粉体圈首页     您好,欢迎来到粉体圈网络!
个人注册   企业注册   登录   找回密码   进入供求市场
粉体圈专注为粉碎设备,粉体设备等厂家提供粉体技术,粉体会议等信息及粉体展示和交流平台。 粉体圈专注为粉碎设备,粉体设备等厂家提供粉体技术,粉体会议等信息及粉体展示和交流平台。
当前位置:粉体圈首页>粉体技术>粉体应用技术>正文
低调奢华有内涵——金属颜料的数千年变迁
2018月08月10日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:203
0

“假面饰金银,盛服摇珠玉”——自古以来,金银这种自带奢侈、永恒象征的金属色彩就在人们心中有着崇高的地位。作为一种极为重要的表达方式,由片状金属或片状合金粉末构成的金属颜料在生活中的点缀处处可见,它不仅能使被涂装的物品绚丽多彩,还具有明亮的金属光泽和金属闪光效果。

 

早在千百年前,金属颜料就已用于壁画和雕塑上

(左:永乐宫壁画朝元图 右:敦煌壁画观音菩萨

 

但随着新品种和市场的综合开发,如今的金属颜料已不再局限于“古法”,正逐渐向高性能、高质量方向发展,据GMI统计,2024年金属颜料市场规模更是将超过23亿美元。对于这种让人“纸醉金迷”的颜料,下文便就其发展至今衍生出的种类与功能做个简单了解。

 

一、金属颜料特性

只凭肉眼,也能知道金属颜料与其他颜料相比有一定的特殊性。托它这种“特殊之处”的福,金属颜料的各方面性能都迥异于其他颜料。

 

①组成:金属颜料均由金属或合金组成,具有金属色相和光泽,起装饰性作用;

②性状:金属颜料大多是极微细粉末,粉末颗粒形状差异性很大,有规则的球形、水滴形、树枝状、鳞片状或切屑状等,均与其制造方式有关;

③防腐蚀能力:鳞片状结构的金属颜料在涂装成膜时有与被涂物平行的特性。金属颜料在成膜物内多层排列,阻断涂膜的气孔,阻止大气中的水分和有害气体渗透涂膜;

④保温能力:色浅、高光泽的金属颜料几乎不吸收光线,能把可见光、紫外线和红外线反射回去,可用于需要保温、防止光和热辐射的物品上。

 

 

需要注意的是,多数金属颜料经过表面处理才具有颜料特性,如分散性、遮盖力等,不同的表面处理剂和处理方法可使金属颜料亲油或亲水,以适应涂料特定的要求。

 

二、金属颜料生产方法

古时的金属颜料,大多通过先制出金属箔片,再将其粉碎成粉末而成。而如今,大多数金属颜料也一样是以物理加工方式进行生产:使纯金属或合金加工成为特定的粉末,或从固态、液态或气态金属转化为粉末。

 

通常来说,金属颜料会根据被加工金属的物理特性(熔点、气化温度、硬度和延展性等)和粉末粒子的结构要求(颗粒度、粒子形状等)来确定不同的生产方式。

 

①机械粉碎

适用原材料

加工方法

粉末类型

金属粉末

合金粉末

金属或合金

机械研磨

Al、Cu、Zn

Cu、Zn、Al

旋涡研磨

Fe、Al

 

气流粉碎

Fe

不锈钢

 

②雾化法

适用原材料

加工方法

粉末类型

金属粉末

合金粉末

液态金属或合金

气体雾化

Al、Pb、Cu、Zn、Fe

黄铜、青铜、合金钢l

水雾化

Cu、Fe

黄铜、青铜

 

 

③气相沉积

适用原材料

加工方法

粉末类型

金属粉末

合金粉末

气态金属

气体雾化

Zn、Mg

 

 

④还原法

适用原材料

加工方法

粉末类型

金属粉末

合金粉末

金属化合物

金属热还原

Ti

 

 

三、常见金属颜料种类及功能

与过去单调的金银两色不同,如今的金属颜料,除了装饰作用外,往往还承担了耐腐蚀、抗光老化、耐酸碱、耐热等功能,在国家经济建设中发挥着重要作用。下列便是部分常见的金属颜料的功能概括:

 

铝粉及铝粉浆

颜料铝粉用途广,需求量大,品种多,是金属颜料中的一大种类。由于薄片状铝粉在涂料成膜物内多层排列,起到屏蔽作用,因此含铝粉的涂料具有良好的防腐蚀性能。铝粉又能反射各种光线,降低可见光、红外线和紫外线对涂膜的老化作用,同时反射一部分光波时能产生“双色效应”,故用于装饰性涂料,如金属闪光漆

 

涂装金属漆后Bling Bling的汽车

 

②锌粉

锌粉为蓝灰色球形颗粒状粉末,按细度分为3个等级:普通细度级粒径7~8μm,细微级粒径5~6μm,超细级粒径3~4μm。具有物理性隔离作用和阴极保护作用,其经化学反应在涂层表面形成锌盐及锌络合物等,这些生成物极难溶、很稳定并沉淀在涂层表面,可防止氧、水和盐类侵蚀,使钢铁得到有效保护免于锈蚀,广泛应用于钢铁结构、船舶和桥梁等。

 

常见的城市风景——钢铁大桥

 

③锌铝合金粉

锌铝合金粉综合了铝和锌的优点,在大气、水溶液和工业化学物质中具有优良的耐蚀性,对基体起牺牲阳极保护作用,且具有良好的延展性,鳞片规格容易控制,可方便获得较高的鳞片比表面积,常用于汽车\摩托车、风力发电、轨道铁路等领域。

 

各种“耐”的铁路轨道

 

④不锈钢粉

不锈钢粉具有不锈钢化学成分和物理性能,颗粒呈不规则鳞片状,粒径一般为33μm左右主要用于配制极具应用前景的高效防腐蚀涂料。这种涂料能形成钝化防锈膜,阻碍腐蚀介质的渗透,并自行修复损伤,具备耐酸碱、涂层致密性、耐热、耐磨性、耐候和抗紫外线性能,被广泛应用于化工设备、船舶、输电铁塔、排气管道等户外环境下工作的大型设备的表面涂层防护中。

 

风雨不惧的输电铁塔

 

⑤铜锌粉

铜锌粉是铜锌合金制成的鳞片状结构微细粉末,俗称金粉,于18世纪最早出现在德国。由于含铜锌粉的基料成膜可形成金属膜,能反射出闪闪金光,显得富丽华贵,因此常用于制造装饰涂料和金色油墨等。

 

基督教圣经边上常涂的“金粉”

 

钛粉

钛粉是难熔金属,熔点1677℃,在常温下对各种酸、碱类物质都有很好的耐腐蚀性,对氧的亲合力很强,在其表面生成致密的氧化膜,具有良好的化学稳定性且无毒。钛粉在化学工业、食品工业方面的涂装应用范围广泛。

 

铅粉

铅粉是灰色光泽金属,熔点327℃,具有较好的耐腐蚀性,在大气、海水和淡水中稳定,对硫酸、磷酸、氢氟酸及铬酸有抗腐性。铅粉用于粉末冶金、无油润滑剂的组分,与成膜物质混合用于防腐蚀涂层。

 

镁粉

镁粉为六方晶系银白色金属光泽粉末,在干燥空气中并不丧失金属光泽,但在潮湿空气中氧化成灰色氧化膜。由于镁粉牺牲阳极可防止金属腐蚀,在喷涂、防腐行业中的应用越来越多,广泛用于地下铁制管道、石油管道、储罐、海上设施、军民用装备等。

 

 

四、展望

目前我国金属颜料工业已经具有一定规模,品种丰富,产量可观,基本满足市场需求。但随着现代科技的发展,金属颜料已逐渐以功能性应用为重心,对性能也提出更高的要求,因此如何进一步加强涂料的作用机理、减低成本将是接下来的研究开发重点。

 

资料来源:

1.金属颜料概述,张亨。

2.片状金属颜料在防腐蚀涂层中的应用,焦志伟,刘葵。

 

粉体圈小榆整理


相关内容:
0
 

点击加入粉体技术交流群粉体技术群
返回页顶