单晶氧化铝，通常是α相氧化铝，为刚玉结构，其晶体结构完整，具有单一晶体取向，缺陷少，纯度高。单晶氧化铝制备，是以高纯度氧化铝为原料，在高温条件下熔融，利用定向结晶技术，使原子沿籽晶的晶体取向有序排列并持续生长得到。
高端单晶氧化铝陶瓷力学性能优异，可用于航空航天装备、军工装备的结构件制造中；基于单晶氧化铝制造得到的蓝宝石衬底，可用于LED照明、半导体器件等生产领域；单晶氧化铝用作LED封装材料，具有优异导热性能；单晶氧化铝可与用作热界面材料的填充剂，进而应用在动力电池、储能电池等散热领域；利用单晶氧化铝制造的磨具、刀具，具有高硬度、高耐磨优点，适合用来加工硬质材料。
在半导体、LED、新能源电池等领域，随着功能集成度不断提高、性能要求不断提升，这些产品产生的热量不断增多，散热问题重要性日益突出，因此在封装与导热方面，对导热性能优异的材料需求日益旺盛，单晶氧化铝在此领域发展潜力大。
新思界
行业分析人士表示，与普通氧化铝相比，单晶氧化铝在纯度、性能、生产工艺、应用领域等方面存在差异。单晶氧化铝制备工艺控制难度高，生产难度大，目前我国已有机构与企业开发出微米级单晶氧化铝，例如20世纪90年代郑州轻金属研究院开发出10-15微米单晶氧化铝，21世纪初河南长兴实业有限公司开发出18-20微米球形单晶氧化铝。
在我国市场中，单晶氧化铝布局企业主要有中铝山东有限公司、东莞东超新材料科技有限公司、广东乐远化学材料科技有限公司、株洲科能新材料股份有限公司等。例如2024年9月，中铝山东有限公司申请了一项名为“一种高纯类单晶氧化铝的制备方法及高纯类单晶氧化铝”的专利，获得的高纯类单晶氧化铝纯度稳定、尺寸均匀、形貌规则，在简化高纯类单晶氧化铝制备方法的同时，提高了高纯类单晶氧化铝的综合性能。
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