L'alumine : le matériau clé sur deux marchés populaires
L'alumine joue depuis longtemps un rôle important dans l'économie nationale, en tant que matière première pour l'aluminium et matériau auxiliaire dans les industries traditionnelles telles que l'industrie chimique et l'industrie mécanique. Aujourd'hui, avec l'émergence et le développement rapide de secteurs émergents tels que les communications, les nouvelles énergies et les semi-conducteurs, ainsi qu'une demande croissante en nouveaux matériaux hautes performances, certains produits à base d'alumine haut de gamme ont connu un essor considérable. L'alumine est notamment devenue un matériau de base essentiel sur les marchés de deux mille milliards de dollars des nouvelles énergies et des semi-conducteurs.
▶Deux marchés populaires
1Marché des semi-conducteurs
Avec la croissance continue des marchés dans des domaines d'application tels que l'intelligence artificielle, la communication 5G, l'Internet des objets, le cloud computing, l'électronique automobile, les robots et les drones, le marché de l'industrie des semi-conducteurs est en plein essor.
Selon les données de plusieurs instituts d'études de marché, le marché des semi-conducteurs a connu une croissance significative en 2024. Par exemple, les données des Statistiques du commerce mondial des semi-conducteurs (WSTS) montrent que la taille du marché mondial des semi-conducteurs en 2024 a augmenté de 19 % en glissement annuel. Parmi elles, la taille du marché chinois des semi-conducteurs a augmenté de 20 %, représentant 30 % du marché mondial. WSTS prévoit une croissance du marché mondial de 11,2 % en 2025 et souligne que le secteur devrait atteindre l'objectif de ventes de 1 000 milliards de dollars américains d'ici 2030.
②Nouveau marché de l'énergie
Pour faire face à la crise énergétique mondiale et à la pollution de l’environnement, faire progresser la transformation de l’énergie à faible émission de carbone et promouvoir le développement durable et sain de la nouvelle industrie énergétique, les pays du monde entier ont mis en place des politiques visant à soutenir le développement du nouveau secteur énergétique.
Français En termes de véhicules à énergies nouvelles, depuis 2021, l'industrie chinoise des véhicules à énergies nouvelles a affiché une tendance à la hausse, avec une croissance annuelle de la production et des ventes dépassant 30 % pendant quatre années consécutives. En 2024, la production et les ventes annuelles de véhicules à énergies nouvelles ont dépassé la barre des 10 millions pour la première fois, atteignant respectivement 12,888 millions d'unités et 12,866 millions d'unités, avec une croissance annuelle respective de 34,4 % et 35,5 %. La part des véhicules à énergies nouvelles dans le total des ventes de voitures neuves a atteint 40,9 %, soit une augmentation de 9,3 points de pourcentage par rapport à 2023. Certaines institutions prévoient que la taille du marché chinois des véhicules à énergies nouvelles devrait atteindre 2,31 billions de yuans en 2025.
▶Applications de l'alumine dans l'industrie des semi-conducteurs
Céramique d'alumineLes composants possèdent d'excellentes propriétés telles qu'une dureté élevée, une résistance mécanique élevée, une excellente résistance à l'usure, une résistance aux hautes températures, une résistivité élevée et une bonne isolation électrique. Ils répondent aux exigences de performance complexes de la fabrication de semi-conducteurs dans des environnements spécifiques tels que le vide et les hautes températures, et jouent un rôle essentiel et irremplaçable sur les lignes de production. Leurs applications couvrent la quasi-totalité des équipements de fabrication de semi-conducteurs et constituent des composants clés de ces équipements.
Classés par application, les composants en céramique d'alumine sont principalement divisés en types d'anneaux circulaires et de cylindres, types de guidage de flux d'air, types de modules, etc.
Types d'anneaux circulaires et de cylindres
Dans le processus de gravure, pour réduire la contamination de la plaquette pendant la gravure au plasma, des revêtements d'alumine de haute pureté ou des céramiques d'alumine à forte résistance à la corrosion sont sélectionnés comme matériaux de protection pour la chambre de gravure et le revêtement intérieur de la chambre.
Types de guidage du flux d'air
Le nettoyage au plasma utilise des gaz corrosifs contenant des halogènes tels que le fluor et le chlore, très réactifs. Les buses à gaz sont généralement fabriquées en céramique d'alumine, qui doit présenter des propriétés telles qu'une résistance élevée au plasma, une rigidité diélectrique et une forte résistance à la corrosion des gaz et sous-produits du procédé. De plus, elles présentent une structure poreuse interne précise permettant un contrôle précis du débit gazeux.
Type de module
Dans les processus de dépôt, tels que les technologies avancées comme le dépôt physique en phase vapeur (PVD), le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et le polissage chimico-mécanique (CMP), les composants en céramique d'alumine sont également utilisés pour les mandrins électrostatiques, les éléments chauffants en céramique, les tables de polissage, les plaques de polissage, les chambres et autres pièces traitées.
▶Applications de l'alumine dans l'industrie des nouvelles énergies
☛Matériaux de cathode
Dans les matériaux de cathode des batteries lithium-ion, le revêtement de surface en alumine peut améliorer efficacement le taux de rétention de capacité, les performances à cycle long et la stabilité thermique des matériaux de cathode.
☛Matériaux d'anode
L'alumine peut être appliquée non seulement sur le séparateur, mais aussi sur la surface de l'anode. Ce revêtement améliore la stabilité de l'interface anodique, réduit la perte de lithium actif et optimise la capacité de rétention de charge et les performances de cyclage des batteries lithium-ion.
☛Électrolyte
Des études ont montré que l’ajout d’une certaine quantité de poudre d’alumine à l’électrolyte peut améliorer efficacement la conductivité de l’électrolyte, réduire la résistance au transfert de charge et améliorer les performances électrochimiques des batteries lithium-ion.
▶Résumé
Au-delà des introductions précédentes, les applications de l'alumine dans les secteurs des nouvelles énergies et des semi-conducteurs sont bien plus vastes. On peut citer, par exemple, les composants céramiques tels que les relais, les fusibles et les joints d'étanchéité des véhicules à énergies nouvelles. Ces deux secteurs sont confrontés à des défis communs en matière de gestion thermique. Outre son rôle dans la gestion thermique en tant que substrat de dissipation thermique, l'alumine est également souvent utilisée comme charge thermoconductrice pour la fabrication de pâtes et de gels thermoconducteurs, ainsi que d'autres matériaux de dissipation thermique, jouant ainsi un rôle clé. En résumé, les matériaux à base d'alumine offrent de vastes perspectives d'application sur les deux marchés phares des nouvelles énergies et des semi-conducteurs.