氧化鋁(Al?O?)是一種極其重要的工業原料,因其高硬度、高熔點、優良的化學穩定性和絕緣性等特性,在眾多領域都有著廣泛的應用。
其用途主要可以分為兩大方向:作為生產金屬鋁的原料 和 作為直接使用的非金屬功能性材料。

一、 主要用途:生產金屬鋁的基石(約占90%以上)
這是氧化鋁最核心、最大量的用途。我們日常生活中見到的大部分鋁制品,從易拉罐、窗框到汽車零部件、飛機機身,其源頭都是氧化鋁。
過程:通過拜耳法 從鋁土礦中提取出純凈的氧化鋁,然后通過熔鹽電解法(霍爾-埃魯法)將氧化鋁電解,得到液態的金屬鋁,再鑄成鋁錠或直接加工成各種鋁材。
關鍵點:用于電解鋁的氧化鋁對純度和物理性能(如粒度、安息角)有嚴格的要求。
二、 非冶金用途:作為直接使用的功能性材料(高附加值領域)
這部分雖然用量占比不大,但價值高,應用領域非常廣泛且關鍵。通常根據純度和晶型的不同,分為“普通氧化鋁”和“特種氧化鋁”或“精細氧化鋁”。
- 陶瓷與耐火材料
高級耐火材料:氧化鋁具有高達2050℃的熔點,是制造高溫窯爐內襯、耐火磚、耐火澆注料和坩堝的核心材料,廣泛應用于鋼鐵、水泥、玻璃、有色金屬等行業。
結構陶瓷:利用其高硬度、耐磨性和耐腐蝕性,制造機械密封環、陶瓷切削刀具、耐磨球、噴嘴、軸承、人工關節等。
電子陶瓷:作為集成電路基板、封裝管殼、火花塞絕緣體等的關鍵材料,發揮其優良的電絕緣性和導熱性。
- 研磨拋光材料
磨料:氧化鋁是制造砂輪、砂紙、磨石、噴砂磨料等的重要原料。其硬度高,能有效磨削金屬、木材等材料。
拋光粉:高純度的超細氧化鋁粉可用于對玻璃、寶石、半導體晶片、金屬飾品等表面進行精密拋光,以達到鏡面效果。
- 化學與催化劑載體
催化劑載體:γ-氧化鋁因其巨大的比表面積和豐富的孔結構,是石油化工、汽車尾氣凈化等領域中最常用、最重要的催化劑載體。例如,在石油煉制中的加氫精制、催化重整,以及汽車三元催化器中,氧化鋁都承載著鉑、鈀等活性金屬成分。
吸附劑與干燥劑:活性氧化鋁具有多孔結構和強吸附能力,常用作干燥劑(吸附水汽)、色譜吸附劑以及用于飲用水除氟等。
化學反應媒介:作為生產其他鋁鹽(如硫酸鋁、聚合氯化鋁)的原料,這些鋁鹽是重要的水處理混凝劑。
- 電子與電氣行業
絕緣材料:優異的電絕緣性使其成為制造電路板基板、高壓絕緣子、電器元件封裝等的理想材料。
半導體領域:單晶形態的氧化鋁即藍寶石,因其高硬度、透光性和與半導體材料良好的晶格匹配,被用作LED(發光二極管)的襯底材料,也是高端手機攝像頭蓋板和手表蓋的理想材料。
- 其他高科技與日化領域
涂料和顏料:用作高性能涂料的填料,可以增強涂層的耐磨、耐熱和防腐性能。也可作為白色顏料使用。
玻璃添加劑:在玻璃制造中加入氧化鋁,可以提高玻璃的強度、化學穩定性和透明度。
牙膏磨擦劑:通常以氫氧化鋁的形式,作為溫和的磨擦劑,幫助清潔牙齒而不損傷牙釉質。
鋰電池隔膜涂層:納米氧化鋁涂覆在鋰電池隔膜上,可以顯著提高隔膜的耐熱性、機械強度和電解液浸潤性,從而提升電池的安全性能和循環壽命。
氧化鋁從作為現代工業基礎“金屬鋁”的源頭,到遍布于高科技、化工、建材、日常消費等各個角落的功能性材料,堪稱是支撐現代社會發展不可或缺的“工業大米”。