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几种片状金属粉体的制备与应用简述
2017月11月11日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:867
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片状金属粉体由于具有良好的附着力、显著的屏蔽效应、较强的反射光线的能力以及优良的导电性能,使其在浆颜料或导电料等领域得到了广泛的应用。常见的片状金属粉体主要有片状铝粉、铜金粉、锌粉和银粉等。

 

1、片状铝粉

片状铝粉是以金属铝制成的具有银白色金属光泽的粉末,是目前使用最广泛的金属颜料之一。铝粉颜料的主色调为银灰色,所以在工业上俗称为“银粉”或“铝银粉”。通常情况下,用作颜料的片状铝粉厚度为0.1-2μm,直径在1-200μm之间。主要有漂浮型铝粉和非漂浮型铝粉两大类,漂浮型只分布于涂层表面,非漂浮型则分布于整个涂层之中。

 

工艺简述:片状铝粉颜料最广泛的制备方法是球磨法。以铝锭或者铝箔为原料,进行喷雾制粉,再经过球磨、化学处理等工艺过程加工成细小的鳞片状粉末,随后进行分级、表面抛光及表面改性等后处理工艺,以获得品质更加优越的铝粉材料。

 

铝粉化学性质活泼,因此需要对其进行表面包覆改性处理,以获得化学性质稳定的粉体材料,此外随着水性涂料的火速推进,对铝粉的抗水化能力也有了更高的要求。因此研究对铝的包覆改性方法也是一个技术热点问题。

 

片状金属粉体边框流程图

 

应用领域:可用于制备油漆,金属烤漆、车辆涂装、油墨,涂料,对制品起到防护或者是美化装饰的作用。例如:应用在结构金属和钢铁上,如工厂、桥梁和架塔;用于汽车金属闪光面漆及印染制品等。

 

举例:印染用闪亮铝银粉


举例:喷涂了金属闪光底漆的制品

 

备注:金属闪光底漆之所以具有这种特殊的装饰效果,是由于该涂料中加进了金属铝粉或珠光粉等效应颜料。

 

2、片状铜金粉

商业上俗话的“铜金粉”是以金属铜或铜锌合金等制备的具有金色光泽的鳞片状合金粉末颜料。铜金粉色泽纯正,金属感强,附着力好,具有青金、红金、古铜金等各种不同的色相。

 

各种色相铜金粉

 

工艺简述:铜金粉的制备方法与颜料的制备方法相似,首先将铜或铜锌合金制成薄片或箔状物,或喷雾制成小粒,在球磨机中加入适合的润滑剂一起进行研磨到所需要的细度时,转至抛光桶进行抛光处理。掺杂不同种类与数量的其他金属元素,会使铜锌合金呈现不同光泽的色相,例如铜锡合金具有古铜色到金古铜的光泽。

 

应用领域:颜料用铜金粉有很多品级,不同品级的差异主要在于色相、平均厚度、粒度分布、平均遮盖力等。不同的粒径具有不一样的用途。粗颗粒产品适合丝网印刷油漆等行业,细颗粒铜金粉适用于凹印、胶印、凸印等行业,超细铜粉则适用于制备胶印油墨。用铜金粉调制的金漆或金墨,用于制品可使制品产生金子般的感觉。

 

金漆木牌匾

 

古风建筑的金漆木雕装饰(示例为潮汕民居)

 

3、片状锌粉

锌粉颜料的粒子结构通常有粒状与鳞片状两种。锌粉化学稳定性差,在潮湿或酸性、碱性的环境下能被氧化,故产品要保持干燥、密封,防止与酸、碱性物质接触。锌粉与酸性食物接触时,能生成具有毒性的锌盐,故不能用于食品设备的涂装。

 

工艺简介:鳞片状锌粉的生产通常采用机械法,如捣碎制粉法、湿式球磨法和振动球磨法等。举个例子,湿式球磨法是将锌粒、磨介及助剂加入球磨机中;将颗粒状金属粉碎,挤压成鳞片状。

 

应用领域:片状锌粉主要应用于配制各种水溶性无机盐涂料、有机防腐涂料以及富锌底漆。举个例子,富锌底漆具有优异的防腐性能,可以通过锌粉的溶解牺牲对钢铁起到阴极保护的作用,随着锌粉的腐蚀,致密而微碱性腐蚀产物氧化锌,阻止了进一步腐蚀。


阴极保护原理

 

4、导电浆料用片状银粉

贵金属粉末及其组成浆料在微电子工业中具有广泛的应用,其中银粉及其浆料扮演重要角色。银导电性能优异,可作为电子器件的关键材料。导电浆料对银粉的要求是纯度高、分散性好,同时银粉形貌也会影响其应用效果。片状银粉比表面能低,性质稳定,氧化趋势较低,颗粒间的接触是面或线,电阻相对较小,有较好的导电性。因此,银粉的片状化成为它的一个重要发展方向。

 

片状银粉电镜图

 

工艺简述:银粉跟其他片状金属一样也可用机械球磨法制备。利用机械球磨法制备片状银粉,一般要先获得超细粉,然后在惰性气体保护下加分散剂搅拌研磨细粉的得到片状银粉。

 

作为贵金属粉末,片状银粉也有其独特的制备工艺,如化学还原法、涂层法和熔体喷雾法等。

 

应用领域:片状银粉是优良的导电材料,是电子元件的重要材料之一,可以制成多种不同用途的厚膜电子浆料及导电涂料,用在独石电容器、滤波器、碳膜电位器、圆形(或片形)钽电容器、薄膜开关、半导体芯片粘结等电子元件。光亮片状银粉也是表面贴装元件电极浆料专用原材料,是各种片式元器件端电极专用电子浆料的重要组成部分。

 

京瓷导电银胶浆料

(导电填料可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物)


备注导电银胶通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。广泛应用于液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接。

 

随着电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展导电银胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。

 

参考文献

1、片状金属粉体在颜料及电子浆料中的应用,中南大学,叶红齐,苏周,周永华,杨鹰。

 

粉体圈 作者:小白


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