蓝宝石长晶原料的发展趋势

蓝宝石长晶原料的发展趋势

《LED行业发展规划》
2012/ 01/ 12
研究员
邓玉志

蓝宝石长晶用氧化铝晶块料的厂家屡出问题，现总结问题如下：

氧化铝晶块料的纯度低：火焰法做的晶块料考虑成本等所用的氧化铝原料一般是采用焙烧硫酸铝方法所制备的，纯度一般是99.9-99.97%。熔融块状料颗粒用的氧化铝料都属于这一类。

用氧化铝晶块料长晶的气泡多：火焰法制备长晶原料过程中，有时候焙烧温度过低时，硫酸铝按未能完全分解，氧化铝粉中台有大量的硫酸铝(火焰法行业习惯称之“欠烧粉”)。在原料中或生成的熔融块状料颗粒氧化铝料带有微量的硫酸铝，生长晶体时硫酸铝再次分解，使晶体内残存气泡、不熔物等。

用氧化铝晶块料长晶开裂率高：原料中含有过量的Ca、Mg等杂质也会引起开裂；K含量过高时散射颗粒沿中心密集分布；以上几种杂质往往是焙烧硫酸铝法最难去除的，其他方法采用熔融块状料颗粒料生长蓝宝石晶体的也会出现以上类似问题。硫酸铝氨法的氧化铝铁含量可达到79ppm， 钾可达到800ppm。

火焰法做的晶块料纯度低，杂质多，烧出来的蓝宝石晶体颜色发黄发暗，出现形形色色的彩色。为了掩盖问题、提高 “成品率”，往往需要进行掺杂一些金属离子；在氧化性的气氛下这些离子是不显色的，在还原性气氛下这些离子开始显色。所以生产厂家在制备氧化铝挑选原料的时候有意识的挑选一些相关离子含量高的铝土，制备的氧化铝中有些金属离子偏高。

而在坩锅下降、HEN、Cz、泡生法等等方法中，统统是还原性气氛；所以晶体会出现形形色色的彩色。

冷坩埚工艺的氧化铝由于化料时候要用的金属铝粉或片，所以金属铝内部的铁、钛、镍、铅、钠等杂质就带入进去了，纯度受金属铝的含量限制。冷坩埚法制造并且是在敞口情况下进行的，过程时间20--30个小时，周围的空气中的灰尘、尘土就落入了，没有办法保证纯度。 冷坩埚的周围铜管直接接触氧化铝粉，铜等会进入产品。冷坩埚法并不具备提纯效果。因为他只是把氧化铝融成膏状，氧化铝中的铁、镍、钛、铬、铅、钠、锆、硅等并不能进行移动，所以杂质仍然保留在产品内部。晶体尽管看上去很白很透明，但是实际的纯度也只有99.97%。

国内外所以比较可靠地方法是醇盐法，精馏醇铝，膜分离工艺能做出5n乃至6n的氧化铝来。 国内采用这个工艺的有杭州万景新材料、宣城晶瑞新材料有限公司。其中宣城晶瑞公司用这种方法已经生产出做出来6n高纯氧化铝（99.9999%）。

LED蓝宝石长晶原料纯度必须要达到5个9，工艺限定了必须用醇铝法生产的高纯氧化铝，由于这种工艺比较复杂，国内能掌握此技术的很少。LED行业遭遇市场低迷期，要想占领市场取得优势，一定要以质量取胜，原料的选择至关重要，所以长晶用氧化铝饼料是将来的发展趋势。

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谢谢楼主