团队负责人：史忠旗

依托单位：西安交通大学

所在学院：材料学院

一、项目简介

项目利用团队已拥有的燃烧合成单晶氮化铝大颗粒导热填料的技术，实现其量产工艺的开发。燃烧合成法是利用反应物间的高放热效应使化学反应自行维持，从而制备出所需材料的方法，是一种制备包括氮化铝在内的陶瓷材料及其它难熔化合物的技术。与传统材料合成方法相比，燃烧合成法具有成本低、能效高、周期短等优点。本团队在氮化铝粉体的燃烧合成方面有十余年的经验积累，在氮化铝粉体的燃烧合成、形貌控制和量产化方面有大量的论文、专利和产业转化成果。

目前，本团队已基于实验室现有燃烧合成装置和技术制备出了粒径>50微米的单晶氮化铝颗粒，其基本性能参数与英国AR Brown公司的单晶氮化铝大颗粒产品基本相同，但价格只有进口产品的约40-50%（初步估算，随着量产，将会进一步下降）。本团队制备的单晶氮化铝大颗粒与英国AR Brown公司的单晶氮化铝大颗粒对比情况详见表1和图1。

表1.本团队与与英国AR Brown公司制备的单晶氮化铝大颗粒性能对比

图1.单晶氮化铝大颗粒形貌对比：团队制备（左）AR Brown公司制备（右）

二、关键技术

本团队目前已掌握单晶氮化铝大颗粒的燃烧合成技术。本项目基于团队前期研究基础，自主研发的单晶氮化铝大颗粒的燃烧合成技术，突破燃烧合成制备单晶氮化铝大颗粒的量产化工艺和关键装备技术难题，获得具有自主知识产权的单晶氮化铝大颗粒合成关键技术，打破国外技术垄断，从而解决目前国内外高功率电子器件封装行业中存在的部分难题。已掌握的关键技术主要如下：

（1）掌握了具有自主知识产权的单晶氮化铝大颗粒的高效、低成本燃烧合成技术；

（2）开发出了能够实现单晶氮化铝大颗粒初步量产制备的小试型燃烧合成装置，验证了实现初步的量产的可行性。

三、市场前景及应用

据分析，2022年全球热界面材料市场规模将达17.11亿美元，2015-2022年期间年复合增长率为8.3%。5G通讯属于我国新基建的重要领域，我国计划1年搭建100万台基站，1台5G基站需要300g导热凝胶。因此，仅对我国5G基站市场来说，若按照导热凝胶质量分数50%添加氮化铝导热填料来算，其需求量为150吨/年。单晶氮化铝大颗粒填料的价格约为3000元/kg。因此，单晶氮化铝大颗粒填料仅在5G基站上每年的国内市场份额可达4.5亿元。同时，伴随着5G通讯、电动汽车、无人驾驶等领域的全球市场需求快速提升，可以预期，单晶氮化铝大颗粒填料的市场份额将呈指数性增长趋势（年增长率>20%），预期到2025年单晶氮化铝大颗粒填料仅在5G基站上每年的国内市场份额可达50亿元。

目前，热导率达到8W·m-1·K-1以上的导热凝胶，华为公司只能从美国迈图高新材料集团购买，国内尚处于开发阶段。本项目产品价格估算仅为进口产品的40-50％，可实现进口产品的替代，填补国内市场空白。

四、技术成熟度

□概念验证 □原理样机 √工程样机 □中试 □产业化

五、合作方式

□联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） √面议