Čistý hliníkový prášek

Přehled čistého hliníkového prášku

Čistým hliníkovým práškem se rozumí hliníkový prášek vyrobený pouze z hliníku bez přídavku dalších legujících prvků. Vykazuje nízkou hustotu, vysokou tepelnou a elektrickou vodivost, tažnost, vynikající odolnost proti korozi a odrazivost.

Mezi hlavní vlastnosti čistého hliníkového prášku patří:

• Nelegovaný hliník s čistotou 99%+
• Vysoce reaktivní s vysokou afinitou ke kyslíku
• Nízký bod tání a vynikající tepelná vodivost
• Lehký s hustotou kolem 2,7 g/cm3
• Měkké a tvárné pro deformační zpracování
• K dispozici jsou částice různých velikostí a morfologií.

Čistý hliníkový prášek se používá pro ochranné nátěry, pyrotechnické kompozice, přísady do paliv, 3D tisk a další aplikace vyžadující vlastnosti čistého hliníku.

Tento článek poskytuje ucelený přehled vlastností, výrobních metod, aplikací, specifikací a dalších podrobností o čistém hliníkovém prášku.

Složení čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek má následující typické složení:

Prášek je nelegovaný hliník s minimálním obsahem hliníku 99% bez přídavků dalších legujících prvků. Jsou stanoveny maximální limity běžných příměsových prvků.

Vlastnosti čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek vykazuje tyto vlastnosti:

Nízká hustota a měkkost hliníkového prášku usnadňují manipulaci a zpracování pro různé aplikace. Má vynikající tepelnou a elektrickou vodivost. Odolnost proti oxidaci je nízká a prášky vyžadují ochranu před oxidací během skladování a používání.

Výrobní metody pro čistý hliníkový prášek

K výrobě čistého hliníkového prášku se používají různé výrobní postupy:

• Atomizace - Roztavený hliník se pomocí plynových nebo vodních trysek rozbije na kapičky, které ztuhnou na prášek. Plynem atomizovaný prášek má kulovitou morfologii.
• Elektrolýza - Hliník se ukládá v práškové formě z elektrolytu oxidu hlinitého. Prášek je houbovitý a nepravidelného tvaru.
• Frézování - Kuličkovým mletím hliníkových vloček vznikají vločkové prášky různých velikostí a morfologií.
• Chemické metody - Reakcí sloučenin hliníku vznikají jemné hliníkové prášky vysoké čistoty.

Nejběžnější metodou je atomizace, zatímco pro ultrajemné nebo nanorozměry hliníkových prášků se používají speciální techniky. Vlastnosti prášku lze řídit parametry procesu.

Aplikace čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek se používá v následujících aplikacích:

• Ochranné nátěry - Tepelně stříkané povlaky pro zajištění ochrany ocelových povrchů proti korozi.
• Pyrotechnika - Práškové palivo pro pyrotechnické kompozice z důvodu vysoké hořlavosti.
• Přísada do paliva - Přidává se do pevných raketových paliv a výbušnin pro zlepšení energetických vlastností.
• 3D tisk - Používá se v procesech selektivního laserového spékání, přímého laserového spékání kovů (DMLS) a aditivní výroby.
• Tiskové barvy - Používá se ve vodivých barvách pro tisk obvodů, RFID tagů a další elektroniky.
• Pigmenty - Vločkové a rozprašované prášky pro barvy, plasty, pryž a další nátěry.
• Elektronika - Spojovací vodiče z čistého hliníku, kontakty, obvody vyžadující vodivost.

Svařování - Používá se jako hliníkový práškový plnicí materiál pro svařování součástí a opravy.

Specifikace čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek je k dispozici v různých specifikacích:

Velikost částic: V závislosti na použití se pohybuje v rozmezí 5-150 mikronů. Jemnější rozprašovaný prášek pro AM, hrubší stupeň pro nátěry.

Čistota: Čistota od 99% do 99,9% na základě limitů nečistot pro železo, křemík a další prvky.

Morfologie: Kulovité, nepravidelné a vločkovité tvary částic. Sférický prášek má lepší tekutost.

Povrchová úprava: Nabídka částečně pasivovaného kyslíku, nepotaženého a olejem potaženého čistého hliníkového prášku.

stupně: Komerčně čisté, velmi vysoce čisté a technické jakosti odpovídající normám, jako je ASTM B209.

Plocha povrchu: Prášek může být upraven jako ultrajemný nanoměřítko (až 20 m2/g) až po hrubé stupně.

Globální dodavatelé čistého hliníkového prášku

Mezi hlavní světové dodavatele čistého hliníkového prášku patří:

Tyto společnosti vyrábějí čistý hliníkový prášek v různých velikostech částic pomocí plynové atomizace, mletí a různých výrobních metod.

Ceny čistého hliníkového prášku

Ceny čistého hliníkového prášku závisí na:

• Čistota - Prášek vyšší čistoty (99,9%) je dražší než prášek nižší čistoty (99-99,5%).
• Velikost částic - Jemnější hliníkový prášek je dražší
• Morfologie - Sférický a hladký prášek stojí více
• Nátěry - Hliníkový prášek bez povrchové úpravy je levnější
• Množství - Na velkoobjemové zboží nad 1 tunu jsou poskytovány zvýhodněné sazby
• Dodavatel - Velké společnosti mají vyšší výrobní výkon, což snižuje náklady
• Zeměpis - Ceny v Číně jsou ve srovnání s Evropou a USA konkurenceschopné.

U malých množství může čistý hliníkový prášek stát od $50-100 za kg, zatímco u hromadných objednávek může být cena nižší než $10/kg.

Zdraví a bezpečnost při manipulaci s hliníkovým práškem

Čistý hliníkový prášek představuje určité zdravotní a bezpečnostní riziko:

• Jemný hliníkový prášek je ve vzduchu vysoce hořlavý a výbušný. Riziko výbuchu prachu musí být zmírněno.
• Oxidace představuje riziko vedoucí ke ztrátě materiálu. Doporučuje se skladování v inertní atmosféře.
• Hliníkový prášek by se neměl zahřívat ani používat v blízkosti jisker nebo zdrojů vznícení.
• Styk s kůží nebo očima může způsobit podráždění. Používejte osobní ochranné prostředky.
• Vdechování jemného hliníkového prášku může způsobit dýchací potíže. Používejte vhodnou ventilaci a ochranu dýchacích cest.
• S odpadem a likvidací hliníkového prášku je třeba zacházet opatrně, aby nedošlo ke kontaminaci.

Kontrola a zkoušení hliníkového prášku

Pro zajištění standardů kvality je čistý hliníkový prášek testován na:

• Chemické složení - K ověření složení a čistoty se použila hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem a optická emisní spektroskopie.
• Velikost částic - Laserová difrakční analýza, sítová zkouška podle normy ASTM B214 pro měření distribuce velikosti částic.
• Morfologie - Ke zkoumání tvaru a povrchové struktury částic prášku se používá rastrovací elektronová mikroskopie.
• Průtok - Stanoveno podle normy ASTM B213 pomocí Hallovy průtokové nálevky. Sférický prášek má vynikající tekutost.
• Zdánlivá hustota - Měřeno pomocí gravimetrické analýzy nebo Scottova volumetru podle normy ASTM B212.
• Specifická plocha povrchu - Metoda absorpce plynu BET používaná pro měření plochy povrchu na jednotku hmotnosti, zejména u prášků v nanorozměrech.

Rutinní testování zajišťuje konzistentní kvalitu a výkon hliníkového prášku.

Srovnání atomizovaného a slinutého hliníkového prášku

Atomizované a slinuté hliníkové prášky se liší způsobem výroby a vlastnostmi:

Rozprašovaný hliníkový prášek má lépe kontrolovatelné vlastnosti, které jsou výhodné pro nátěry, AM, elektroniku. Slinutý hliník se používá tam, kde je i přes nižší čistotu požadována velmi jemná velikost částic.

Nejčastější dotazy

Otázka: K čemu se používá čistý hliníkový prášek?

Odpověď: Čistý hliníkový prášek se používá v ochranných nátěrech, pyrotechnice, přísadách do paliv, 3D tisku, vodivých inkoustech, pigmentech, svařovacích náplních a dalších aplikacích vyžadujících vlastnosti nelegovaného hliníku.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi atomizovaným a frézovaným hliníkovým práškem?

A: Atomizovaný hliníkový prášek má kulovitou morfologii a kontrolovanou distribuci velikosti částic, zatímco rozemletý vločkový prášek má nepravidelné tvary a širší distribuci. Atomizovaný prášek má lepší tok a hustotu balení.

Otázka: Jak se vyrábí ultrajemný hliníkový prášek?

Odpověď: Speciální výrobní metody, jako je proces explodujícího drátu, odpařování-kondenzace a vysokoenergetické kulové mletí, umožňují výrobu hliníkového prášku o velikosti částic pod 10 mikronů.

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření jsou nutná při manipulaci s hliníkovým práškem?

Odpověď: Jemný hliníkový prášek je vysoce hořlavý. Riziko výbuchu prachu musí být kontrolováno. Doporučuje se skladování v inertním plynu. Při manipulaci s hliníkovým práškem používejte správné uzemnění, větrání a osobní ochranné prostředky.

Otázka: Jak se určuje čistota hliníkového prášku?

Odpověď: K přesnému stanovení prvkového složení se používá spektroskopická analýza, například ICP-MS a OES. Jsou specifikovány úrovně čistoty od 99% do 99,9% na základě nečistých prvků, jako je železo, křemík.

Otázka: Kde lze koupit čistý hliníkový prášek pro použití v elektronice?

Odpověď: Vysoce čistý hliníkový prášek s kontrolovanou velikostí částic a nízkým obsahem nečistot vhodný pro elektroniku lze zakoupit od dodavatelů, jako jsou Valimet, Toyal America, Makin Metal Powders a ECKA Granules.