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铝粉自传:我很美但有暴力倾向
2019年07月23日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:203
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大家好!我是铝粉,“银灰色金属、轻质、高度易燃、导热能力优秀”都是我的属性标签,我可是地球上极为受欢迎材料品种,很多地方都可以看见我的身影呢,你想了解我么,不要着急,下面请听我慢慢道来吖。

一、金属铝颜料“银粉,银色的粉”

金属铝颜料可用于溶剂型涂料,粉末涂料,塑料,印刷,油墨等领域,是金属颜料颜料家族的重要成员。颜料用的铝粉粒子是通常是鳞片状的,其片径与厚度的比例大约为(40:1)-(100:1),也正是由于这种鳞片状的粒子状态,铝颜料才具有耀眼的银色金属光泽和物理屏蔽功能。除了美美的装饰性能,铝颜料最重要的特性之一是它的高反射率。除可见光外,铝颜料还可反射红外和紫外光波。

这些鳞片状的铝粉粒子,目前主要有两种制备方法:干法生产和湿法生产。干法生产是用雾化铝粉、表面处理剂在惰性气体内直接研磨制取铝粉。湿法生产是以煤油或溶剂汽油作为保护剂添加上膜剂、分散剂、增亮剂、防沉降剂等助剂将雾化铝粉球磨成特定的鳞片状粒子结构。工业上多采用湿法生产。

银色的汽车少不了这些鳞片状的铝粉粒子

二、烟花发光剂

铝粉是高度易燃的,并且会发出耀眼的白光及超大热量。利用这一特性,铝粉可作为烟花的发光剂,在暗黑的天空发出近乎白色的闪光效果,同时释放出来的热量可以使烟花中的其他发色剂离子发出彩色的光(这个原理源于金属离子的焰色反应)。利用铝粉可以发出耀眼的白光特性,在科技没那么发达的时候,铝粉还冲当闪光灯的作用。

↓↓↓这么美的烟花,怎么可以少了金属铝粉的参与

烟花中的金属发光剂及对应的颜色示意图

三、火箭及导弹燃料

金属燃烧剂是现代固体推进剂的重要组分之一,金属燃烧剂可提高推进剂的爆热和密度,同时燃烧生成的固体金属氧化物微粒起着抑制振荡燃烧作用,可用的金属燃烧剂有锂、铍、、镁、铝等。铝粉的易得性及其其高反应性和可燃性,意味着当用作固体燃料时,可以用相对较低的成本提供大量的推力,因此毫无疑问铝粉作为能量材料的添加剂可以在导弹和火箭燃料受到重用。

由于普通的铝粉和微米级铝粉的点火延迟和慢速燃烧动力学限制了其在火箭推进剂的使用。如上尺寸的铝粉在推进剂燃烧表面上凝结成大的“集块”,延长了了燃烧时间。典型的大凝滴尺寸为20-50μm,需要10~100ms才能完全燃烧。采用纳米级的铝粉能增加推进剂单位体积所释放的能量,增大比冲,提高燃速和染料稳定。因此,在作为推进剂使用时,人们很重视铝粉的尺寸大小。同时由于推进剂不可能即制即用,铝粉又是对环境极为敏感的,因此在研究如何制取小颗粒的纳米铝粉之余,其活性控制与稳定性研究工作也是极为重要的。

四、用于定向爆破

利用铝粉的强还还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些氧化物,这类反应称为铝热反应(铝与某些金属氧化物的反应)。现实中这个反应经常用来焊接金属,比如铁轨连接,可有用来连接陶瓷和金属的。

反应式:2Al+Fe2O3→2Fe+Al2O3

反应场景示意图↓↓

 

由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融形态流出,让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的粘结在一起

既然能焊接那当然能熔断,现代用于拆去旧楼的定向爆破技术就是利用铝热反应的熔断技能。利用铝热反应产生的高温熔断钢筋是老旧楼房后者违规建筑什么的定向倒塌。

预备。一二三,向后倒

大概操作姿势是这样子的:计算槽钢厚度混凝土厚度,估算铝热剂用量,在钢筋混凝土处挖槽,周围用细砂保护,安防铝热剂(注意安全啊),引燃产生的温度高达2500-3500℃,足以使槽钢熔断。

五、用于指纹显现

真相永远只有一个,犯罪现场的指纹常常成为破案的关键。然而很多指纹并不能直接为肉眼所见,侦探们运用各种化学手法让真相浮出水面。无论是福尔摩斯、名侦探柯南还是李昌钰,肯定都是一把化学好手。粉尘显影法是一种常见的方法,其操作方法是先在指纹区撒上一层极细的粉末,然后小心除去表面粉末,指纹即可显现铝粉一种很有有效的指纹粉,可以在玻璃上使用,在除银以外的大多数颜色的表面上都能提供良好的对比度听说越细越好,具体多细不知道

粉末显现法

五、太阳能电池

铝粉也被用来制造一种厚厚的浆糊,涂在光伏太阳能电池的背面,铝浆是一种导体电子浆料,在太阳能电池片上起背场和电极的作用。

“PS:颗粒细小的铝粉因比表面大活动高,且铝粉自身属性活泼,属于易燃易爆的危险化学品,稍有不慎或者管理失当将极易引起燃烧、爆炸等意外事故。因此在其生产、使用、存储、运输、设备维修等过程中,需对铝粉属性“了如指掌”及多加防范及方能将其掌控在股掌之中。

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作者:粉体圈小白


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