金屬鋁粉由于用途廣、需求量大、品種多,所以是金屬顏料中的一大類(lèi)。顏料用的鋁粉粒子是鱗片狀的,也正是由于這種鱗片狀的粒子狀態(tài),鋁粉才具有金屬色澤和屏蔽功能。金屬鋁粉工業(yè)化生產(chǎn)很久以前就有,早期的生產(chǎn)方式是搗沖法,把鋁碎屑放在搗沖機(jī)的凹槽內(nèi),搗杵在機(jī)械帶動(dòng)下連續(xù)沖打凹槽內(nèi)的鋁屑,具有延展性的鋁在沖擊下逐漸變成薄片并且破碎,在鋁變得非常微薄細(xì)小后進(jìn)行篩選,取出合乎要求的
鋁粉作為產(chǎn)品。搗沖法的生產(chǎn)效率很低,產(chǎn)品質(zhì)量不易掌握,而且生產(chǎn)過(guò)程中粉塵很多,非常容易起火和爆炸。
1894年,德國(guó)Hamtag用求磨機(jī)生產(chǎn)鋁粉,在球磨機(jī)內(nèi)放入鋼球、鋁屑和潤(rùn)滑劑,利用飛動(dòng)的鋼球擊碎鋁屑之后成為鱗片狀鋁粉,在球磨機(jī)內(nèi)和管道里充滿(mǎn)惰性氣體,這種方法仍然沿用,被稱(chēng)之為“干法生產(chǎn)”。
1910年,美國(guó)J.Hall發(fā)明了在球磨機(jī)內(nèi)加入石油溶劑代替惰性氣體,生產(chǎn)的鋁粉與溶劑混成漿狀,成為漿狀鋁粉顏料。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝安全,產(chǎn)品使用起來(lái)非常方便,很快為世界各國(guó)所采用。現(xiàn)代絕大多數(shù)鋁粉顏料都采用這種方法,這種方法也稱(chēng)之為“濕法”。
中國(guó)鋁粉工業(yè)自20世紀(jì)50年代起步,至今已有五十年的歷史。霧化鋁粉的亞音速空氣霧化法均有采用,壓水霧化法也開(kāi)始進(jìn)入生產(chǎn)序列,產(chǎn)品既有非規(guī)則形狀的,也有正球形的。在球磨法制造鋁粉及鋁粉漿方面,干法工藝和濕法工藝都有廠家采用。生產(chǎn)的產(chǎn)品有漂浮型鋁粉及鋁粉漿、非漂浮型鋁粉及鋁粉漿。適合于水性涂料的水分散鋁漿早已面世,以合金形式的鋁粉漿如鋅鋁漿也有生產(chǎn)。
金屬鋁粉的生產(chǎn)和加工方法
1、熔融擠出法:
該方法是將金屬顏料與粉末涂料的其余成分(樹(shù)脂等)通過(guò)螺桿擠出機(jī)加熱擠出。盡管金屬顏料與粉末涂料能夠充分混合,但金屬顏料在高粘度的熔融體中取向不足。另外,在下一道粉碎工序中,顏料的片狀結(jié)構(gòu)不可避免的會(huì)被破壞。用該法生產(chǎn)的金屬粉施工時(shí)金屬效果帶灰色。因此,此方法僅被用于錘紋粉的制作。
2、干混法:
該法是將金屬顏料干粉加入已粉碎的粉末涂料中采用機(jī)械式混合器混合。干混法的優(yōu)點(diǎn)是金屬顏料和粉末涂料混合時(shí)不甚激烈,從而防止片狀金屬顏料的變形,金屬效果因而也不會(huì)受到影響。另外,疏松的顏料/樹(shù)脂混合體也非常有利于金屬顏料的取向,提高閃光效果。該法的缺點(diǎn)是在采用自動(dòng)噴涂設(shè)備處理回收粉末時(shí),由于金屬顏料與樹(shù)脂粉末顆粒的形狀、密度和所帶電荷有很大差異,從而產(chǎn)生分離現(xiàn)象。
3、粘結(jié)固定法(Bonding-Process):
該法將金屬顏料與粉末涂料一邊干混,一邊同時(shí)加熱,使得溫度剛剛超過(guò)樹(shù)脂的軟化點(diǎn),此時(shí)就能將金屬顏料固定粘結(jié)在帶黏性的樹(shù)脂粉末的表面,從而防止粉末在施工中和施工后回收時(shí)金屬顏料與樹(shù)脂粉末的分離現(xiàn)象。就是現(xiàn)在流行的邦定法。
金屬鋁粉在耐火材料中的使用情況:
金屬鋁粉作為添加劑加入含碳耐火材料(鎂碳磚、鋁鎂碳磚)中,會(huì)大大提高產(chǎn)品的抗氧化性,進(jìn)而提高其使用壽命,而活性鋁的含量和中位徑D50值為最主要因素,金屬鋁粉活性鋁含量越高,產(chǎn)品的抗氧化性越高,中位徑值越小,分布越均勻,鋁粉同其它元素的接觸面積越大(即比表面積越大)則產(chǎn)品的抗氧化性越好。