Чистая алюминиевая пудра

Обзор порошка чистого алюминия

Чистый алюминиевый порошок - это алюминиевый порошок, полученный из одного только алюминия без добавления других легирующих элементов. Он обладает низкой плотностью, высокой тепло- и электропроводностью, пластичностью, отличной коррозионной стойкостью и отражающей способностью.

Основные характеристики чистого алюминиевого порошка включают:

• Нелегированный алюминий с чистотой 99%+
• Высокореактивный с высоким сродством к кислороду
• Низкая температура плавления и отличная теплопроводность
• Легкий вес с плотностью около 2,7 г/куб. см
• Мягкость и пластичность для деформационной обработки
• Доступны частицы различных размеров и морфологии

Чистый алюминиевый порошок используется для нанесения защитных покрытий, пиротехнических составов, топливных добавок, 3D-печати и других применений, требующих свойств чистого алюминия.

В данной статье приведен полный обзор свойств, методов производства, областей применения, технических характеристик и других сведений о чистом алюминиевом порошке.

Состав чистого алюминиевого порошка

Чистый алюминиевый порошок имеет следующий типичный состав:

Порошок представляет собой нелегированный алюминий с минимальным содержанием алюминия 99% без добавок других легирующих элементов. Указаны максимальные пределы содержания общих примесей.

Свойства чистого алюминиевого порошка

Чистый алюминиевый порошок обладает следующими свойствами:

Низкая плотность и мягкость алюминиевого порошка делают его удобным для обработки и применения в различных областях. Он обладает отличной тепло- и электропроводностью. Устойчивость к окислению низкая, поэтому порошки требуют защиты от окисления при хранении и использовании.

Методы производства чистого алюминиевого порошка

Существуют различные технологические процессы, используемые для получения чистого алюминиевого порошка:

• Распыление - Расплавленный алюминий с помощью газовых или водяных струй разбивается на капли, которые застывают в порошок. Порошок, распыляемый газом, имеет сферическую морфологию.
• Электролиз - Алюминий осаждается в виде порошка из глиноземного электролита. Порошок имеет губчатую структуру и неправильную форму.
• Фрезерование - Шаровое измельчение алюминиевых хлопьев позволяет получать порошки хлопьев различных размеров и морфологии.
• Химические методы - В результате реакций соединений алюминия получаются мелкодисперсные алюминиевые порошки высокой чистоты.

Наиболее распространенным методом является распыление, а для получения сверхтонких или наноразмерных алюминиевых порошков используются специальные технологии. Характеристики порошка можно регулировать с помощью технологических параметров.

Области применения чистого алюминиевого порошка

Чистый алюминиевый порошок используется в следующих областях:

• Защитные покрытия - Термическое напыление покрытий для защиты стальных поверхностей от коррозии.
• Пиротехника - Порошкообразное топливо для пиротехнических составов из-за высокой горючести.
• Присадка к топливу - Добавляется в твердое ракетное топливо и взрывчатые вещества для улучшения энергетических характеристик.
• 3D-печать - Используется в процессах селективного лазерного спекания, прямого лазерного спекания металлов (DMLS) и аддитивного производства.
• Краски для печати - Используется в токопроводящих чернилах для печати микросхем, RFID-меток и другой электроники.
• Пигменты - Чешуйчатые и распыляемые порошки для лакокрасочных, пластмассовых, резиновых и других покрытий.
• Электроника - Чистый алюминий для склеивания проводов, контактов, цепей, требующих проводимости.

Сварка - Используется в качестве порошкового присадочного материала для сварки деталей и ремонта.

Технические характеристики чистого алюминиевого порошка

Чистый алюминиевый порошок выпускается с различными техническими характеристиками:

Размер частиц: В зависимости от назначения варьируется в пределах 5-150 мкм. Более тонкий распыляемый порошок для АМ, более грубый - для покрытий.

Чистота: Чистота от 99% до 99,9% по пределам содержания примесей железа, кремния и других элементов.

Морфология: Сферическая, неправильная и хлопьевидная формы частиц. Сферический порошок обладает лучшей текучестью.

Покрытие: Предлагаются порошки чистого алюминия с частичной кислородной пассивацией, без покрытия и с масляным покрытием.

Оценки: Коммерчески чистые, очень высокой чистоты и технические сорта, соответствующие таким стандартам, как ASTM B209.

Площадь поверхности: Порошки могут быть как ультратонкие наноразмерные (до 20 м2/г), так и грубодисперсные.

Мировые поставщики чистой алюминиевой пудры

К числу основных мировых поставщиков чистого алюминиевого порошка относятся:

Эти компании производят чистый алюминиевый порошок с различным диапазоном размеров частиц, используя газовое распыление, измельчение и различные методы производства.

Ценообразование на чистую алюминиевую пудру

Цена на чистую алюминиевую пудру зависит от:

• Чистота - Порошок более высокой чистоты (99,9%) стоит дороже, чем порошок более низкой чистоты (99-99,5%)
• Размер частиц - Более тонкая алюминиевая пудра стоит дороже
• Морфология - Сферический и гладкий порошок стоит дороже
• Покрытие - Алюминиевая пудра без покрытия имеет более низкую стоимость
• Количество - При оптовых поставках свыше 1 тонны действуют льготные тарифы
• Поставщик - Крупные компании имеют более высокие объемы производства, снижающие затраты
• География - Цены в Китае конкурентоспособны по сравнению с Европой и США

При небольших партиях стоимость чистого алюминиевого порошка может составлять $50-100 за кг, в то время как цена оптовых заказов не превышает $10 за кг.

Охрана труда и техника безопасности при работе с алюминиевой пудрой

Чистая алюминиевая пудра представляет определенную опасность для здоровья и безопасности:

• Мелкая алюминиевая пудра во взвешенном состоянии в воздухе легко воспламеняется и взрывоопасна. Риски взрыва пыли должны быть снижены.
• Окисление может привести к потере материала. Рекомендуется хранение в инертной атмосфере.
• Алюминиевый порошок не следует нагревать или использовать вблизи искр или источников воспламенения.
• Попадание на кожу или в глаза может вызвать раздражение. Используйте средства индивидуальной защиты.
• Вдыхание мелкой алюминиевой пудры может вызвать проблемы с дыханием. Используйте соответствующую вентиляцию и средства защиты органов дыхания.
• Во избежание загрязнения необходимо тщательно подходить к утилизации алюминиевой пудры.

Контроль и испытания алюминиевой пудры

Для обеспечения стандартов качества чистый алюминиевый порошок подвергается испытаниям:

• Химический состав - Для проверки состава и чистоты использовались масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и оптическая эмиссионная спектроскопия.
• Размер частиц - Для определения гранулометрического состава использовались лазерный дифракционный анализ, ситовые испытания по стандарту ASTM B214.
• Морфология - Для исследования формы и структуры поверхности частиц порошка использовалась сканирующая электронная микроскопия.
• Скорость потока - Определяется в соответствии с ASTM B213 с помощью воронки с расходомером Холла. Сферический порошок обладает отличной текучестью.
• Кажущаяся плотность - Измеряется с помощью гравиметрического анализа или волюметра Скотта в соответствии с ASTM B212.
• Удельная площадь поверхности - Метод газовой абсорбции БЭТ, используемый для измерения площади поверхности на единицу массы, особенно для наноразмерных порошков.

Регулярные испытания обеспечивают постоянство качества и характеристик алюминиевой пудры.

Сравнение атомизированного и спеченного алюминиевого порошка

Атомизированные и спеченные алюминиевые порошки различаются по способу производства и свойствам:

Атомизированный алюминиевый порошок имеет более контролируемые характеристики, предпочтительные для нанесения покрытий, AM, электроники. Спеченный алюминий используется там, где требуется сверхтонкий размер частиц, несмотря на более низкую чистоту.

Вопросы и ответы

Вопрос: Для чего используется чистая алюминиевая пудра?

О: Чистый алюминиевый порошок используется в защитных покрытиях, пиротехнике, топливных добавках, 3D-печати, токопроводящих чернилах, пигментах, сварочных присадках и других областях, требующих свойств нелегированного алюминия.

Вопрос: В чем разница между атомизированным и измельченным алюминиевым порошком?

О: Атомизированный алюминиевый порошок имеет сферическую морфологию и контролируемый гранулометрический состав, в то время как измельченный чешуйчатый порошок имеет неправильную форму и более широкое распределение. Атомизированный порошок обладает лучшей текучестью и плотностью упаковки.

Вопрос: Как производится ультратонкая алюминиевая пудра?

О: Специальные технологии производства, такие как процесс взрывной проволоки, испарение-конденсация и высокоэнергетическое шаровое измельчение, позволяют получать алюминиевую пудру с размером частиц менее 10 мкм.

Вопрос: Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с алюминиевой пудрой?

О: Мелкодисперсная алюминиевая пудра является легковоспламеняющейся. Необходимо контролировать опасность взрыва пыли. Рекомендуется хранение в инертном газе. При работе с алюминиевой пудрой используйте надлежащее заземление, вентиляцию и СИЗ.

Вопрос: Как определяется чистота алюминиевой пудры?

О: Для точного количественного определения элементного состава используются спектроскопические методы анализа, такие как ICP-MS и OES. Указываются уровни чистоты от 99% до 99,9% по таким примесным элементам, как железо, кремний.

Вопрос: Где можно купить чистую алюминиевую пудру для применения в электронике?

О: Алюминиевый порошок высокой чистоты с контролируемым размером частиц и низким содержанием примесей, пригодный для использования в электронике, можно приобрести у таких поставщиков, как Valimet, Toyal America, Makin Metal powders и ECKA Granules.