中国粉体网讯  当氧化铝的纯度达到一定程度时，会具有普通氧化铝粉体无法比拟的光、电、磁、热和机械性能，例如卓越的硬度、优秀的电绝缘性、超级耐磨损性和高耐腐蚀性等。这些优异性能使其被广泛应用到许多高尖端科技领域，例如:锂电隔膜、高级陶瓷材料、催化剂、生物医疗、防护材料、半导体材料等等诸多领域。

5N级高纯氧化铝粉体，来源：重庆任丙

一般来说，我们把纯度大于99.99%（4N）的氧化铝称为高纯氧化铝，这是20世纪以来新材料产业中附加值高、用途广的高端材料产业之一。

那么，高纯氧化铝的纯度是如何检测出来的呢？

一、“高纯氧化铝的纯度”容易被误测？

既然是“高纯”，其最大特点就是纯度高，也就是说杂质不能超标。杂质元素的存在会严重影响了高纯氧化铝的物化性质，如:铁杂质元素的存在会使用氧化铝制备的发光材料的发光性能下降，钠和硅会分别导致氧化铝烧结瓷体介质损耗和烧结性能下降等等。

要注意，在高纯氧化铝（≥99.99%，4N/5N）领域，纯度并不是直接测出来的，而正是通过“测定所有杂质元素的含量，再用100%−杂质总量”得出。

因此：

（1）检测方法能否“覆盖足够多的微量杂质元素”

（2）检出限是否达到“ppm/ppb级别”

将直接决定了纯度判断是否科学。

如果检测方法本身的检出限就达不到5N要求，那么检测结果天然就“不具备否定5N的能力”。

二、高纯氧化铝常见检测方法对比（核心内容）

目前高纯氧化铝常见检测方法主要有电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、XRF、SEM-EDS、XPS、化学滴定/重量法、化学分光光度法，火焰原子吸收光谱法，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，直流辉光放电质谱法(GD-MS)等等。

目前电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)检测高纯氧化铝多采用高压溶样和微波消解溶样两种溶样方法，国家标准《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第1部分:微量元素含量的测定电感耦合等离子发射光谱法》(GB/T6609.1-2018)采用硫酸(1+2)微波消解或盐酸(3+1)高压溶样，部分元素检出限仅有0.1%，难以满足高纯氧化铝检测要求。

原子吸收光谱法对于多元素检测操作繁琐，实验周期长；直流辉光放电质谱法具有极高的精度和简单的前置步骤，但仪器价格以及维护费用极其昂贵，成本过高；分光光度法往往需要加入多种显色试剂，可能引入更多杂质；ICP-MS精度较ICP-OES高2个数量级，但需溶样，操作要求高。

综合各种方法的优缺点，重庆任丙科技有限公司对常见检测方法做了如下综合对比。

他们得出的结论是：

真正能用于“99.99%/99.999%”纯度判定的方法，仅有ICP和GDMS！！！

三、为什么不能用XRF来判断4N、5N高纯氧化铝？

这是高纯氧化铝行业中最常见、也是最容易引起争议的误区。

1、XRF的天然局限

（1）对“Na、Mg、Li等轻元素”不敏感（而这些正是高纯氧化铝的关键杂质）

（2）检出限一般在“ppm级甚至更高”

（3）无法覆盖5N所要求的“ppb级杂质控制”

2、错误逻辑示例（实际经常发生）

“我们用XRF测了Fe、Si有几十ppm，所以这个氧化铝达不到4N5N。”

该判断在技术上是不成立的，原因是：

（1）XRF本身就无法完整测出所有杂质元素

（2）也无法确认是否还有未被检测到的关键杂质

（3）XRF只能用于筛查，不能用于否定高纯结论

四、行业公认的高纯氧化铝纯度判定逻辑

1、主流判定方式

（1）使用“ICP-MS（或ICP-OES）”检测30–70种杂质元素

（2）计算：纯度=100%-∑（所有检测到的杂质含量）

2、常见纯度等级与杂质总量对应关系

注：不同应用对关键杂质（Na、Fe、Si、Ca等）的要求通常高于总杂质要求。

五、推荐给客户的“合理检测方案”

1、常规应用（锂电、陶瓷）

（1）“ICP检测报告”

（2）重点关注Na/Fe/Si/Ca/Mg

2、高端应用（半导体、蓝宝石、LED）

（1）ICP+GDMS抽检

（2）用于仲裁、技术背书

3、不建议作为纯度依据的方法

（1）单独使用XRF

（2）SEM-EDS/XPS/化学滴定

六、专业提示

“高纯氧化铝的纯度判定应基于ICP-MS或GDMS等微量杂质分析方法，XRF仅适用于来料筛查，不能作为4N、5N级纯度的判定依据。”

资料来源：重庆任丙科技有限公司

（中国粉体网/山川）

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