Czysty proszek aluminiowy

Przegląd czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy odnosi się do proszku aluminiowego produkowanego z samego aluminium bez dodatku innych pierwiastków stopowych. Charakteryzuje się niską gęstością, wysoką przewodnością cieplną i elektryczną, plastycznością, doskonałą odpornością na korozję i odblaskowością.

Kluczowe cechy czystego proszku aluminiowego obejmują:

• Aluminium niestopowe o czystości 99%+
• Wysoce reaktywny z wysokim powinowactwem do tlenu
• Niska temperatura topnienia i doskonała przewodność cieplna
• Lekka, o gęstości około 2,7 g/cm3
• Miękkie i plastyczne do obróbki odkształceniowej
• Dostępne w różnych rozmiarach i morfologiach cząstek

Czysty proszek aluminiowy jest stosowany do powłok ochronnych, kompozycji pirotechnicznych, dodatków do paliw, druku 3D i innych zastosowań wymagających właściwości czystego aluminium.

Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd właściwości, metod produkcji, zastosowań, specyfikacji i innych szczegółów dotyczących czystego proszku aluminiowego.

Skład czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy ma następujący typowy skład:

Proszek jest niestopowym aluminium o minimalnej zawartości aluminium 99% bez dodatków innych pierwiastków stopowych. Określono maksymalne limity dla typowych zanieczyszczeń.

Właściwości czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy wykazuje następujące właściwości:

Niska gęstość i miękkość proszku aluminiowego sprawiają, że jest on łatwy w obsłudze i przetwarzaniu w różnych zastosowaniach. Ma doskonałą przewodność cieplną i elektryczną. Odporność na utlenianie jest słaba, a proszki wymagają ochrony przed utlenianiem podczas przechowywania i użytkowania.

Metody produkcji czystego proszku aluminiowego

Istnieją różne procesy produkcyjne wykorzystywane do wytwarzania czystego proszku aluminiowego:

• Atomizacja - Stopione aluminium jest rozbijane na kropelki za pomocą strumieni gazu lub wody, które zestalają się w proszek. Rozpylany gazowo proszek ma kulistą morfologię.
• Elektroliza - Aluminium jest osadzane w postaci proszku z elektrolitu tlenku glinu. Proszek jest gąbczasty i ma nieregularny kształt.
• Frezowanie - Mielenie kulowe płatków aluminium pozwala uzyskać proszki o różnych rozmiarach i morfologii.
• Metody chemiczne - W wyniku reakcji związków aluminium powstają drobne proszki aluminium o wysokiej czystości.

Atomizacja jest najbardziej powszechną metodą, podczas gdy specjalne techniki są stosowane do ultradrobnych lub nanoskalowych proszków aluminiowych. Charakterystyka proszku może być kontrolowana przez parametry procesu.

Zastosowania czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy jest używany w następujących zastosowaniach:

• Powłoki ochronne - Powłoki natryskiwane cieplnie zapewniające ochronę antykorozyjną powierzchni stalowych.
• Pirotechnika - Paliwo proszkowe do kompozycji pirotechnicznych ze względu na wysoką palność.
• Dodatek do paliwa - Dodawany do stałych paliw rakietowych i materiałów wybuchowych w celu poprawy właściwości energetycznych.
• Druk 3D - Stosowany w procesach selektywnego spiekania laserowego i bezpośredniego spiekania laserowego metali (DMLS).
• Farby drukarskie - Stosowany w farbach przewodzących do drukowania obwodów, tagów RFID i innej elektroniki.
• Pigmenty - Płatki i rozpylone proszki do farb, tworzyw sztucznych, gumy i innych powłok.
• Elektronika - Przewody łączące z czystego aluminium, styki, obwody wymagające przewodności.

Spawanie - Używany jako aluminiowy materiał wypełniający do spawania elementów i napraw.

Specyfikacje czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy jest dostępny w różnych specyfikacjach:

Rozmiar cząstek: Od 5 do 150 mikronów w zależności od zastosowania. Drobniejszy rozpylany proszek do AM, grubszy gatunek do powłok.

Czystość: Czystość od 99% do 99,9% w oparciu o limity zanieczyszczeń dla żelaza, krzemu i innych pierwiastków.

Morfologia: Sferyczne, nieregularne i płatkowe kształty cząstek. Sferyczny proszek ma lepszą płynność.

Powłoka: Oferowane są częściowo pasywowane tlenowo, niepowlekane i powlekane olejem proszki czystego aluminium.

Stopnie: Czystość handlowa, bardzo wysoka czystość i gatunki techniczne zgodne z normami takimi jak ASTM B209.

Powierzchnia: Proszek może być dostosowany do ultradrobnej nanoskali (do 20 m2/g) lub gruboziarnistej.

Globalni dostawcy czystego proszku aluminiowego

Niektórzy z głównych globalnych dostawców czystego proszku aluminiowego obejmują:

Firmy te produkują czysty proszek aluminiowy w różnych zakresach wielkości cząstek przy użyciu atomizacji gazowej, mielenia i różnych metod produkcji.

Ceny czystego proszku aluminiowego

Cena czystego proszku aluminiowego zależy od:

• Czystość - Proszek o wyższej czystości (99,9%) jest droższy niż proszek o niższej czystości (99-99,5%).
• Wielkość cząstek - Drobniejszy proszek aluminiowy jest droższy
• Morfologia - Sferyczny i gładki proszek kosztuje więcej
• Powłoka - Niepowlekany proszek aluminiowy jest tańszy
• Ilość - Ilości hurtowe powyżej 1 tony objęte są zniżką
• Dostawca - Duże firmy mają wyższą produkcję, co zmniejsza koszty
• Geografia - Ceny w Chinach są konkurencyjne w porównaniu z Europą i USA.

W przypadku małych ilości, czysty proszek aluminiowy może kosztować od $50-100 za kg, podczas gdy zamówienia hurtowe mogą być wycenione poniżej $10/kg.

Bezpieczeństwo i higiena pracy z proszkiem aluminiowym

Czysty proszek aluminiowy stwarza pewne zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa:

• Drobny proszek aluminiowy jest wysoce łatwopalny i wybuchowy, gdy jest zawieszony w powietrzu. Należy ograniczyć ryzyko wybuchu pyłu.
• Utlenianie stanowi ryzyko prowadzące do utraty materiału. Zaleca się przechowywanie w atmosferze obojętnej.
• Proszek aluminiowy nie powinien być podgrzewany ani używany w pobliżu iskier lub źródeł zapłonu.
• Kontakt ze skórą lub oczami może powodować podrażnienia. Stosować środki ochrony indywidualnej.
• Wdychanie drobnych proszków aluminium może powodować problemy z oddychaniem. Należy stosować odpowiednią wentylację i ochronę dróg oddechowych.
• Z odpadami i utylizacją proszku aluminiowego należy postępować ostrożnie, aby uniknąć zanieczyszczenia.

Kontrola i testowanie proszku aluminiowego

Aby zapewnić standardy jakości, czysty proszek aluminiowy jest testowany pod kątem:

• Skład chemiczny - Spektrometria mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną i optyczna spektroskopia emisyjna stosowane do weryfikacji składu i czystości.
• Wielkość cząstek - Analiza dyfrakcji laserowej, testy sitowe zgodnie z normą ASTM B214 stosowane do pomiaru rozkładu wielkości cząstek.
• Morfologia - Skaningowy mikroskop elektronowy używany do badania kształtu i struktury powierzchni cząstek proszku.
• Przepływ - Oznaczony zgodnie z ASTM B213 przy użyciu lejka przepływomierza Halla. Sferyczny proszek ma doskonałą płynność.
• Gęstość pozorna - Pomiar przy użyciu analizy grawimetrycznej lub wolumetru Scotta zgodnie z ASTM B212.
• Powierzchnia właściwa - Metoda absorpcji gazu BET stosowana do pomiaru pola powierzchni na jednostkę masy, szczególnie w przypadku proszków w nanoskali.

Rutynowe testy zapewniają stałą jakość i wydajność proszku aluminiowego.

Porównanie rozpylonego i spiekanego proszku aluminiowego

Atomizowane i spiekane proszki aluminiowe różnią się metodą produkcji i właściwościami:

Atomizowany proszek aluminiowy ma bardziej kontrolowaną charakterystykę, preferowaną do powłok, AM, elektroniki. Spiekane aluminium jest stosowane tam, gdzie wymagany jest bardzo drobny rozmiar cząstek pomimo niższej czystości.

Najczęściej zadawane pytania

P: Do czego służy czysty proszek aluminiowy?

Czysty proszek aluminiowy jest stosowany w powłokach ochronnych, pirotechnice, dodatkach do paliw, druku 3D, tuszach przewodzących, pigmentach, wypełniaczach spawalniczych i innych zastosowaniach wymagających właściwości niestopowego aluminium.

P: Jaka jest różnica między rozpylonym a zmielonym proszkiem aluminiowym?

Atomizowany proszek aluminiowy ma sferyczną morfologię i kontrolowany rozkład wielkości cząstek, podczas gdy zmielony proszek płatkowy ma nieregularne kształty i szerszy rozkład. Rozpylony proszek ma lepszy przepływ i gęstość upakowania.

P: Jak produkowany jest najdrobniejszy proszek aluminiowy?

Specjalne metody produkcji, takie jak proces eksplodującego drutu, odparowanie-kondensacja i wysokoenergetyczne mielenie kulowe, umożliwiają produkcję proszku aluminiowego o wielkości cząstek poniżej 10 mikronów.

P: Jakie środki ostrożności są wymagane podczas pracy z proszkiem aluminiowym?

Drobny proszek aluminiowy jest wysoce łatwopalny. Należy kontrolować ryzyko wybuchu pyłu. Zaleca się przechowywanie w gazie obojętnym. Podczas pracy z proszkiem aluminiowym należy stosować odpowiednie uziemienie, wentylację i środki ochrony indywidualnej.

P: Jak określa się czystość proszku aluminiowego?

O: Analiza spektroskopowa, taka jak ICP-MS i OES, służy do dokładnego ilościowego określenia składu pierwiastkowego. Określono poziomy czystości od 99% do 99,9% w oparciu o pierwiastki zanieczyszczające, takie jak żelazo, krzem.

P: Gdzie mogę kupić czysty proszek aluminiowy do zastosowań elektronicznych?

Proszek aluminiowy o wysokiej czystości z kontrolowanym rozmiarem cząstek i niskim poziomem zanieczyszczeń odpowiedni dla elektroniki można nabyć od dostawców takich jak Valimet, Toyal America, Makin Metal Powders i ECKA Granules.