中国球形铝粉行业发展现状和未来发展趋势

董前年，朱双单，樊 勇

（合肥旭阳铝颜料有限公司，安徽合肥231131）

球形铝粉属于金属粉体材料产品，是由电解铝再次深加工而成。由于具有较高的化学活性、金属延展性、优异的光学特性等金属属性，因此，被广泛应用于化工催化剂、农药、固体火箭推进剂、火药、金属闪光涂料、防腐材料、导电涂料、加气混凝土发气剂、炼钢脱氧剂、耐火材料、铝热法合金、热喷涂复合粉末、光伏太阳能电池浆料等领域，在建筑、电子、化工和国防工业中发挥了重要作用[1-2]。

1 球形铝粉发展概况

铝粉的工业化生产已有100 多年的历史,空气雾化生产铝粉也有近90年的历史。由于空气雾化法生产工艺爆炸风险很高，现在逐步被氮气雾化法所替代。

铝粉的研究、生产和应用起始于欧美。目前，中国在全球铝粉行业占据相当重要的地位[3]。中国的铝粉生产起步于二十世纪50年代，技术主要来自于原苏联援助我国的空气雾化生产技术。但这种技术，生产过程不安全，曾发生过多起爆炸事故，且生产环境恶劣，细粉收率低，生产不出高质量的球形铝粉，产品主要用于烟花炮竹、工业防腐等要求不高的行业，在导电浆料、国防航天工业上很少应用。

1990年中国科学院力学研究所自主研究开发的氮气雾化微细球形铝粉生产工艺技术解决了上述问题，满足了国防上的需要。1991年7416 厂和盖县铝粉厂建成投产，但规模很小，每个厂年产130 吨左右球形铝粉。经过几年的技术突破和工艺优化，氮气雾化生产微细球形铝粉技术逐步成熟，鞍钢实业微细铝粉有限公司、湖南宁乡吉唯信金属粉体有限公司分别在1995 和1997年建立氮气雾化铝粉生产线，中国球形铝粉才开始进入规模化生产。进入二十一世纪以来,中国经济进入高速发展阶段，同时中国航空航天、军事、电子等高新科技的迅猛发展以及铝粉在表面工程、激光等方向的创新应用,球形铝粉市场需求量急剧增加，同时对球形铝粉的需求逐渐向着微细、高纯、球形化方向发展。

2000年以后，氮气雾化微细球形铝粉正在逐步取代传统空气雾化的铝粉产品。特别是高档金属颜料对微细球形铝粉的技术要求越来越高，其产品的技术含量也不断提高，国内外市场需求量猛增。中国科学院力学研究所针对民用产品市场的需求，在生产规模、细粉收率、粒度分级和工业自动化等方面不断完善和提高，其水平始终保持在国内领先水平。另外，湖南金天铝业高科技股份有限公司和东北轻合金有限责任公司先后建设几条年产2 000 吨的氮气雾化球形铝粉生产线, 产品销售利润较高。正是由于氮气雾化球形铝粉销售市场很好，利润高，在2002～2003年短短两年时间内，就有5～6家公司投资建厂，分别是湖南金马铝业有限责任公司、东营金茂铝业高科技有限公司、河南省远洋粉体科技股份有限公司（原河南省远洋铝业有限公司）、江苏天元金属粉末有限公司、湖南金源新材料股份有限公司等。随着生产线逐渐增加，球形微细铝粉的供应能力也渐渐提高，到2007年开始出现产能过剩，多家生产企业呈现亏损状态，纷纷减少生产线，等待市场扩展，同时，科研人员加强技术攻关，提高细粉得率。在2008年，实现了技术突破，铝粉粒径D50 在10 μm 以下的细粉得率提高到25%以上，另外，加之太阳能产业为政府扶持的绿色产业，太阳能电池用导电铝浆需求量大增，出现了较好的一轮市场行情,改变了前两年的经营状况,大部分产品先付款后发货,经营利润很好。各球形铝粉生产厂家开始纷纷扩产,追求规模效应。经过2～3年的快速发展，由于受到太阳能产业快速扩张导致太阳能光伏产业产能过剩，太阳能电池用导电铝浆需求量急剧下降，球形微细铝粉市场再次受到冲击，经过5年的低迷发展期，球形铝粉市场现在处于平稳发展期。

2 行业产能情况分析

目前国内球形铝粉的生产企业不到20 家，总产能约12 万吨/年[4]。从产品售价看，根据粒径大小，球形铝粉价格相差悬殊，一般高端产品的价格可以达到低端产品的2 倍以上，甚至更高。从地区看，目前主要产品产自山东、湖南、江苏和河南等地区，尤其湖南球形铝粉行业的产能较为集中，产能约占总产能的40%，主要生产厂家产能见表1。

表1 球形铝粉生产厂家的产能情况Tab.1 The production capacity of manufacturers of spherical aluminium powder

3 市场需求分析

近年来随着我国经济的飞速发展，雾化微细球形铝粉为原料的民用产品市场不断扩大，微细球形铝粉的技术也成为一种常规的金属粉体材料生产技术，产品广泛应用于金属颜料、电子浆料、耐火材料、医药、陶瓷耐磨材料等领域。图1 是球形铝粉主要应用领域需求量所占百分比。

图1 球形铝粉主要应用领域需求量所占百分比Fig.1 The percengtage of spherical aluminum powder in the main application

3.1 金属颜料市场

球形铝粉是高级金属颜料的原料，金属颜料是国际上源于上世纪80年代的功能涂料产品，在防阳光辐射、防腐以及提高装饰效果方面有着其他颜料不可替代的作用，例如轿车、摩托车、自行车、电视机、电脑、家俱、室内外装饰、塑料、油墨印刷等行业。

随着我国经济的不断发展和市场需求的不断增长，以及国际市场逐步打开，铝颜料已成为近10年来在我国发展速度最快的颜料品种之一。目前国内铝颜料的生产企业大约50 家，总产能约6 万吨/年，对于原材料球形铝粉粒径D50 范围2～25 μm 的需求量约4 万吨，并且随着国产铝颜料开发技术逐步提高，金属铝颜料产品应用范围越来越广，球形铝粉在金属颜料领域将会有更大的增长空间[5]。

3.2 导电浆料市场

中国目前已发展成为全球第一大太阳能电池生产国，太阳能电池背板用铝浆是新兴的球形铝粉需求市场[6]。太阳能铝浆行业对铝粉需求量较大，性能要求高，价格也高，球形铝粉粒径D50 范围在1～10 μm。因为太阳能电池背电极用球形铝粉在粒度指标上有严格的控制要求，需要从普通球形铝粉中分离出来，为此产量要大大小于普通球形铝粉产量，仅占20%左右。因此，价格也是普通球形铝粉的2 倍以上。目前国内能够生产太阳能电池用铝浆的厂家不足10 家，总产能约3.5 万吨/年，对于原材料球形铝粉需求量约2.4 万吨/年，对球形铝粉的需求量也在逐年递增。

3.3 耐火材料市场

随着耐火材料工业的技术升级，早已成为产业发展的热点，如将硅、铝和铁等引入到耐火材料中[7]。金属一旦作为一个组元复合于耐火材料中，其除具有在适当气氛下形成相应的化合物增强增韧基体材料外，还具有塑性相成型、促进烧结和抗氧化等作用。将金属添加到耐火材料中，对耐火材料的力学性能和抗氧化性等均起到了积极的作用，对耐火材料的性能提升有着非常重要的作用，因此，球形铝粉在耐火材料中具有广阔的应用前景。耐火材料行业一般用29 μm 以上的粗粉球形铝粉和非球形铝粉。随着行业竞争加剧和球形铝粉生产成本降低,非球形铝粉生产厂家逐渐被淘汰,整个耐火行业球形铝粉的需求会大幅提升。同时，随着耐火材料行业产业的不断升级、科技的不断发展和科学领域的不断突破，耐火材料将向着高性能、节能、环保方向发展，而金属复合耐火材料的性能将被不断优化，应用领域也将进一步扩大，因而将对球形铝粉在耐火材料行业的应用起到巨大的推动作用。

3.4 其他

钛白粉行业所用球形铝粉可消化球形铝粉厂家的部分粗粉,对于原材料球形铝粉需求量约0.4 万吨/年，整个钛白粉行业用量较大；作为固体火箭燃料和高爆型炸药的原料,微细球形铝粉每年有一定需求量。军工行业属于国家计划生产,铝粉的用量受厂家的生产量而定,目前呈上升趋势,该行业的附加值较高。其他行业如铝热法冶金、化工催化剂烷基铝、热喷涂金属复合粉末、陶瓷用氮化铝粉、铝镁碳不烧砖、铝合金粉末冶金等的发展项目在国内刚刚起步,也是很有发展前途的球形铝粉应用项目[8]。具体不同用途的球形铝粉的粒径范围和特征如表2。

4 未来发展趋势

近几年，随着中国经济的快速发展以及生产球形铝粉工艺设备改进和生产技术的进一步提升，微细球形铝粉的单条生产线产能和细粉得率得到了进一步提高，产品的应用也越来越广泛。根据相关文献资料以及市场分析，微细球形铝粉产品性能逐步向超细化、高纯度、合金化以及使用安全性方面发展，以满足高档金属颜料、新型建材、国防工业、耐火材料、化工冶金、电子浆料等领域对球形铝粉的高标准要求。

5 结束语

通过对国内球形铝粉生产发展状况和市场需求分析,目前,球形铝粉需求量较大的是金属颜料、耐火材料和电子浆料行业，并且需求量略大于供给量；另外，随着国外市场需求的增加、国家政策的大力支持和下游应用领域的不断拓展，球形铝粉的市场前景会越来越好。