Czysty proszek aluminium

Przegląd czystego proszku aluminiowego

Czysty proszek aluminiowy zawiera 99% lub więcej zawartości aluminium. Charakteryzuje się niską gęstością w połączeniu z dobrą ciągliwością, przewodnością i odpornością na korozję.

Kluczowe właściwości i zalety czystego proszku aluminiowego to:

Właściwości i charakterystyka czystego proszku aluminiowego

Właściwości	Szczegóły
Kompozycja	99% lub większa zawartość aluminium
Gęstość	2,7 g/cc
Kształt cząstki	Kulisty, nieregularny
Zakres rozmiarów	1–150 mikronów
Gęstość Nasypowa	Gęstość prawdziwa może wynosić do 50%
Przewodność	Znakomite przewodnictwo elektryczne i cieplne
Odporność przeciwkorozyjna	Dobry ze względu na warstwę tlenku ochronnego

Czysty proszek aluminiowy nadaje się do zastosowań takich jak spawanie termitowe, narzędzia diamentowe, powłoki przewodzące, pirotechnika i metalowe formowanie wtryskowe.

Skład czystego proszku aluminiowego

Typowy skład czystego proszku aluminiowego:

Skład czystego proszku aluminiowego

Element	Waga %
Aluminium (Al)	min. 99 %
Krzem (Si)	maks. 0,5%
Żelazo (Fe)	maks. 0,5%
Miedź (Cu)	Maks. 0,05%
Mangan (Mn)	Maks. 0,05%
Magnez (Mg)	Maks. 0,05%
Inne zanieczyszczenia	Maks. 0,05%

• Aluminium ma niską gęstość, ciągliwość i przewodność
• Poziomy zanieczyszczeń dla innych elementów są dokładnie kontrolowane
• Wysoka czystość aluminium zapewnia optymalne przewodnictwo elektryczne i cieplne

Wysoka zawartość aluminium zapewnia doskonałą przewodność połączoną z dobrą odpornością na korozję i umiarkowaną wytrzymałość.

Właściwości fizyczne czystego proszku aluminiowego

Właściwości fizyczne czystego proszku aluminiowego

Nieruchomość	Wartości
Gęstość	2,7 g/cc
Temperatura topnienia	660¡«C
Przewodność cieplna	237 W/mK
Opór elektryczny	2,65 x 10-6 m2
CTE	23,1 x 10^-6 /K
Współczynnik odbicia	87% przy długości fali 400 nm

• Bardzo niska gęstość w porównaniu z większością metali
• Wysokie odbicie światła i przewodność cieplna
• Niski opór elektryczny zapewnia dużą przewodność
• Relatywnie duży współczynnik rozszerzalności cieplnej wymaga uwzględnienia w projekcie.
• Zachowuje wytrzymałość w temperaturze do średnio wysokiej

Właściwości sprawiają, iż czyste aluminium nadaje się do lekkich zastosowań, gdzie wymagane jest przewodnictwo elektryczne/cieplne.

Właściwości mechaniczne czystego proszku aluminiowego

Właściwości mechaniczne czystego proszku aluminiowego

Nieruchomość	Wartości
Odporność na rozciąganie	90-100 MPa
Wytrzymałość graniczna	35-45 MPa
Wydłużenie	35-40%
Twardość	25-35 HB
Wytrzymałość na zmęczenie	50-90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie	60-65 MPa

• Stosunkowo niska wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności
• Bardzo duże wydłużenie zapewnia doskonałą ciągliwość
• Niska twardość w porównaniu do większości metali
• Wysoka granica zmęczeniowa odpowiednia do cyklicznego obciążenia
• Właściwości mogą zostać wzmocnione dzięki domieszkom stopowym

Właściwości sprawiają, że czyste aluminium nadaje się do miękkich, giętkich zastosowań, w których wymagana jest przewodność i podatność na formowanie.

Zastosowania czystego proszku aluminiowego

Typowe zastosowania czystego proszku glinu obejmują:

Zastosowania czystego proszku aluminiowego

Przemysł	Zastosowania
Spawanie termitowe	Spawanie szyn, łączenie metali
wytwarzanie przyrostowe	Komponenty o niskiej wytrzymałości
Materiały wybuchowe i pirotechniczne	Składy termitów
Powder coatings -> Powłoki proszkowe	Powłoki przewodzące i oporowe
Narzędzia diamentowe	Matryca metalowa z cząstkami diamentu
Fajerwerki	Paliwo i kompozycje pirotechniczne

Kilka konkretnych zastosowań produktów:

• Mieszanki termitowe do spawania i łączenia metali na miejscu
• Stopy odlewnicze niskotopliwe
• Powłoki przewodzące prąd elektryczny i ekranowanie RF
• Narzędzia diamentowe-aluminiowe do obróbki kamienia
• Proszek błyskowy i kompozycje pirotechniczne
• Metalurgia proszkowa niekonstrukcyjnych elementów

Kowalność, przewodność i reaktywność sprawiają, ze czyste aluminium nadaje się do tych niszowych zastosowań.

Specyfikacja proszku z czystego aluminium

Kluczowe specyfikacje dotyczące czystego proszku aluminiowego obejmują:

Specyfikacja proszku z czystego aluminium

Standard	Opis
ASTM B787	Norma dotycząca czystych proszków aluminiowych
ASTM B859	Specyfikacja proszków aluminiowych i aluminiowo-stopowych
DIN 1718-1	System oznaczeń dla aluminium i stopów aluminium
GJB320B	Chińska norma wojskowa dla proszków aluminiowych i ze stopów aluminium

Te definiują:

• Zawartość aluminium powyżej 99%
• Limity zanieczyszczeń jak Fe, Si
• Charakterystyka proszków, np. gęstość nasypowa czy rozkład wielkości cząstek
• zatwierdzone metody produkcji, takie jak rozpylanie
• Protokoły pobierania próbek i badań

Spełnienie wymogów gwarantuje odpowiedniość do zastosowań wymagających wysoce czystego pyłu aluminiowego.

Rozmiar cząstek czystego proszku aluminiowego

Rozkład wielkości cząstek czystego proszku aluminiowego

Rozmiar	Charakterystica
1-10 mikronów	Klasa ultradrobna stosowana w pastach drukarskich
10-45 mikronów	Dobra jakość odpowiednia do powłok, prasowania
od 45 do 150 mikronów	Ziarno grubsze oferuje lepszą płynność

• Mniejsze rozmiary zapewniają gładkie wykończenie i wysoką reaktywność
• Grubszy proszek poprawił przepływ dla zautomatyzowanego przetwarzania
• Dostępne są kształty cząstek zarówno kulistych, jak i nieregularnych
• Dystrybucja wielkości zależy od zamierzonego zastosowania

Zarządzanie rozkładem wielkości cząstek optymalizuje zachowanie w procesie, gęstość, reaktywność i wykończenie.

Pozorna gęstość proszku z czystego aluminium

Pozorna gęstość proszku z czystego aluminium

Gęstość Nasypowa	Szczegóły
Gęstość prawdziwa może wynosić do 50%	Dla nieprawidłowych morphologyczny proszek
1,3-1,7 g/cm³	Wyższy dla proszku sferycznego

• Sferyczny kształt proszku zapewnia większą gęstość pozorną
• Nieregularne cząstki mają mniejsze zagęszczenie, około 30-40%
• Większa gęstość poprawia płynność proszku i jego podatność na zagęszczanie
• Wartości do 60% są możliwe dzięki zoptymalizowanemu proszkowi sferycznemu

Wyższa gęstość pozorana prowadzi do wyższej produktywności wytwarzania oraz jakości części.

Produkcja czystego proszku aluminiowego

Produkcja czystego proszku aluminiowego

Metoda	Szczegóły
Atomizacja	Strumień stopionego aluminium podzielony na drobne kropelki, które następnie zestalają się w proszek
Frezerowanie kulą	Mielenie mechaniczne polega na rozdrobnieniu grubszego proszku do formy proszku drobnego
Wyżarzanie	Usuwa wewnętrzne naprężenia i poprawia kompresowalność proszków
Sitaniem	Klasyfikuje proszek na różne frakcje rozmiarowe

• Rozpylanie pozwala na produkcję dużych objętości z kontrolowaną wielkością cząstek
• Frezer typu młynkowego zapewnia obniżenie kosztów mielenia w celu uzyskania proszku o grubym ziarnie
• Wyżarzanie i przesiewanie zapewniają spersonalizowane rozmiary i kształty proszku

Połączenie metod wytwarza proszek aluminiowy o wysokiej czystości i właściwościach specyficznych dla aplikacji.

Cena czystego proszku aluminiowego

Cena czystego proszku aluminiowego

Czynnik	Wpływ na cenę
Czystość	Im wyższe stężenie czystości, tym wyższa cena
Wielkość cząstek	Ultra drobny proszek jest droższy
Wolumen zamówień	Zlecenia zbiorcze otrzymują zniżki cenowe
Metoda produkcji	Złożone metody zwiększają koszty
Opakowanie	Specjalne opakowania wliczają się do kosztów

Orientacyjna cena

• Drobiazgowy czysty proszek z aluminium: 3-6 dolarów za kilogram
• Gruboziarnisty proszek z czystego aluminium: 2–4 $ za kg
• Cena hurtowa może być nawet o 30% niższa

Ceny zależą od czystości, rozmiaru cząstek, ilości zamówienia, metody produkcji i wymogów dostosowania.

Dostawcy czystego proszku aluminiowego

Dostawcy czystego proszku aluminiowego

Firma	Lokalizacja
Zaawansowane Przedsiębiorstwo Chemiczne	USA
Micron Metals	USA
Materiały metalowe Baohua	Chiny
Hengxing Metallurgical	Chiny
Szanghajska ShuiDing Powder Material	Chiny
Reade Advanced Materials	USA

Czynniki wyboru dostawców:

• Dostępne klasy i poziomy czystości
• Pojemność produkcyjna i terminy realizacji
• średnie przedziały wielkości cząstek
• Dostosowywanie rozkładu cząstek
• możliwości pakowania
• Poziomy cenowe w zależności od ilości zamówienia
• Przestrzeganie międzynarodowych norm

Przechowywanie i manipulowanie pyłem z czystego aluminium

Obsługa czystego proszku aluminiowego

Rekomendacja	Powód
Użyj właściwej wentylacji.	Unikaj środowiska, w którym występuje zagęszczony pył
Zastosuj układy uziemiające	Zapobieganie wyładowaniom elektrostatycznym podczas obsługi
Ograniczaj narażenie na wilgoć	Zapobiega utlenianiu cząstek
Stosuj się do bezpiecznych protokołów	Zmniejsz ryzyko wystąpienia zagrożeń dla zdrowia i pożaru
Unikaj źródeł zapłonu	Ryzyko palnego proszku
Używaj narzędzi nieiskrzących	Zapobiegnij możliwości zapłonu

Zalecenia dotyczące magazynowania

• Przechowywać w suchych, obojętnych, szczelnie zamkniętych opakowaniach
• Utrzymuj temperaturę magazynowania poniżej 27¡«C
• Ogranicz ekspozycję na utleniacze, takie jak kwas azotowy.

Właściwe środki ostrożności podczas obchodzenia się oraz przechowywania pomagają zachować czystość i zapobiegają ryzyku utleniania lub zapłonu.

Inspekcja i testowanie czystego proszku aluminiowego

Badanie proszku z czystego aluminium

Test	Szczegóły
Analiza chemiczna	Badanie XRF lub ICP weryfikuje skład
Rozpiętość wielkości cząsteczek	Analiza dyfrakcji laserowej
Gęstość Nasypowa	Badanie przepływomierza halla wg normy ASTM B212
Morfologia proszku	obrazowanie SEM kształtu cząsteczki
Analiza przepływu	Natężenie przepływu grawitacyjnego przez określony lejek
Pomiar wilgotności	Badanie utraty masy podczas suszenia

Badania zapewniają, że proszek spełnia wymagane poziomy czystości, cechy cząstek, specyfikacje gęstości, morfologię i płynność zgodnie z obowiązującymi normami.

Plusy i minusy czystego proszku aluminiowego

Zalety Czystego Proszu Aluminiowego

• Niska gęstość zapewnia właściwości lekkie
• Znakomite przewodnictwo elektryczne i cieplne
• Dobra odporność na korozję
• Wysoka podatność do ciągliwości i doskonała zdolność do obróbki plastycznej
• Ekologiczne i nadające się do recyklingu
• Opłacalny w porównaniu do innych proszków przewodzących

Ograniczenia czystego proszku aluminiowego

• Niska wytrzymałość ogranicza stosowanie elementów konstrukcyjnych przenoszących obciążenia
• Umiarkowanie wysoka wytrzymałość mechaniczna w wysokich temperaturach
• Wymaga ochrony powłok w środowiskach korozyjnych
• Wrażliwy na zanieczyszczenie wilgocią i innymi proszkami
• Zapalna natura wymaga ostrożnego obchodzenia się
• Stopniowo utlenia się z czasem, jeśli nie jest powlekane

Porównanie z proszkiem ze stopu Al-Mg

Czysty Al vs. Proszek stopowy Al-Mg

Parametr	Czysty Al	Al-Mg
Gęstość	2,7 g/cc	2,7 g/cc
Siła	90-100 MPa	150-220 MPa
Przewodność	Wyśmienicie	Dobrze
Odporność przeciwkorozyjna	Dobrze	Wyśmienicie
Koszt	Niski	Wysoki
Zastosowania	Spawanie termitem, pirotechnika	Elementy konstrukcyjne

• Czysty Al oferuje lepszą przewodność i niższy koszt
• Stop Al-Mg zapewnia większą wytrzymałość
• Czysty Al nadający się do zastosowań elektrycznych i pirotechnicznych
• Al-Mg zalecany do konstrukcyjnych, lekkich komponentów

Najczęściej zadawane pytania na temat proszku z czystego aluminium

P: Jakie są główne zastosowania proszku z czystego aluminium?

A: Głównymi zastosowaniami są spawanie termitowe, powłoki przewodzące, kompozycje pirotechniczne, narzędzia diamentowe, metalowe formowanie wtryskowe części niestrukturalnych i niskostopowe stopy odlewnicze.

Q: Jakie środki ostrożności należy zachować podczas pracy z czystym proszkiem aluminiowym?

A: Zalecane środki ostrożności to właściwa wentylacja, unikanie źródeł zapłonu, sprzęt przeciwwybuchowy, systemy uziemienia, narzędzia iskrobezpieczne, odzież ochronna, bezpieczne protokoły i bezpieczne składowanie w sposób zabezpieczony przed zanieczyszczeniami.

P: Czym różni się czysty proszek aluminiowy od proszków ze stopów aluminium?

A: Czysty aluminium ma zawartość Al na poziomie 99% lub więcej, podczas gdy proszki stopów zawierają inne pierwiastki, takie jak magnez, krzem, cynk. Czysty glin zapewnia wysoką przewodność, ale niższą wytrzymałość niż stopy.

Q: Co wpływa na właściwości podzespołów z czystego proszku aluminiowego?

A: Czynnikami kluczowymi są gęstość pozorna, rozkład wielkości cząstek, ciśnienie sprasowania, parametry spiekania, zanieczyszczenia i porowatość końcowej części.