Rent aluminiumpulver

Översikt över rent aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver avser aluminiumpulver som produceras av bara aluminium utan tillsats av andra legeringselement. Det uppvisar låg densitet, hög termisk och elektrisk ledningsförmåga, duktilitet, utmärkt korrosionsbeständighet och reflektionsförmåga.

Viktiga egenskaper hos rent aluminiumpulver inkluderar:

• Olegerad aluminium med 99%+ renhet
• Mycket reaktiv med hög affinitet till syre
• Låg smältpunkt och utmärkt värmeledningsförmåga
• Låg vikt med en densitet på cirka 2,7 g/cc
• Mjuk och formbar för deformationsbearbetning
• Finns i olika partikelstorlekar och morfologier

Rent aluminiumpulver används för skyddsbeläggningar, pyrotekniska kompositioner, bränsletillsatser, 3D-utskrifter och andra applikationer som kräver rena aluminiumegenskaper.

Den här artikeln ger en omfattande översikt över egenskaper, produktionsmetoder, applikationer, specifikationer och andra detaljer om rent aluminiumpulver.

Sammansättning av rent aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver har följande typiska sammansättning:

Pulvret är olegerat aluminium med en aluminiumhalt på minst 99% utan tillsats av andra legeringselement. Maxgränser för vanliga föroreningselement är specificerade.

Egenskaper hos rent aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver uppvisar följande egenskaper:

Aluminiumpulvrets låga densitet och mjukhet gör det lätt att hantera och bearbeta för olika applikationer. Det har utmärkt termisk och elektrisk ledningsförmåga. Oxidationsbeständigheten är dålig och pulver kräver skydd mot oxidation under lagring och användning.

Produktionsmetoder för rent aluminiumpulver

Det finns olika produktionsprocesser som används för att tillverka rent aluminiumpulver:

• Atomisering - Smält aluminium bryts ned i droppar med hjälp av gas- eller vattenstrålar som stelnar till pulver. Gasatomiserat pulver har sfärisk morfologi.
• Elektrolys - Aluminium deponeras i pulverform från aluminiumoxidelektrolyt. Pulvret är svampigt och har oregelbunden form.
• Fräsning - Kulfräsning av aluminiumflingor ger flingpulver av olika storlek och morfologi.
• Kemiska metoder - Reaktioner av aluminiumföreningar ger fina aluminiumpulver med hög renhet.

Atomisering är den vanligaste metoden medan speciella tekniker används för ultrafina aluminiumpulver eller aluminiumpulver i nanoskala. Pulvrets egenskaper kan styras med hjälp av processparametrar.

Användningsområden för rent aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver används i följande applikationer:

• Skyddande ytbeläggningar - Termiska sprutbeläggningar för att ge korrosionsskydd för stålytor.
• Pyroteknik - Pulverbränsle för pyrotekniska kompositioner på grund av hög brandfarlighet.
• Bränsleadditiv - Tillsätts till fasta raketdrivmedel och sprängämnen för att förbättra de energetiska egenskaperna.
• 3D-utskrift - Används i additiva tillverkningsprocesser med selektiv lasersintring och direkt metallsintring (DMLS).
• Tryckfärger - Används i ledande bläck för tryckning av kretsar, RFID-taggar och annan elektronik.
• Pigment - Flingor och finfördelade pulver för färg, plast, gummi och andra ytbeläggningar.
• Elektronik - Bonding av trådar, kontakter och kretsar som kräver ledningsförmåga i ren aluminium.

Svetsning - Används som fyllnadsmaterial i aluminiumpulver för svetsning av komponenter och reparation.

Specifikationer för rent aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver finns tillgängligt med olika specifikationer:

Partikelstorlek: Mellan 5-150 mikron beroende på applikation. Finare finfördelat pulver för AM, grövre pulver för ytbeläggningar.

Renhet: Från 99% till 99,9% renhet baserat på gränser för orenheter för järn, kisel och andra element.

Morfologi: Sfäriska, oregelbundna och flingformade partikelformer. Sfäriskt pulver har bättre flytbarhet.

Beläggning: Delvis syrepassiverade, obelagda och oljebelagda rena aluminiumpulver erbjuds.

Betyg: Kommersiell renhet, mycket hög renhet och tekniska kvaliteter som uppfyller standarder som ASTM B209.

Ytarea: Pulvret kan skräddarsys från ultrafin nanoskala (upp till 20 m2/g) till grova kvaliteter.

Globala leverantörer av rent aluminiumpulver

Några av de största globala leverantörerna av rent aluminiumpulver inkluderar:

Dessa företag producerar rent aluminiumpulver i olika partikelstorleksintervall med hjälp av gasatomisering, fräsning och olika produktionsmetoder.

Prissättning av rent aluminiumpulver

Prissättningen av rent aluminiumpulver beror på:

• Renhet - Pulver med högre renhet (99,9%) är dyrare än pulver med lägre renhet (99-99,5%)
• Partikelstorlek - Finare aluminiumpulver är dyrare
• Morfologi - Sfäriskt och slätt pulver kostar mer
• Beläggning - Obelagt aluminiumpulver ger lägre kostnad
• Kvantitet - Bulkvolymer över 1 ton får rabatterade priser
• Leverantör - Större företag har högre produktionsvolym vilket minskar kostnaderna
• Geografi - Priserna är konkurrenskraftiga i Kina jämfört med Europa och USA

För små kvantiteter kan rent aluminiumpulver kosta mellan $50-100 per kg medan bulkbeställningar kan prissättas under $10 / kg.

Hälsa och säkerhet vid hantering av aluminiumpulver

Rent aluminiumpulver utgör vissa hälso- och säkerhetsrisker:

• Fint aluminiumpulver är mycket brandfarligt och explosivt när det svävar i luften. Riskerna för dammexplosioner måste minskas.
• Oxidation är en risk som kan leda till materialförlust. Förvaring i inert atmosfär rekommenderas.
• Aluminiumpulver får inte upphettas eller användas i närheten av gnistor eller antändningskällor.
• Kontakt med hud eller ögon kan orsaka irritation. Använd personlig skyddsutrustning.
• Inandning av fint aluminiumpulver kan orsaka andningsproblem. Använd lämplig ventilation och andningsskydd.
• Spill och avfallshantering av aluminiumpulver måste hanteras noggrant för att undvika kontaminering.

Inspektion och provning av aluminiumpulver

För att säkerställa kvalitetsstandarder testas rent aluminiumpulver för:

• Kemisk sammansättning - Masspektrometri med induktivt kopplad plasma och optisk emissionsspektroskopi används för att verifiera sammansättning och renhet.
• Partikelstorlek - Laserdiffraktionsanalys, sikttestning enligt ASTM B214-standarden används för mätning av partikelstorleksfördelningen.
• Morfologi - Scanning electron microscopy används för att undersöka pulverpartiklarnas form och ytstruktur.
• Flödeshastighet - Bestämd enligt ASTM B213 med hjälp av Hall-flödesmätartratt. Sfäriskt pulver har utmärkt flytbarhet.
• Skenbar densitet - Mätt med gravimetrisk analys eller Scott-volymeter enligt ASTM B212.
• Specifik ytarea - BET-gasabsorptionsmetod som används för att mäta ytarea per massenhet, särskilt för pulver i nanoskala.

Rutinmässiga tester säkerställer en jämn kvalitet och prestanda på aluminiumpulvret.

Jämförelse mellan atomiserat och sintrat aluminiumpulver

Atomiserat och sintrat aluminiumpulver skiljer sig åt i produktionsmetod och egenskaper:

Atomiserat aluminiumpulver har mer kontrollerade egenskaper som föredras för beläggningar, AM, elektronik. Sintrat aluminium används där ultrafin partikelstorlek krävs trots lägre renhet.

Vanliga frågor

F: Vad används rent aluminiumpulver för?

A: Rent aluminiumpulver används i skyddsbeläggningar, pyroteknik, bränsletillsatser, 3D-utskrifter, ledande bläck, pigment, svetsfyllmedel och andra applikationer som kräver egenskaper hos olegerat aluminium.

F: Vad är skillnaden mellan finfördelat och malet aluminiumpulver?

A: Atomiserat aluminiumpulver har sfärisk morfologi och kontrollerad partikelstorleksfördelning medan malet flingpulver har oregelbundna former och bredare fördelning. Atomiserat pulver har bättre flöde och packningsdensitet.

F: Hur produceras ultrafint aluminiumpulver?

A: Speciella produktionsmetoder som exploderande trådprocess, avdunstningskondensation och högenergikulfräsning möjliggör produktion av aluminiumpulver med partikelstorlekar under 10 mikron.

F: Vilka säkerhetsåtgärder krävs vid hantering av aluminiumpulver?

A: Fint aluminiumpulver är mycket brandfarligt. Risken för dammexplosion måste kontrolleras. Förvaring i inert gas rekommenderas. Använd korrekt jordning, ventilation och personlig skyddsutrustning vid hantering av aluminiumpulver.

F: Hur bestäms renheten hos aluminiumpulver?

S: Spektroskopisk analys som ICP-MS och OES används för att exakt kvantifiera grundämnessammansättningen. Renhetsnivåer från 99% till 99,9% baserat på orenhetselement som järn, kisel specificeras.

F: Var kan jag köpa rent aluminiumpulver för elektronikapplikationer?

S: Aluminiumpulver med hög renhet, kontrollerad partikelstorlek och låg föroreningshalt som lämpar sig för elektronik kan köpas från leverantörer som Valimet, Toyal America, Makin Metal powders och ECKA Granules.