Hliníkový prášek

Přehled čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášek obsahuje 99% nebo vyšší obsah hliníku. Zajišťuje nízkou hustotu kombinovanou s dobrou tvárností, elektrickou vodivostí a odolností vůči korozi.

Klíčové vlastnosti a výhody čistého hliníkového prášku zahrnují:

Vlastnosti a charakteristika práškového čistého hliníku

Vlastnosti	Podrobnosti
Kompozice	99 % nebo více obsahu Al
Hustota	2.7 g/cc
Tvar částice	Kuličkový, nepravidelný
Rozsah velikostí	1-150 mikronů
Zdánlivá hustota	Až 50 % oproti skutečné hustotě
Měrná vodivost	Vynikající elektrická a tepelná vodivost
Odolnost proti korozi	Dobrá díky ochranné vrstvě oxidu

Čistý hliníkový prášek se hodí pro aplikace jako termitické svařování, diamantové nástroje, vodivé povrchové vrstvy, pyrotechniku a kovové vstřikovací lití.

Složení prášku z čistého hliníku

Typické složení práškového čistého hliníku:

Složení prášku z čistého hliníku

Element	Hmotnostní %
Hliník (Al)	99% min
Křemík (Si)	max. 0,5 %
Železo (Fe)	max. 0,5 %
Měď (Cu)	Maximálně 0,05 %
Mangan (Mn)	Maximálně 0,05 %
Hořčík (Mg)	Maximálně 0,05 %
Další nečistoty	Maximálně 0,05 %

• Hliník nabízí nízkou hustotu, tažnost a vodivost
• Stupně nečistot jiných prvků jsou pečlivě řízeny
• Vysoká čistota hliníku poskytuje optimální elektrickou a tepelnou vodivost

Vysoký obsah hliníku zaručuje vynikající vodivost v kombinaci s dobrou odolností proti korozi a střední pevností.

Vlastnosti čistého hliníkového prášku

Vlastnosti čistého hliníkového prášku

Nemovitost	Hodnoty
Hustota	2.7 g/cc
Teplota tání	660 €
Tepelná vodivost	237 W/mK
Elektrický odpor	2,65 × 10¹² cm
CTE	23,1 x 10^-6 /K
Reflektivita	87 % při vlnové délce 400 nm

• Velmi nízká hustota ve srovnání s většinou kovů
• Vysoká odrazivost a tepelná vodivost
• Nízký elektrický odpor poskytuje vysokou vodivost
• Relativně vysoká teplotní roztažnost vyžaduje konstrukční úvahy
• Si udržuje odolnost až do středně vysokých teplot

Tyto vlastnosti činí čistý hliník vhodným pro lehké aplikace, které vyžadují elektrickou/tepelnou vodivost.

Mechanické vlastnosti prášku z čistého hliníku

Mechanické vlastnosti prášku z čistého hliníku

Nemovitost	Hodnoty
Pevnost v tahu	90–100 MPa
Mez kluzu	35-45 MPa
Prodloužení	35-40%
Tvrdost	25-35 HB
Únavová pevnost	50–90 MPa
Sm shear strength	60-65 MPa

• Relativně nízká tahová a kluzná pevnost
• Velmi vysoké protažení poskytuje vynikající tažnost
• Nízká tvrdost ve srovnání s většinou kovů
• Vysoká únavová pevnost vhodná pro cyklické namáhání
• Vlastnosti lze zvýšit prostřednictvím přísad legujících.

Díky vlastnostem se čistý hliník hodí pro měkké, tvárné aplikace vyžadující vodivost a tvářitelnost.

Aplikace čistých hliníkových prášků

Typické použití čistého hliníkového prášku zahrnuje:

Aplikace čistých hliníkových prášků

Průmysl	Použití
Termitové svařování	Svařování kolejnic, spojování kovů
aditivní výroba	Součásti s nízkou pevností
Výbušniny a pyrotechnika	Složení termitu
Práškové laky	Vodivé a odporové povlaky
Diamantové nástroje	Kovová matrice s diamantovými částicemi
Ohňostroj	Palivo a pyrotechnické kompozice

Konkrétní použití produktu:

• Směsi termite pro spojování a svařování kovů in-situ
• Slitiny s nízkým bodem tání
• Elektricky vodivé povlaky a RF stínění
• Diamantové nástroje pro řezání kamene z hliníku
• Záblesková prachová a pyrotechnická složení
• Metalogické vstřikování nekonstrukčních dílů

Tvárnost, vodivost a reaktivita dělají z čistého hliníku vhodný materiál pro tyto speciální aplikace.

Specifikace čistého hliníkového prášku

Specifikace čistého hliníkového prášku zahrnují:

Specifikace čistého hliníkového prášku

Standard	Popis
ASTM B787	Norma pro prášky z čistého hliníku
ASTM B859	Specifikace pro práškovú hliníkovou zliatinu
DIN 1718-1	Systém označování hliníku a hliníkových slitin
GJB320B	Čínská vojenská norma pro hliníkové a hliníkové slitinové prášky

Ty definují:

• Minimálně 99 % obsah hliníku
• Omezení nečistot jako jsou Fe, Si
• Charakteristiky prášku jako zdánlivá hustota a distribuce velikosti částic
• Schválené výrobní metody jako atomizace
• Protokoly pro odběr vzorků a testování

Splnění norem zajišťuje vhodnost pro aplikace, které vyžadují hliníkový prášek o vysoké čistotě.

Velikosti částic čistého hliníkového prášku

Čistý hliníkový prášok Rozloženie veľkosti častíc

Velikost	Charakteristiky
1-10 mikronů	Ultrajemně mletá jakost pro tiskařské pasty
10–45 mikronů	Jemné třídění vhodné pro nátěry, lisování
45–150 mikronů	Hrubá zrnitosť poskytuje lepší tekutost

• Jemné velikosti zajišťují jemný výsledek a vysokou reaktivitu
• Hrubší prášek má lepší tok pro automatizované zpracování
• K dispozici jsou jak kuličkové, tak i nepravidelné tvary částic
• Záleží na cílovém využití

Řízením rozložení velikosti částic optimalizujete chování při zpracování, hustotu, reaktivitu a povrchovou úpravu.

Zdánlivá hustota hliníkového prášku

Zdánlivá hustota hliníkového prášku

Zdánlivá hustota	Podrobnosti
Až 50 % oproti skutečné hustotě	Pro nepravidelně tvarovaný prášek
1.3–1.7 g/cm³	Vyšší pro sférický prášek

• Sférového tvaru částic prášku poskytuje vyšší zdánlivou hustotu
• Nepravidelné částice mají nižší hustotu kolem 30–40 %.
• Vyšší hustota zlepšuje tok prášku a stlačitelnost
• S optimalizovaným sférickým práškom jsou možné hodnoty až do 60%

Vyšší zdánlivá hustota vede k lepší produktivitě výroby a kvalitě dílu.

Výroba čistého hliníkového prášku

Výroba čistého hliníkového prášku

Metoda	Podrobnosti
Atomizace	Proud proudu proudu následně oddělený do jemných kapiček, které ztuhnou do prášku
Kuličkové/kuličkové mlýny na prášek	Mechanické mletí klasifikuje hrubý prášek na jemný prášek
Žíhání	Odstraňuje vnitřní pnutí a zlepšuje stlačitelnost prášku
Sejmutí	Klasifikuje prášek na různé frakce velikostí

• Atomizace umožňuje velkovýrobu s kontrolovanou velikostí částic
• Mletí vede ke levnějšímu zmenšení velikosti hrubého prášku
• Žíhání a prosévání poskytují uzpůsobené velikosti a tvary prášků

Kombinace způsobů produkuje hliníkový prášek s vysokou čistotou se specifickými vlastnostmi aplikace.

Cenová nabídka čistého hliníkového prášku

Cenová nabídka čistého hliníkového prášku

Faktor	Vliv na cenu
Čistota	Vyšší stupeň čistoty stojí víc
Velikost částic	Ultrajemný prášek je dražší
Objem objednávky	Objednávky ve velkém mají slevy
Způsob výroby	Komplexní metody zvyšují cenu
Balení	Speciální balení zvyšuje náklady

Orientační ceny

• Jemný prášok z čistého hliníku: 3-6 USD za kg
• Hrubý čistý hliníkový prášek: 2–4 dolary za kg
• Cena za vyšší objemy může být až o 30 % nižší

Cena závisí na čistotě, velikosti částic, velikosti objednávky, způsobu výroby a požadavcích na přizpůsobení.

Čisté dodavatelé hliníku prášku

Čisté dodavatelé hliníku prášku

Společnost	Umístění
Pokročilá chemická společnost	USA
Micron Metals	USA
Baohua Metal Materials	Čína
Hengxing Metallurgical	Čína
Shanghai ShuiDing Powder Material	Čína
Reade Advanced Materials	USA

Faktory výběru dodavatelů:

• Dostupné stupně a třídy čistoty
• Produktivní kapacita a dodací lhuty
• Rozsahy průměrných velikostí částic
• Přizpůsobení distribuce částic
• možnosti balení
• Cenové hladiny v závislosti na množství objednávky
• Dodržení mezinárodních standardů

Manipulace a skladování čistého hliníkového prášku

Manipulace s čistým hliníkovým práškem

Doporučení	Důvod
Používejte řádné větrání	Vyhněte se prostředí s koncentrovaným prachem
Použijte zemnicí systémy	Zabraň preventivnímu statickému výboji během manipulace
Snižte vystavení vlhkosti	Zabranuje oxidaci částic
Dodržujte bezpečné protokoly	Snížení zdravotních rizik a nebezpečí požáru
Zabraňte zdrojům zapálení	Hořlavý práškový riziko
Používejte nejiskřivé nástroje	Zabraňte možnosti vznícení

Doporučení pro úložiště

• Skladujte v suchých, inertních uzavřených nádobách
• Udržujte teplotu skladování pod 27 °C
• Omezte vystavení oxidatelům, jako je kyselina dusičná

Správná preventivní opatření během manipulace a skladování pomáhají zachovat čistotu a zabraňují rizikům vznícení či oxidace.

Kontrola a testování čistého hliníkového prášku

Testování práškového hliníku

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	Složení je ověřené testem XRF nebo ICP
Distribuce velikosti částic	Analýza laserovou difrakcí
Zdánlivá hustota	Zkouška průtokoměru pomocí Venturiho trubice podle normy ASTM B212
Morfologie prášku	Snímkování SEM tvaru částic
Analýza průtoku	Průtok kapalin gravitačním průpadem dané trychtýře
Měření vlhkosti	Zkouška ztráty sušením

Testování zajišťuje, že prášek splňuje požadované úrovně čistoty, vlastnosti částic, požadavky na hustotu, morfologii a tekutost v souladu s příslušnými normami.

Čistý hliníkový prášek – výhody a nevýhody

Výhody čistého hliníkového prášku

• Nízká hustota poskytuje vlastnosti nízké váhy
• Vynikající elektrická a tepelná vodivost
• Dobrá odolnost vůči korozi
• Vysoká duktilita a skvělá formovatelnost
• Recyklovatelné a ekologicky šetrné
• Úsporný ve srovnání s jinými vodivými prášky

Omezení čistého hliníkového prášku

• Nízká pevnost omezuje použití nosných konstrukcí
• Mírná vysokoteplotní mechanická pevnost
• Vyžaduje ochranné nátěry v korozívních prostředích
• Citlivý na znečištění vlhkem a dalšími prášky
• Pyroforická povaha vyžaduje opatrné zacházení
• Pokud není opatřeno ochranným povlakem, postupně se vlivem času oxiduje

Porovnání se slitinovým práškem Al-Mg

Čistý hliník vs prášková slitina hliníku a hořčíku

Parametr	Purý Al	Al-Mg
Hustota	2.7 g/cc	2.7 g/cc
Síla	90–100 MPa	150–220 MPa
Měrná vodivost	Výborný	Dobré
Odolnost proti korozi	Dobré	Výborný
Cena	Nízký	Vysoká
Použití	Thermite Wooding, pyrotechnika	Strukturální komponenty

• Čistý hliník poskytuje lepší vodivost a nižší náklady
• Slitina Al-Mg poskytuje vyšší pevnost
• Čistý hliník, který se hodí pro elektrické aplikace a pyrotechniku
• Al-Mg vyhledávaný pro lehké součásti konstrukcí

Nejčastější dotazy k čistému práškovému hliníku

Q: Jaké jsou hlavní aplikace čistého hliníkového prášku?

Mezi hlavní aplikace patří alumino termické svařování, elektricky vodivé povlaky, pyrotechnické směsi, diamantové nástroje, vstřikování kovu pro nestrukturální díly a nízkotavitelné licí slitiny.

Otázka: Jaká opatření je třeba učinit při práci s čistým práškem z hliníku?

A: Doporučená opatření zahrnují řádné odvětrání, vyhýbání se zdrojům zapálení, zařízení odolná proti výbuchu, systémy uzemnění, nářadí bez tvorby jisker, ochranné pomůcky, bezpečné postupy a uchovávání v inertním prostředí utěsněném proti kontaminantům.

Q: Jaký je rozdíl mezi čistým hliníkovým práškem a práškem hliníkové slitiny?

A: Čistý hliník má obsah Al nejméně 99 %, zatímco slitinové prášky obsahují jiné prvky jako hořčík, křemík a zinek. Čistý Al zajišťuje vysokou vodivost, ale nižší pevnost než slitiny.

Q: Jaké faktory ovlivňují vlastnosti součástek z čistého hliníkového prášku?

A: Klíčovými faktory jsou zjevná hustota, rozložení velikosti částic, tlak slisování, parametry spékání, nečistoty a konečná pórovitost