Czysty proszek aluminiowy

Przegląd czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy zawiera 99% lub wyższą zawartość aluminium. Zapewnia on niską gęstość w połączeniu z dobrą plastycznością, przewodnością i odpornością na korozję.

Kluczowe właściwości i zalety czystego proszku aluminiowego obejmują:

Właściwości i charakterystyka czystego proszku aluminiowego

Właściwości	Szczegóły
Skład	99% lub wyższa zawartość Al
Gęstość	2,7 g/cm3
Kształt cząsteczki	Kulisty, nieregularny
Zakres rozmiarów	1-150 mikronów
Gęstość pozorna	Do 50% rzeczywistej gęstości
Przewodność	Doskonała przewodność elektryczna i cieplna
Odporność na korozję	Dobra dzięki ochronnej warstwie tlenku

Czysty proszek aluminiowy nadaje się do zastosowań takich jak spawanie termitowe, narzędzia diamentowe, powłoki przewodzące, pirotechnika i formowanie wtryskowe metali.

Skład czystego proszku aluminiowego

Typowy skład czystego proszku aluminiowego:

Skład czystego proszku aluminiowego

Element	Waga %
Aluminium (Al)	99% min
Krzem (Si)	0.5% max
Żelazo (Fe)	0.5% max
Miedź (Cu)	0.05% max
Mangan (Mn)	0.05% max
Magnez (Mg)	0.05% max
Inne zanieczyszczenia	0.05% max

• Aluminium zapewnia niską gęstość, plastyczność i przewodność
• Poziomy zanieczyszczeń innych pierwiastków są dokładnie kontrolowane
• Wysoka czystość aluminium zapewnia optymalną przewodność elektryczną i cieplną

Wysoka zawartość aluminium zapewnia doskonałą przewodność w połączeniu z dobrą odpornością na korozję i umiarkowaną wytrzymałością.

Czysty proszek aluminiowy Właściwości fizyczne

Czysty proszek aluminiowy Właściwości fizyczne

Nieruchomość	Wartości
Gęstość	2,7 g/cm3
Temperatura topnienia	660°C
Przewodność cieplna	237 W/mK
Rezystywność elektryczna	2,65 μΩ-cm
CTE	23,1 x 10^-6 /K
Odblaskowość	87% przy długości fali 400 nm

• Bardzo niska gęstość w porównaniu do większości metali
• Wysoki współczynnik odbicia i przewodność cieplna
• Niska rezystywność elektryczna zapewnia wysoką przewodność
• Stosunkowo wysoki współczynnik CTE wymaga rozważań projektowych
• Zachowuje wytrzymałość do umiarkowanie wysokich temperatur

Właściwości te sprawiają, że czyste aluminium nadaje się do lekkich zastosowań wymagających przewodności elektrycznej/termicznej.

Czysty proszek aluminiowy Właściwości mechaniczne

Czysty proszek aluminiowy Właściwości mechaniczne

Nieruchomość	Wartości
Wytrzymałość na rozciąganie	90-100 MPa
Granica plastyczności	35-45 MPa
Wydłużenie	35-40%
Twardość	25-35 HB
Wytrzymałość zmęczeniowa	50-90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie	60-65 MPa

• Stosunkowo niska wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności
• Bardzo wysokie wydłużenie zapewnia doskonałą plastyczność
• Niska twardość w porównaniu do większości metali
• Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa dostosowana do obciążeń cyklicznych
• Właściwości można poprawić poprzez dodatki stopowe

Właściwości te sprawiają, że czyste aluminium nadaje się do miękkich, ciągliwych zastosowań wymagających przewodności i odkształcalności.

Zastosowania czystego proszku aluminiowego

Typowe zastosowania czystego proszku aluminiowego obejmują:

Zastosowania czystego proszku aluminiowego

Przemysł	Zastosowania
Spawanie termitowe	Spawanie szyn, łączenie metali
Produkcja addytywna	Komponenty o niskiej wytrzymałości
Materiały wybuchowe i pirotechniczne	Kompozycje termitów
Powłoki proszkowe	Przewodzące i odporne powłoki
Narzędzia diamentowe	Metalowa matryca z cząstkami diamentu
Fajerwerki	Paliwo i kompozycje pirotechniczne

Niektóre konkretne zastosowania produktu:

• Mieszanki termitowe do łączenia i spawania metali na miejscu
• Stopy odlewnicze o niskiej temperaturze topnienia
• Powłoki przewodzące prąd elektryczny i ekranowanie RF
• Narzędzia aluminiowo-diamentowe do cięcia kamienia
• Proch błyskowy i kompozycje pirotechniczne
• Formowanie wtryskowe metalowych części niestrukturalnych

Plastyczność, przewodność i reaktywność sprawiają, że czyste aluminium nadaje się do tych niszowych zastosowań.

Specyfikacja proszku z czystego aluminium

Kluczowe specyfikacje czystego proszku aluminiowego obejmują:

Specyfikacja proszku z czystego aluminium

Standard	Opis
ASTM B787	Standard dla proszków czystego aluminium
ASTM B859	Specyfikacje proszków aluminium i stopów aluminium
DIN 1718-1	System oznaczeń dla aluminium i stopów aluminium
GJB320B	Chiński standard wojskowy dla proszków aluminium i stopów aluminium

Definiują one:

• Minimalna zawartość aluminium 99%
• Limity zanieczyszczeń takich jak Fe, Si
• Właściwości proszku, takie jak gęstość pozorna i rozkład wielkości cząstek
• Zatwierdzone metody produkcji, takie jak atomizacja
• Protokoły pobierania próbek i testowania

Spełnienie norm zapewnia przydatność do zastosowań wymagających proszku aluminiowego o wysokiej czystości.

Rozmiary cząstek czystego proszku aluminiowego

Rozkład wielkości cząstek czystego proszku aluminiowego

Rozmiar	Charakterystyka
1-10 mikronów	Ultradrobny gatunek stosowany w pastach drukarskich
10-45 mikronów	Gatunek drobnoziarnisty odpowiedni do powłok, prasowania
45-150 mikronów	Gatunek gruboziarnisty zapewnia lepszą płynność

• Drobniejsze rozmiary zapewniają gładkie wykończenie i wysoką reaktywność
• Bardziej gruboziarnisty proszek ma lepszy przepływ dla zautomatyzowanego przetwarzania
• Dostępne są zarówno kuliste, jak i nieregularne kształty cząstek
• Rozkład wielkości zależy od docelowego zastosowania

Kontrolowanie rozkładu wielkości cząstek optymalizuje zachowanie podczas przetwarzania, gęstość, reaktywność i wykończenie.

Czysty proszek aluminiowy Gęstość pozorna

Czysty proszek aluminiowy Gęstość pozorna

Gęstość pozorna	Szczegóły
Do 50% rzeczywistej gęstości	Proszek o nieregularnej morfologii
1,3-1,7 g/cc	Wyższa dla proszku sferycznego

• Sferyczny kształt proszku zapewnia wyższą gęstość pozorną
• Nieregularne cząstki mają niższą gęstość około 30-40%
• Większa gęstość poprawia przepływ i zwartość proszku
• Wartości do 60% są możliwe przy zoptymalizowanym proszku sferycznym

Wyższa gęstość pozorna prowadzi do lepszej wydajności produkcji i jakości części.

Produkcja czystego proszku aluminiowego

Produkcja czystego proszku aluminiowego

Metoda	Szczegóły
Atomizacja	Strumień stopionego aluminium rozbija się na drobne kropelki, które zestalają się w proszek.
Frezowanie kulowe	Mechaniczne mielenie klasyfikuje gruboziarnisty proszek na drobny proszek
Wyżarzanie	Usuwa naprężenia wewnętrzne i poprawia ściśliwość proszku
Przesiewanie	Klasyfikuje proszek na frakcje o różnej wielkości

• Atomizacja umożliwia produkcję wielkoseryjną z kontrolowanymi rozmiarami cząstek
• Mielenie zapewnia niższe koszty redukcji rozmiaru gruboziarnistego proszku
• Wyżarzanie i przesiewanie zapewniają niestandardowe rozmiary i kształty proszku

Połączenie tych metod pozwala uzyskać proszek aluminiowy o wysokiej czystości i właściwościach specyficznych dla danego zastosowania.

Ceny proszku z czystego aluminium

Ceny proszku z czystego aluminium

Czynnik	Wpływ na cenę
Czystość	Wyższe klasy czystości kosztują więcej
Wielkość cząstek	Najdrobniejszy proszek jest droższy
Wielkość zamówienia	Zamówienia zbiorcze mają obniżone ceny
Metoda produkcji	Złożone metody zwiększają koszty
Opakowanie	Specjalne opakowanie zwiększa koszty

Orientacyjne ceny

• Drobny czysty proszek aluminiowy: $3-6 na kg
• Gruboziarnisty czysty proszek aluminiowy: $2-4 na kg
• Ceny dużych ilości mogą być niższe nawet o 30%

Ceny zależą od czystości, wielkości cząstek, ilości zamówienia, metody produkcji i wymagań dotyczących personalizacji.

Dostawcy czystego proszku aluminiowego

Dostawcy czystego proszku aluminiowego

Firma	Lokalizacja
Advanced Chemical Company	USA
Micron Metals	USA
Materiały metalowe Baohua	Chiny
Hengxing Metallurgical	Chiny
Materiał proszkowy Shanghai ShuiDing	Chiny
Zaawansowane materiały Reade	USA

Czynniki wyboru dostawców:

• Dostępne poziomy i stopnie czystości
• Zdolność produkcyjna i czas realizacji
• Średnie zakresy wielkości cząstek
• Dostosowanie rozkładu cząstek
• Opcje pakowania
• Poziomy cen oparte na ilości zamówień
• Zgodność z międzynarodowymi standardami

Obsługa i przechowywanie proszku z czystego aluminium

Obsługa proszku z czystego aluminium

Zalecenie	Powód
Właściwa wentylacja	Unikać środowiska skoncentrowanego pyłu
Zastosowanie systemów uziemienia	Zapobieganie wyładowaniom elektrostatycznym podczas obsługi
Ograniczenie narażenia na wilgoć	Zapobiega utlenianiu cząsteczek
Przestrzeganie bezpiecznych protokołów	Zmniejszenie zagrożenia dla zdrowia i zagrożenia pożarowego
Unikać źródeł zapłonu	Ryzyko związane z łatwopalnym proszkiem
Używaj narzędzi nieiskrzących	Zapobieganie możliwości zapłonu

Zalecenia dotyczące przechowywania

• Przechowywać w suchych, szczelnie zamkniętych pojemnikach
• Utrzymywać temperaturę przechowywania poniżej 27°C
• Ograniczenie ekspozycji na utleniacze, takie jak kwas azotowy

Właściwe środki ostrożności podczas obsługi i przechowywania pomagają zachować czystość i zapobiegają utlenianiu lub ryzyku zapłonu.

Kontrola i testowanie czystego proszku aluminiowego

Testowanie czystego proszku aluminiowego

Test	Szczegóły
Analiza chemiczna	Testy XRF lub ICP weryfikują skład
Rozkład wielkości cząstek	Analiza dyfrakcji laserowej
Gęstość pozorna	Test przepływomierza Halla zgodnie z normą ASTM B212
Morfologia proszku	Obrazowanie SEM kształtu cząstek
Analiza natężenia przepływu	Grawitacyjne natężenie przepływu przez określony lejek
Pomiar wilgotności	Strata w teście suszenia

Testy zapewniają, że proszek spełnia wymagane poziomy czystości, charakterystyki cząstek, specyfikacje gęstości, morfologię i płynność zgodnie z obowiązującymi normami.

Zalety i wady czystego proszku aluminiowego

Zalety czystego proszku aluminiowego

• Niska gęstość zapewnia lekkość
• Doskonała przewodność elektryczna i cieplna
• Dobra odporność na korozję
• Wysoka ciągliwość i doskonała formowalność
• Nadające się do recyklingu i przyjazne dla środowiska
• Opłacalność w porównaniu do innych proszków przewodzących

Ograniczenia czystego proszku aluminiowego

• Niska wytrzymałość ogranicza nośne zastosowania konstrukcyjne
• Umiarkowana wytrzymałość mechaniczna w wysokich temperaturach
• Wymaga powłok ochronnych w środowiskach korozyjnych
• Wrażliwość na zanieczyszczenie wilgocią i innymi proszkami
• Piroforyczny charakter wymaga ostrożnego obchodzenia się
• Stopniowo utlenia się z upływem czasu, jeśli nie jest powlekany

Porównanie z proszkiem stopu Al-Mg

Czysty proszek Al vs stop Al-Mg

Parametr	Czysty Al	Al-Mg
Gęstość	2,7 g/cm3	2,7 g/cm3
Siła	90-100 MPa	150-220 MPa
Przewodność	Doskonały	Dobry
Odporność na korozję	Dobry	Doskonały
Koszt	Niski	Wysoki
Zastosowania	Spawanie termitowe, pirotechnika	Elementy konstrukcyjne

• Czysty Al oferuje lepszą przewodność i niższy koszt
• Stop Al-Mg zapewnia wyższą wytrzymałość
• Czysty Al nadaje się do zastosowań elektrycznych i pirotechnicznych
• Al-Mg preferowany do lekkich elementów konstrukcyjnych

Najczęściej zadawane pytania dotyczące czystego proszku aluminiowego

P: Jakie są główne zastosowania czystego proszku aluminiowego?

O: Główne zastosowania obejmują spawanie termitowe, powłoki przewodzące, kompozycje pirotechniczne, narzędzia diamentowe, formowanie wtryskowe części niestrukturalnych i niskotopliwe stopy odlewnicze.

P: Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas pracy z czystym proszkiem aluminiowym?

O: Zalecane środki ostrożności obejmują odpowiednią wentylację, unikanie źródeł zapłonu, sprzęt przeciwwybuchowy, systemy uziemienia, nieiskrzące narzędzia, odzież ochronną, bezpieczne protokoły i obojętne przechowywanie z dala od zanieczyszczeń.

P: Czym różni się czysty proszek aluminiowy od proszków ze stopów aluminium?

Czyste aluminium ma 99% lub wyższą zawartość Al, podczas gdy proszki stopowe zawierają inne pierwiastki, takie jak magnez, krzem, cynk. Czyste aluminium oferuje wysoką przewodność, ale niższą wytrzymałość niż stopy.

P: Co wpływa na właściwości komponentów z czystego proszku aluminiowego?

Kluczowymi czynnikami są gęstość pozorna, rozkład wielkości cząstek, ciśnienie zagęszczania, parametry spiekania, zanieczyszczenia i porowatość części końcowej.