อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง- (HPA) หมายถึงวัสดุผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์ 99.99% ขึ้นไป เนื่องจากมีคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า ความร้อน และทางกลที่ยอดเยี่ยม จึงกลายเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญที่สนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชั้นสูง-สมัยใหม่ ตั้งแต่ไฟ LED และตัวแยกแบตเตอรี่ลิเธียมไปจนถึงเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์และส่วนประกอบออปติคัลระดับสูง- อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-ที่มีเกรดความบริสุทธิ์ต่างกันมีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้
4N สูง-อลูมินาบริสุทธิ์
อลูมินาความบริสุทธิ์สูง- 4N (ความบริสุทธิ์มากกว่าหรือเท่ากับ 99.99% ปริมาณสิ่งเจือปนรวมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 ppm) ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-ส่วนใหญ่ที่ผลิตโดยองค์กรในประเทศมีความเข้มข้นที่ระดับ 4N และสามารถใช้ได้เฉพาะในการใช้งานระดับกลาง-ถึง-ระดับต่ำ- เช่น พื้นผิวของวงจรรวม, ฟอสเฟอร์ LED, ผงไมโครขัดเงา และเซรามิกอลูมินา
สารเรืองแสงของโลก-ที่หายาก
อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-ระดับ 4N ส่วนใหญ่จะใช้ในฟอสเฟอร์ไตรโครมาติกของโลก-ที่หายาก ซึ่งเป็นวัสดุเรืองแสงที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีบทบาทสำคัญในด้านระบบแสงสว่างและการแสดงผล ฟอสเฟอร์ดินที่หายาก-ประกอบด้วยตัวกระตุ้นและเมทริกซ์โฮสต์ ธาตุแรกเป็นธาตุดิน-ที่หายาก และธาตุหลังคือออกไซด์หรือเกลือ ในอุตสาหกรรม วิธีการสังเคราะห์เฟส-ของแข็งอุณหภูมิสูง-เป็นกระบวนการผลิตหลักสำหรับฟอสเฟอร์ดิน-ที่หายาก สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอะลูมิเนต จำเป็นต้องมี-อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง
พื้นผิววงจรรวม
พื้นผิวที่ทำจากความบริสุทธิ์สูง -99.99% -Al₂O₃ มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกคงที่ (10) การสูญเสียต่ำมาก (tanδ < 0.0002) ค่าการนำความร้อนสูง (30 W/(m·K)) และฉนวนทนต่อแรงดันไฟฟ้า > 10 kV/mm ใช้สำหรับซับสเตรตและบรรจุภัณฑ์สุญญากาศของชิปความถี่สูง/สูง- และอุปกรณ์กำลังไฟฟ้า แก้ปัญหาการกระจายความร้อนและการแยกทางไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น Routao New Materials ใช้วิธีการทางเคมีในการสังเคราะห์ผงอลูมินา-นาโนบริสุทธิ์-สูงที่มีปริมาณเฟส - สูง มีความบริสุทธิ์สูง มีกิจกรรมการเผาผนึกที่ดี ขนาดผลึกปฐมภูมิมีขนาดเล็ก และการกระจายขนาดอนุภาคแคบ โดยมีประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เทียบได้กับบริษัทผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-ชั้นนำของโลก ในการใช้งานจริง พื้นผิวเซรามิกแบบฟิล์มบาง-ที่เตรียมจากผงนี้มีความหนาแน่น 3.93 g/cm³ และมีความต้านทานแรงดัดงอสูงถึง 700 MPa ซึ่งเทียบได้กับ Kyocera ของญี่ปุ่นโดยสิ้นเชิง
อลูมินาสำหรับตัวแยกแบตเตอรี่ลิเธียม
การเคลือบเซรามิกสำหรับแยกแบตเตอรี่ลิเธียมมีข้อกำหนดที่เข้มงวดในด้านความบริสุทธิ์ ขนาดอนุภาค สัณฐานวิทยา การปรับเปลี่ยนพื้นผิว และความเสถียรของผลิตภัณฑ์ โดยต้องใช้ความบริสุทธิ์ 4N5 ขึ้นไป และอลูมินาอัลตราไฟน์ที่มีความบริสุทธิ์สูง-ระดับนาโน ในระหว่างการเตรียมการทดลอง จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน สำหรับอลูมินาที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียม ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาคและลักษณะพื้นผิว ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่-นาโน-อลูมินา CY-L30D ที่ผลิตโดย Zhejiang Jiupeng New Materials มีขนาดอนุภาคควบคุมที่ 30 ± 5 นาโนเมตรและมีความบริสุทธิ์ 99.99%; ข้อกำหนดนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่และประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ส่วนประกอบเซรามิกที่มีความแม่นยำ
ส่วนประกอบเซรามิกอลูมินาเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรง ความแม่นยำ คุณสมบัติทางไฟฟ้า และความต้านทานการกัดกร่อนของการผลิตแผ่นเวเฟอร์ภายใต้สภาพแวดล้อมทางกายภาพพิเศษ เช่น สุญญากาศและอุณหภูมิสูง และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์ ในขณะที่กระบวนการผลิตวงจรรวมก้าวหน้าไปสู่ระดับ 3 นาโนเมตรและโหนดขั้นสูง ข้อกำหนดสำหรับส่วนประกอบอลูมินาเซรามิกยังคงได้รับการอัพเกรด และอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษ-สูง-ระดับ 4N (มากกว่าหรือเท่ากับ 99.99%) ได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับการกัดส่วนประกอบเกรด- ยกตัวอย่างวงแหวนรองรับ ESC หลังจากอนุมานจากข้อกำหนดความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์แล้ว ความบริสุทธิ์ของผงอลูมินาที่ใช้มักจะต้องสูงกว่า 99.95%
5N สูง-อลูมินาบริสุทธิ์
พื้นผิวแซฟไฟร์สำหรับ LED
ผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุซับสเตรตในอุดมคติในวงจรรวมขนาดใหญ่-และฟิล์มที่มีโครงสร้างนาโนยิ่งยวดที่มีตัวนำยิ่งยวด มีคุณสมบัติทางแสงที่ดีเยี่ยม และมีเสถียรภาพทางกลและทางเคมีสูง และราคายังต่ำกว่าซับสเตรต SiN อีกด้วย นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ไฟ LED ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงเย็นมากขึ้นเรื่อยๆ และแซฟไฟร์ก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุตั้งต้น
อลูมินาความบริสุทธิ์สูง-ที่ใช้ในการเตรียมแซฟไฟร์จะต้องมีความบริสุทธิ์สูงและปริมาณความชื้นในวัตถุดิบจะต้องต่ำมาก เมื่อหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000 องศา การมีน้ำอาจทำให้เกิดออกซิเดชันของเบ้าหลอมโมลิบดีนัมได้ ตัวอย่างเช่น วัสดุโพลีคริสตัลไลน์อลูมินาความบริสุทธิ์สูง 5N- ที่ผลิตโดย Taiyate (Ningxia) New Material Technology Co., Ltd. เป็นวัตถุดิบเพียงชนิดเดียวสำหรับการเติบโตของคริสตัลแซฟไฟร์ ความบริสุทธิ์สูงช่วยให้มั่นใจได้ว่าคริสตัลแซฟไฟร์สุดท้ายมีการส่องผ่านแสงที่ดีเยี่ยม มีความแข็งสูง (ความแข็ง Mohs สูงถึง 9 รองจากเพชรเท่านั้น) และมีความเสถียรทางเคมีที่ดี
ถัดไป-วัสดุแบตเตอรี่เจเนอเรชั่น
การวิจัยโดยเทคโนโลยี Jinghuang ระบุว่าอลูมินา 5N (99.999%) เหมาะสำหรับแคโทดแบบวงจรแรงดันสูง- (มากกว่าหรือเท่ากับ 4.5 V) หรือ-แบบยาว (เช่น นิกเกิล-NCM811 เข้มข้น) และการดัดแปลงอิเล็กโทรไลต์สถานะโซลิด- ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นสามารถลดปฏิกิริยาข้างเคียงจากการสัมผัสและปรับปรุงความเสถียรของอุณหภูมิสูง- ตัวอย่างเช่น -Al₂O₃ สามารถรักษาความจุไว้ที่ 85.1% หลังจาก 100 รอบที่ 45 องศา
ในอุตสาหกรรม-เทคโนโลยีชั้นสูง เช่น แบตเตอรี่โซลิด- ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์สำหรับอลูมินานั้นสูงกว่าและเข้มงวดมากขึ้น โดยกำหนดให้มีความบริสุทธิ์มากกว่าหรือเท่ากับ 99.995% เพื่อลดความต้านทานของพื้นผิว ในขณะที่ขนาดอนุภาคจำเป็นต้องได้รับการควบคุมที่ระดับต่ำกว่าไมครอน (0.1–1 μm) เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าของไอออนิก
เซรามิกใส
อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-เป็นวัสดุเซรามิกโปร่งใสที่สำคัญ และหนึ่งในการใช้งานของอลูมินาคือการผลิต-หลอดหลอดโซเดียมความดันสูง หลอดโซเดียมความดันสูง-เป็นแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงมาก ในระหว่างการปล่อยไอโซเดียม จะมีอุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศา และหลอดแก้วไม่สามารถทนต่อการกัดกร่อนที่รุนแรงได้ หลังจากการกำเนิดของเซรามิกโปร่งใสอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง-เท่านั้น หลอดโซเดียมความดันสูง-จึงสามารถนำมาใช้ได้จริง ตัวนาโน-อลูมินาโปร่งใสที่สร้างจากโพลีคริสตัลไลน์ทึบแสง-อลูมินานาโน-ความบริสุทธิ์สูง (VK-L100G, 99.999%) ใช้ในซองหลอดโซเดียมความดันสูง- โดยมีประสิทธิภาพการส่องสว่างเป็นสองเท่าของหลอดปรอท จึงเป็นการเปิดแนวทางใหม่ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่าง
สารขัดเงา
สารละลายขัดอลูมินานาโน-ต้องการความบริสุทธิ์สูงมากของอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง- โดยทั่วไปคือ 4N (99.99%) หรือสูงกว่า ในขณะที่การขัดเงาที่มีความแม่นยำสูง- (เช่น เซมิคอนดักเตอร์ CMP) ต้องใช้ 5N (99.999%) หรือสูงกว่า อลูมินานาโน-ความบริสุทธิ์สูง-มีโครงสร้างที่เสถียรที่สุด มีความแข็งสูงสุด (Mohs 9) มีความเฉื่อยทางเคมีรุนแรง และไม่ละลายในน้ำ กรด และด่าง เหมาะสำหรับการเจียรและการขัดหยาบของพื้นผิวที่แข็งเป็นพิเศษ- เช่น แซฟไฟร์และซิลิคอนคาร์ไบด์ ซึ่งมีอัตราการขจัดเศษสูง