Čistý hliníkový prášek

Přehled čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek obsahuje 99% nebo vyšší obsah hliníku. Poskytuje nízkou hustotu v kombinaci s dobrou tažností, vodivostí a odolností proti korozi.

Mezi hlavní vlastnosti a výhody čistého hliníkového prášku patří:

Čistý hliníkový prášek Vlastnosti a charakteristiky

Vlastnosti	Podrobnosti
Složení	99% nebo vyšší obsah Al
Hustota	2,7 g/cc
Tvar částic	Sférické, nepravidelné
Rozsah velikostí	1-150 mikronů
Zdánlivá hustota	Až 50% skutečné hustoty
Vodivost	Vynikající elektrická a tepelná vodivost
Odolnost proti korozi	Dobré díky ochranné vrstvě oxidu

Čistý hliníkový prášek je vhodný pro aplikace, jako je svařování termitem, diamantové nástroje, vodivé povlaky, pyrotechnika a vstřikování kovů.

Složení čistého hliníkového prášku

Typické složení čistého hliníkového prášku:

Složení čistého hliníkového prášku

Živel	Hmotnost %
hliník (Al)	99% min
křemík (Si)	0,5% max
železo (Fe)	0,5% max
měď (Cu)	0,05% max
mangan (Mn)	0,05% max
Hořčík (Mg)	0,05% max
Ostatní nečistoty	0,05% max

• Hliník má nízkou hustotu, tažnost a vodivost.
• Hladiny nečistot ostatních prvků jsou pečlivě kontrolovány
• Vysoká čistota hliníku zajišťuje optimální elektrickou a tepelnou vodivost.

Vysoký obsah hliníku zajišťuje vynikající vodivost v kombinaci s dobrou odolností proti korozi a střední pevností.

Čistý hliníkový prášek Fyzikální vlastnosti

Čistý hliníkový prášek Fyzikální vlastnosti

Vlastnictví	Hodnoty
Hustota	2,7 g/cc
Bod tání	660°C
Tepelná vodivost	237 W/mK
Elektrický odpor	2,65 μΩ-cm
CTE	23,1 x 10^-6 /K
Odrazivost	87% při vlnové délce 400 nm

• Velmi nízká hustota ve srovnání s většinou kovů
• Vysoká odrazivost a tepelná vodivost
• Nízký elektrický odpor zajišťuje vysokou vodivost
• Relativně vysoká CTE vyžaduje zvážení konstrukce
• Udržuje pevnost až do středně vysokých teplot

Díky těmto vlastnostem je čistý hliník vhodný pro lehké aplikace vyžadující elektrickou/tepelnou vodivost.

Mechanické vlastnosti čistého hliníkového prášku

Mechanické vlastnosti čistého hliníkového prášku

Vlastnictví	Hodnoty
Pevnost v tahu	90-100 MPa
Pevnost v tahu	35-45 MPa
Prodloužení	35-40%
Tvrdost	25-35 HB
Únavová pevnost	50-90 MPa
Pevnost ve smyku	60-65 MPa

• Relativně nízká pevnost v tahu a mez kluzu
• Velmi vysoké prodloužení zajišťuje vynikající tažnost
• Nízká tvrdost ve srovnání s většinou kovů
• Vysoká únavová pevnost vhodná pro cyklické zatížení
• Vlastnosti lze zlepšit přídavkem legujících látek

Díky těmto vlastnostem je čistý hliník vhodný pro měkké, tvárné aplikace vyžadující vodivost a tvarovatelnost.

Aplikace čistého hliníkového prášku

Mezi typické aplikace čistého hliníkového prášku patří:

Aplikace čistého hliníkového prášku

Průmysl	Používá
Svařování termitem	Svařování kolejnic, spojování kovů
Aditivní výroba	Komponenty s nízkou pevností
Výbušniny a pyrotechnika	Složení termitů
Práškové nátěry	Vodivé a odolné povlaky
Diamantové nástroje	Kovová matrice s diamantovými částicemi
Ohňostroje	Palivo a pyrotechnické složky

Některá specifická použití výrobku:

• Termitové směsi pro spojování a svařování kovů in-situ
• Slitiny s nízkou teplotou tání
• Elektricky vodivé povlaky a VF stínění
• Hliníkovo-diamantové nástroje pro řezání kamene
• Zábleskový prach a pyrotechnické složky
• Vstřikování kovových nekonstrukčních dílů

Čistý hliník je díky své tažnosti, vodivosti a reaktivitě vhodný pro tyto specifické aplikace.

Specifikace čistého hliníkového prášku

Klíčové specifikace čistého hliníkového prášku zahrnují:

Specifikace čistého hliníkového prášku

Standard	Popis
ASTM B787	Standard pro čisté hliníkové prášky
ASTM B859	Specifikace pro prášky z hliníku a hliníkových slitin
DIN 1718-1	Systém označování hliníku a slitin hliníku
GJB320B	Čínská vojenská norma pro prášky z hliníku a hliníkových slitin

Ty definují:

• Minimální obsah hliníku 99%
• Limity pro nečistoty jako Fe, Si
• Vlastnosti prášku, jako je zdánlivá hustota a distribuce velikosti částic
• Schválené výrobní metody, jako je atomizace
• Protokoly o odběru vzorků a testování

Splnění norem zaručuje vhodnost pro aplikace vyžadující vysoce čistý hliníkový prášek.

Velikost částic čistého hliníkového prášku

Distribuce velikosti částic čistého hliníkového prášku

Velikost	Charakteristika
1-10 mikronů	Ultrajemná třída používaná v tiskařských pastách
10-45 mikronů	Jemná třída vhodná pro nátěry, lisování
45-150 mikronů	Hrubá třída nabízí lepší tekutost

• Jemnější velikosti poskytují hladký povrch a vysokou reaktivitu
• Hrubší prášek má lepší průtok pro automatizované zpracování
• K dispozici jsou částice kulovitého i nepravidelného tvaru.
• Rozložení velikosti závisí na cílovém použití

Řízení distribuce velikosti částic optimalizuje chování při zpracování, hustotu, reaktivitu a povrchovou úpravu.

Čistý hliníkový prášek Zdánlivá hustota

Čistý hliníkový prášek Zdánlivá hustota

Zdánlivá hustota	Podrobnosti
Až 50% skutečné hustoty	Pro prášek s nepravidelnou morfologií
1,3-1,7 g/cc	Vyšší pro sférický prášek

• Sférický tvar prášku zajišťuje vyšší zdánlivou hustotu
• Nepravidelné částice mají nižší hustotu kolem 30-40%
• Vyšší hustota zlepšuje tok a kompaktnost prášku.
• S optimalizovaným sférickým práškem je možné dosáhnout hodnot až 60%.

Vyšší zdánlivá hustota vede k vyšší produktivitě výroby a kvalitě dílů.

Výroba čistého hliníkového prášku

Výroba čistého hliníkového prášku

Metoda	Podrobnosti
Atomizace	Proud roztaveného hliníku se rozpadá na jemné kapičky, které tuhnou v prášek.
Kulové frézování	Mechanickým mletím se hrubý prášek třídí na jemný.
Žíhání	Odstraňuje vnitřní pnutí a zlepšuje stlačitelnost prášku.
Sítování	Třídí prášek na různé velikostní frakce

• Atomizace umožňuje velkoobjemovou výrobu s kontrolovanou velikostí částic.
• Frézování umožňuje levnější zmenšení velikosti hrubého prášku
• Žíhání a prosévání zajišťuje přizpůsobení velikosti a tvaru prášku.

Kombinací metod se získá vysoce čistý hliníkový prášek s vlastnostmi specifickými pro danou aplikaci.

Ceny čistého hliníkového prášku

Ceny čistého hliníkového prášku

Faktor	Dopad na cenu
Čistota	Vyšší stupně čistoty jsou dražší
Velikost částic	Ultrajemný prášek je dražší
Objem objednávky	Při hromadných objednávkách získáte zvýhodněné ceny
Způsob výroby	Složité metody zvyšují náklady
Balení	Speciální balení zvyšuje náklady

Orientační ceny

• Jemný čistý hliníkový prášek: $3-6 na kg
• Hrubý čistý hliníkový prášek: $2-4 na kg
• Velkoobjemové ceny mohou být až o 30% nižší.

Cena závisí na čistotě, velikosti částic, objednaném množství, způsobu výroby a požadavcích na přizpůsobení.

Čistý hliníkový prášek Dodavatelé

Čistý hliníkový prášek Dodavatelé

Společnost	Umístění
Advanced Chemical Company	USA
Micron Metals	USA
Kovové materiály Baohua	Čína
Hengxing Metallurgical	Čína
Šanghaj ShuiDing Práškový materiál	Čína
Reade Advanced Materials	USA

Faktory výběru dodavatelů:

• Dostupné úrovně a stupně čistoty
• Výrobní kapacita a dodací lhůty
• Průměrná velikost částic
• Přizpůsobení distribuce částic
• Možnosti balení
• Cenové úrovně založené na množství objednávek
• Soulad s mezinárodními normami

Manipulace s čistým hliníkovým práškem a jeho skladování

Manipulace s čistým hliníkovým práškem

Doporučení	Důvod
Používejte správné větrání	Vyhněte se prostředí s koncentrovaným prachem
Použití uzemňovacích systémů	Zabraňte statickému výboji při manipulaci
Omezte vystavení vlhkosti	Zabraňuje oxidaci částic
Dodržujte bezpečné protokoly	Snížení zdravotních a požárních rizik
Vyhněte se zdrojům vznícení	Riziko hořlavého prášku
Používejte nejiskřící nástroje	Zabránění možnosti vznícení

Doporučení pro ukládání

• Skladujte v suchých, inertních uzavřených nádobách
• Udržujte skladovací teplotu pod 27 °C
• Omezte expozici oxidačním činidlům, jako je kyselina dusičná.

Správná opatření při manipulaci a skladování pomáhají zachovat čistotu a zabránit riziku oxidace nebo vznícení.

Kontrola a testování čistého hliníkového prášku

Testování čistého hliníkového prášku

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	XRF nebo ICP testování ověřuje složení
Distribuce velikosti částic	Laserová difrakční analýza
Zdánlivá hustota	Zkouška Hallovým průtokoměrem podle normy ASTM B212
Morfologie prášku	Zobrazení tvaru částic pomocí SEM
Analýza průtoku	Gravitační průtok určenou nálevkou
Měření vlhkosti	Ztráta při zkoušce sušením

Testování zajišťuje, že prášek splňuje požadované úrovně čistoty, charakteristiky částic, specifikace hustoty, morfologie a tekutosti podle platných norem.

Čistý hliníkový prášek Výhody a nevýhody

Výhody čistého hliníkového prášku

• Nízká hustota zajišťuje nízkou hmotnost
• Vynikající elektrická a tepelná vodivost
• Dobrá odolnost proti korozi
• Vysoká tažnost a vynikající tvařitelnost
• Recyklovatelné a šetrné k životnímu prostředí
• Cenově výhodné ve srovnání s jinými vodivými prášky

Omezení čistého hliníkového prášku

• Nízká pevnost omezuje nosné konstrukční aplikace
• Střední mechanická pevnost při vysokých teplotách
• Vyžaduje ochranné nátěry v korozivním prostředí.
• Citlivé na kontaminaci vlhkostí a jinými prášky
• Pyroforická povaha vyžaduje opatrné zacházení
• Pokud není potažen, postupně časem oxiduje.

Srovnání s práškem ze slitiny Al-Mg

Čistý Al vs. prášek ze slitiny Al-Mg

Parametr	Čistý Al	Al-Mg
Hustota	2,7 g/cc	2,7 g/cc
Síla	90-100 MPa	150-220 MPa
Vodivost	Vynikající	Dobrý
Odolnost proti korozi	Dobrý	Vynikající
Náklady	Nízký	Vysoký
Používá	Svařování termitem, pyrotechnika	Konstrukční prvky

• Čistý Al nabízí lepší vodivost a nižší náklady
• Slitina Al-Mg poskytuje vyšší pevnost
• Čistý Al vhodný pro elektrické aplikace a pyrotechniku
• Al-Mg pro lehké konstrukční prvky

Nejčastější dotazy k čistému hliníkovému prášku

Otázka: Jaké jsou hlavní aplikace čistého hliníkového prášku?

A: Mezi hlavní aplikace patří svařování termitem, vodivé povlaky, pyrotechnické kompozice, diamantové nástroje, vstřikování kovových nekonstrukčních dílů a nízkotavitelné slitiny pro odlévání.

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření je třeba dodržovat při práci s čistým hliníkovým práškem?

Odpověď: Doporučená bezpečnostní opatření zahrnují řádné větrání, vyhýbání se zdrojům vznícení, nevýbušné vybavení, uzemňovací systémy, nejiskřící nářadí, ochranné pomůcky, bezpečné protokoly a inertní skladování uzavřené mimo dosah kontaminantů.

Otázka: Jak se liší čistý hliníkový prášek od prášků ze slitin hliníku?

Odpověď: Čistý hliník má 99% nebo vyšší obsah Al, zatímco slitinové prášky obsahují další prvky, jako je hořčík, křemík, zinek. Čistý Al má vysokou vodivost, ale nižší pevnost než slitiny.

Otázka: Co ovlivňuje vlastnosti čistých hliníkových práškových součástí?

Odpověď: Klíčovými faktory jsou zdánlivá hustota, distribuce velikosti částic, hutnicí tlak, parametry spékání, nečistoty a pórovitost konečného dílu.