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5N高纯氧化铝—蓝宝石长晶原料公司名称：宣城晶瑞新材料有限公司杭州万景新材料有限公司地址：宣城宣州经济开发区北区PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建一、蓝宝石的介绍蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al2O3)的单晶，又称为刚玉。宣城晶瑞新材料有限公司蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作。蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能。1.蓝宝石的主要性质宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。成为实际应用的半导体GaN/Al2O3发光二极管(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。应用之一：应用之二：2.蓝宝石的广泛应用宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建全球蓝宝石衬底年用量（单位：万片）0100020003000400050006000700080009000100002008200920102011折线图13.蓝宝石的需求实例2008年蓝宝石衬底用量仅200万片；2009年下半年，蓝宝石衬底的月用量有150万片，全年用量在1600万片左右；2010年，蓝宝石的用量达到4400万片左右；预计2011年全年的蓝宝石衬底用量在9000万片左右。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建封装二、蓝宝石LED的产业结构金属蒸镀→光刻→电极制作→切割固晶→打线→注塑封装→剪脚→测试宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建用于民用航天、军工等3蓝宝石晶体在民用领域的应用三、蓝宝石的主要用途宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建倍，寿命是传统灯具的20倍以上，兼有绿色、环保等优点。目前能用于商品化的衬底只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。目前全球80%LED企业采用蓝宝石衬底，其原因是碳化硅价格昂贵。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建年就制定了年就制定了““2121世纪光计划世纪光计划””欧盟从欧盟从20002000年年77月，实月，实施了施了““彩虹计划彩虹计划””，在，在此基础上，与此基础上，与20042004年年77月又启动了月又启动了““固态照明固态照明研究项目研究项目””，成立了，成立了““欧盟光电产业联盟欧盟光电产业联盟””。。韩国在韩国在20002000年制定了年制定了““氮化镓半导体开发氮化镓半导体开发计划计划””，成立了光产，成立了光产业振兴会。业振兴会。LED是新一代光源，被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域。目前，世界各个主要国家和地区纷纷制定LED技术与产业发展计划。美国在美国在20012001年启动的年启动的““下一代照明计划下一代照明计划（（NGLINGLI））””及及20022002年年设立的设立的““国家半导体国家半导体照明研究计划照明研究计划””列入列入了能源法案。了能源法案。中国在中国在20032003年年66月月1717日正式启动了日正式启动了““国家国家半导体照明计划半导体照明计划””。。20062006年年1010月，中国科月，中国科技部启动技部启动““十一五十一五””半导体照明工程半导体照明工程““863863””计划，对半导体照明计划，对半导体照明产业以更大的支持。产业以更大的支持。四、世界各国的LED产业政策宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建五、全球照明政策日本2013年中国2017俄罗斯英国2012年法国2012年澳大利亚2011年加拿大2013年美国2014年在各国LED照明政策的推动下，白炽灯的淘汰已经在进行。白炽灯禁用法律已经在全球开始实行。2011年：阿根廷、澳大利亚、新西兰、法国、意大利和菲律宾生效；2012年：英国、芬兰、荷兰生效；2013年：在日本和加拿大生效；2014年：在美国生效；2017年：在中国生效。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建宣城晶瑞新材料有限公司六、蓝宝石在半导体照明产业的应用宣城晶瑞5N高纯氧化铝笔记本电脑ADDCONTENTS液晶电视ADDCONTENTS照明手机显示器的背光源PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建用量（单位：亿颗）1998年手机开始使用高亮度LED作为手机显示屏的背光源；2010年手机市场对于LED的需求量有76.8亿颗。2010年LEDTV对于LED的需求量在111~148亿颗之间。2010年LED背光的笔记本电脑对于LED芯片的需求量大概在76亿颗。2010年，LED照明灯对于LED芯片需求量大概在110.4亿颗。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件。图1光电跟踪系统蓝宝石窗口图2蓝宝石晶体的整流罩应用2.蓝宝石应用于民用航天、军工等宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建潜基光电设备——潜艇光电桅杆军用光电设备，如：光电吊舱、光电跟踪仪、红外警戒系统、潜舰光电桅杆等。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建四、蓝宝石晶体的主要原料生产蓝宝石晶体主要原料为5N高纯氧化铝。氧化铝原料纯度是最重要的参数，纯度5N的原料和4N6的长晶原理上说自然是杂质要少，可以减少一定的位错密度和显色等。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建多重结晶法：硫酸铝铵热解法和碳酸铝铵热解法醇盐水解法：异丙醇铝法和胆碱法高纯氧化铝的生产方法直接水解法：铝跟水直接反应生成氢氧化铝，水解过程在全密闭有机内衬环境中进行，不添加任何催化剂。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建三种方法的比较比较优点缺点方法多重结晶法硫酸铝铵热解法工艺较为简单，成本相对较低。金属离子以及卤素元素难以去除，纯度只能达到4N，且生产周期长，污染环境。碳酸铝铵热解法无污染，工艺较为简单。金属离子以及卤素元素难以去除，纯度只能达到4N，增加了生产周期。醇盐水解法异丙醇铝法纯度高，粒径小。工艺复杂，生产成本高。胆碱法反应温和，无污染，成本相对较低。无法做出高纯的产品。直接水解法工艺简单，无污染，成本低。无法提纯，只能做出4N高纯氧化铝生产方法的比较宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建铝锭+99.999%乙醇醇铝反应合成减压精馏陶瓷膜分离提纯高纯有机醇铝99.999%高纯氢氧化铝与水反应膜分离干燥煅烧高纯氧化铝粉99.999%造粒压块高纯氧化铝粒料99.999%高纯氧化铝粒块99.999%五、宣城晶瑞生产5N高纯氧化铝宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建外观白色疏松粉末白色块状白色颗粒平均一次粒径(um)0.2-3-----------比表面积(m2/g)3-12-----------松散密度(g/cm3)0.4-0.1------0.8-1.5块密度(g/cm3)-----3.2-3.9-----Al2O3含量（％）99.99999.99999.999Si(ppm)555Na(ppm)111Fe(ppm)111Ca(ppm)111Mg(ppm)111宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建醇铝法工艺能得到高纯的氧化铝是由其多种提纯方法决定。醇铝法纯度比金属铝直接水解法、硫酸铝氨法、拜耳法高1-2个数量级。醇铝法用5个9金属铝块反应，因为金属铝和异丙醇丁醇、乙醇反应很快，不需要用刀具加工成铝粉末，这个就避免了用刀具加工带入铁的污染。第一：醇铝法的优势第二：第三：得到的金属乙醇铝异丙醇铝是金属有机化合物，可以在230-250度下精馏，可以去掉前馏分和底馏分杂质，收集主流段得到高纯的醇铝液体，精馏醇铝气化经过冷凝得到液体。被蒸馏的物料其中即使有铁、镍、硅、铜等杂质也不会气化，而是留在了釜底，这样就提纯了产品，这个是其他工艺没法做到的。乙醇铝精馏后在230度进行陶瓷膜（5个9氧化铝陶瓷膜提纯）分离提纯，除去钾钠锌等杂质，进一步提纯。经过了两道提纯。宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建目前，多个研究机构、公司使用宣城晶瑞VK-L100K,VK-L100G型号的5N高纯氧化铝都长出了优质大尺寸蓝宝石晶体。宣城晶瑞醇铝法生产的5N高纯氧化铝的应用宣城晶瑞新材料有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建