Alúmina: El material clave en dos mercados populares
La alúmina ha desempeñado un papel importante en la economía nacional desde hace tiempo, como materia prima para materiales de aluminio y como material auxiliar en industrias tradicionales como la química y la maquinaria. Actualmente, con el surgimiento continuo y el rápido desarrollo de industrias emergentes como las comunicaciones, las nuevas energías y los semiconductores, junto con la creciente demanda de nuevos materiales de alto rendimiento, algunos productos de alúmina de alta gama han despegado. Especialmente en los mercados de las nuevas energías y los semiconductores, que representan dos billones de dólares, la alúmina se ha convertido en un material básico crucial.
▶Dos mercados populares
①Mercado de semiconductores
Con el crecimiento continuo de los mercados en campos de aplicación como la inteligencia artificial, la comunicación 5G, la Internet de las cosas, la computación en la nube, la electrónica automotriz, los robots y los drones, el mercado de la industria de los semiconductores está en auge.
Según datos de diversas instituciones de investigación de mercado, el mercado de semiconductores experimentó un crecimiento significativo en 2024. Por ejemplo, las Estadísticas Mundiales del Comercio de Semiconductores (WSTS) muestran que el tamaño del mercado mundial de semiconductores en 2024 aumentó un 19 % interanual. Entre ellos, el mercado chino de semiconductores creció un 20 %, representando el 30 % del mercado mundial. WSTS predice un crecimiento del 11,2 % en el mercado mundial en 2025 y señala que se espera que la industria alcance el objetivo de ventas de 1 billón de dólares estadounidenses para 2030.
2Nuevo mercado energético
Para abordar la crisis energética mundial y la contaminación ambiental, avanzar en la transformación de la energía hacia una economía baja en carbono y promover el desarrollo sostenible y saludable de la nueva industria energética, los países de todo el mundo han introducido políticas para apoyar el desarrollo del nuevo sector energético.
En cuanto a los vehículos de nueva energía, desde 2021, la industria china de vehículos de nueva energía ha mostrado una tendencia al alza, con un crecimiento anual de la producción y las ventas superior al 30 % durante cuatro años consecutivos. En 2024, la producción y las ventas anuales de vehículos de nueva energía superaron los 10 millones por primera vez, alcanzando 12,888 millones de unidades y 12,866 millones de unidades respectivamente, con un crecimiento interanual del 34,4 % y el 35,5 %, respectivamente. La proporción de vehículos de nueva energía en las ventas totales de automóviles nuevos alcanzó el 40,9 %, un aumento de 9,3 puntos porcentuales en comparación con 2023. Algunas instituciones prevén que el mercado chino de vehículos de nueva energía alcance los 2,31 billones de yuanes en 2025.
▶Aplicaciones de la alúmina en la industria de semiconductores
Cerámica de alúminaLos componentes poseen excelentes propiedades como alta dureza, alta resistencia mecánica, gran resistencia al desgaste, resistencia a altas temperaturas, alta resistividad y buen aislamiento eléctrico. Cumplen con los complejos requisitos de rendimiento de la fabricación de semiconductores en entornos especiales como el vacío y las altas temperaturas, y desempeñan un papel fundamental en las líneas de producción de semiconductores. Sus aplicaciones abarcan prácticamente todos los equipos de fabricación de semiconductores y son componentes clave de los mismos.
Clasificados por aplicación, los componentes cerámicos de alúmina se dividen principalmente en tipos de anillos y cilindros circulares, tipos de guía de flujo de aire, tipos de módulos, etc.
Tipos de anillos circulares y cilindros
En el proceso de grabado, para reducir la contaminación de la oblea durante el grabado de plasma, se seleccionan recubrimientos de alúmina de alta pureza o cerámicas de alúmina con fuerte resistencia a la corrosión como materiales protectores para la cámara de grabado y el revestimiento interior de la cámara.
Tipos de guía del flujo de aire
En el proceso de limpieza por plasma, se utilizan gases corrosivos que contienen elementos halógenos, como el flúor y el cloro, con alta reactividad. Las boquillas de gas suelen estar fabricadas con cerámica de alúmina, que debe poseer propiedades como alta resistencia al plasma, rigidez dieléctrica y alta resistencia a la corrosión de los gases de proceso y subproductos. Además, poseen una estructura porosa interna precisa para controlar con precisión el flujo de gas.
Tipo de módulo
En los procesos de deposición, como las tecnologías avanzadas como la deposición física de vapor (PVD), la deposición química de vapor (CVD) y el pulido químico-mecánico (CMP), los componentes hechos de cerámica de alúmina también se utilizan para mandriles electrostáticos, calentadores de cerámica, mesas de pulido, placas de pulido, cámaras y otras piezas procesadas.
▶Aplicaciones de la alúmina en la industria de las nuevas energías
☛Materiales del cátodo
En los materiales del cátodo de las baterías de iones de litio, el recubrimiento superficial de alúmina puede mejorar eficazmente la tasa de retención de capacidad, el rendimiento de ciclo largo y la estabilidad térmica de los materiales del cátodo.
☛Materiales del ánodo
La alúmina puede recubrirse no solo en el separador, sino también en la superficie del ánodo. El recubrimiento de alúmina mejora la estabilidad de la interfaz del ánodo, reduce la pérdida de litio activo y mejora la capacidad de retención de carga y el rendimiento cíclico de las baterías de iones de litio.
☛Electrolito
Los estudios han demostrado que agregar una cierta cantidad de polvo de alúmina al electrolito puede mejorar eficazmente la conductividad del electrolito, reducir la resistencia a la transferencia de carga y mejorar el rendimiento electroquímico de las baterías de iones de litio.
▶Resumen
Más allá de las introducciones anteriores, las aplicaciones de la alúmina en las industrias de las nuevas energías y los semiconductores son mucho más amplias. Por ejemplo, se utilizan componentes cerámicos como relés, fusibles y juntas tóricas en vehículos de nuevas energías. En estas industrias, se enfrentan conjuntamente a retos de gestión térmica. Además de participar en la gestión térmica como sustratos de disipación térmica, la alúmina también se utiliza a menudo como relleno termoconductor para fabricar pastas termoconductoras, geles termoconductores y otros materiales de disipación térmica, desempeñando un papel fundamental. En resumen, los materiales de alúmina tienen amplias posibilidades de aplicación en dos mercados clave: las industrias de las nuevas energías y los semiconductores.