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涂料科普:金属铝粉的用途
2007/12/11/08:51  

    铝粉由于用途广、需求量大、品种多,所以是金属颜料中的一大类。颜料用的铝粉粒子是鳞片状的,也正是由于这种鳞片状的粒子状态,铝粉才具有金属色泽和屏蔽功能。金属铝粉工业化生产很久以前就有,早期的生产方式是捣冲法,把铝碎屑放在捣冲机的凹槽内,捣杵在机械带动下连续冲打凹槽内的铝屑,具有延展性的铝在冲击下逐渐变成薄片并且破碎,在铝变得非常微薄细小后进行筛选,取出合乎要求的铝粉作为产品。捣冲法的生产效率很低,产品质量不易掌握,而且生产过程中粉尘很多,非常容易起火和爆炸。1894年,德国Hamtag用求磨机生产铝粉,在球磨机内放入钢球、铝屑和润滑剂,利用飞动的钢球击碎铝屑之后成为鳞片状铝粉,在球磨机内和管道里充满惰性气体,这种方法仍然沿用,被称之为“干法生产”。1910年,美国J.Hall发明了在球磨机内加入石油溶剂代替惰性气体,生产的铝粉与溶剂混成浆状,成为浆状铝粉颜料。这种方法设备简单,工艺安全,产品使用起来非常方便,很快为世界各国所采用。现代绝大多数铝粉颜料都采用这种方法,这种方法也称之为“湿法”。

    中国铝粉工业自20世纪50年代起步,至今已有五十年的历史。雾化铝粉的亚音速空气雾化法均有采用,压水雾化法也开始进入生产序列,产品既有非规则形状的,也有正球形的。在球磨法制造铝粉及铝粉浆方面,干法工艺和湿法工艺都有厂家采用。生产的产品有漂浮型铝粉及铝粉浆、非漂浮型铝粉及铝粉浆。适合于水性涂料的水分散铝浆早已面世,以合金形式的铝粉浆如锌铝浆也有生产。

    铝粉及铝粉浆的性质及分类

   (一) 铝粉的特性

    铝为银灰色的金属,相对分质量26.98,相对密度2.55,纯度99.5%的铝熔点为685度,沸点2065度,熔化潜热323kj/g,铝有还原性,极易氧化,在氧化过程中放热。急剧氧化时每克放热15.5 kj/g,铝是延展性金属,易加工。金属铝表面的氧化膜膜透明、且有很好的化学稳定性。

    颜料用的铝粉是指粒子呈鳞片状,表面包覆处理剂且宜于做颜料的铝粉。铝粉浆是颜料铝粉与溶剂的混合物,它的用途和特性与铝粉大致相同,由于它使用起来简便,故产量和用量更大。

   (二) 颜料用铝粉与其他颜料相比,更具有其特性,表现在以下几方面:

    1、鳞片状遮盖的特性 铝粉粒子呈鳞片状,其片径与厚度的比例大约为(40:1)-(100:1),铝粉分散到载体后具有与底材平行的特点,众多的铝粉互相连接,大小粒子相互填补形成连续的金属膜,遮盖了底材,又反射涂膜外的光线,这就是铝粉特有的遮盖力。铝粉遮盖力的大小取决于表面积的大少,也就是径厚比。铝在研磨过程中被延展,径厚比不断增加,遮盖力也随之加大。

    2、铝粉的屏蔽特性 分散在载体内的铝粉发生漂浮运动,其运动的结果总是使自身与被载体涂装的底材平行,形成连续的铝粉层,而且这种铝粉层在载体膜内多层平行排列。各层铝粉之间的孔隙互相错开,切断了载体膜的毛细微孔,外界的水分、气体无法透过毛细孔到达底材,这种特点就是铝粉良好的物理屏蔽性。

    3、铝粉的光学特性 铝粉由色浅、金属光泽高的铝制成,它的表面光洁,能反射可见光、紫外光和红外光的60%-90%,用含有铝粉的涂料涂装物体,其表面银白光亮,这就是铝粉反射光线的特征。

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