中反(fan)應數小時，被還原出的鋁與氮氣作用，生成氮化鋁（國內采用該(gai)路(lu)線(xian)的代表為钜(ju)瓷科(ke)技）。
麵向信息(xi)技術等領域的迫(po)切(qie)需(xu)求，進一步加大電子陶瓷技術的研究(jiu)開(kai)發及其產業升(sheng)級(ji)的扶植(zhi)力(li)度，突(tu)破困(kun)擾(rao)該產業技術進步(bu)的關鍵技術，使我國在該領域的技術水(shui)平(ping)走進世(shi)界(jie)前列。力爭(zheng)在2025 年大部(bu)分(fen)水平與美(mei)國、日本接近(jin)，2035 年成為全球高端電子陶瓷材料和元器件的主要來源(yuan)地。
電子陶瓷在小型化和便攜式電子產品中占(zhan)有十分重要的地位，近年來，我國在電子陶瓷材料的研究與產業化方麵有很(hen)大發展，但(dan)總(zong)體來看，我國的電子陶瓷的發展水平與發達國家相比仍(reng)存在很大差距。要想(xiang)國內電子陶瓷行業得到更進一步的發展，解決(jue)電子陶瓷粉體材製備的卡(ka)脖(bo)子問題、積極(ji)推(tui)進對(dui)電子陶瓷粉體的研究開發具有非(fei)常重(zhong)要的意(yi)義(yi)。