片狀金屬粉體由于具有良好的附著力、顯著的屏蔽效應(yīng)、較強(qiáng)的反射光線的能力以及優(yōu)良的導(dǎo)電性能,使其在漿顏料或?qū)щ娏系阮I(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。常見(jiàn)的片狀金屬粉體主要有片狀鋁粉、銅金粉、鋅粉和銀粉等。
1、片狀鋁粉
片狀鋁粉是以金屬鋁制成的具有銀白色金屬光澤的粉末,是目前使用最廣泛的金屬顏料之一。鋁粉顏料的主色調(diào)為銀灰色,所以在工業(yè)上俗稱為“銀粉”或“鋁銀粉”。通常情況下,用作顏料的片狀鋁粉厚度為0.1-2μm,直徑在1-200μm之間。主要有漂浮型鋁粉和非漂浮型鋁粉兩大類,漂浮型只分布于涂層表面,非漂浮型則分布于整個(gè)涂層之中。
工藝簡(jiǎn)述:片狀鋁粉顏料最廣泛的制備方法是球磨法。以鋁錠或者鋁箔為原料,進(jìn)行噴霧制粉,再經(jīng)過(guò)球磨、化學(xué)處理等工藝過(guò)程加工成細(xì)小的鱗片狀粉末,隨后進(jìn)行分級(jí)、表面拋光及表面改性等后處理工藝,以獲得品質(zhì)更加優(yōu)越的鋁粉材料。
鋁粉化學(xué)性質(zhì)活潑,因此需要對(duì)其進(jìn)行表面包覆改性處理,以獲得化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的粉體材料,此外隨著水性涂料的火速推進(jìn),對(duì)鋁粉的抗水化能力也有了更高的要求。因此研究對(duì)鋁的包覆改性方法也是一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)問(wèn)題。

片狀金屬粉體邊框流程圖
應(yīng)用領(lǐng)域:可用于制備油漆,金屬烤漆、車輛涂裝、油墨,涂料,對(duì)制品起到防護(hù)或者是美化裝飾的作用。例如:應(yīng)用在結(jié)構(gòu)金屬和鋼鐵上,如工廠、橋梁和架塔;用于汽車金屬閃光面漆及印染制品等。

舉例:印染用閃亮鋁銀粉

舉例:噴涂了金屬閃光底漆的制品
備注:金屬閃光底漆之所以具有這種特殊的裝飾效果,是由于該涂料中加進(jìn)了金屬鋁粉或珠光粉等效應(yīng)顏料。
2、片狀銅金粉
商業(yè)上俗話的“銅金粉”是以金屬銅或銅鋅合金等制備的具有金色光澤的鱗片狀合金粉末顏料。銅金粉色澤純正,金屬感強(qiáng),附著力好,具有青金、紅金、古銅金等各種不同的色相。

各種色相銅金粉
工藝簡(jiǎn)述:銅金粉的制備方法與顏料的制備方法相似,首先將銅或銅鋅合金制成薄片或箔狀物,或噴霧制成小粒,在球磨機(jī)中加入適合的潤(rùn)滑劑一起進(jìn)行研磨到所需要的細(xì)度時(shí),轉(zhuǎn)至拋光桶進(jìn)行拋光處理。摻雜不同種類與數(shù)量的其他金屬元素,會(huì)使銅鋅合金呈現(xiàn)不同光澤的色相,例如銅錫合金具有古銅色到金古銅的光澤。
應(yīng)用領(lǐng)域:顏料用銅金粉有很多品級(jí),不同品級(jí)的差異主要在于色相、平均厚度、粒度分布、平均遮蓋力等。不同的粒徑具有不一樣的用途。粗顆粒產(chǎn)品適合絲網(wǎng)印刷油漆等行業(yè),細(xì)顆粒銅金粉適用于凹印、膠印、凸印等行業(yè),超細(xì)銅粉則適用于制備膠印油墨。用銅金粉調(diào)制的金漆或金墨,用于制品可使制品產(chǎn)生金子般的感覺(jué)。

金漆木牌匾

古風(fēng)建筑的金漆木雕裝飾(示例為潮汕民居)
3、片狀鋅粉
鋅粉顏料的粒子結(jié)構(gòu)通常有粒狀與鱗片狀兩種。鋅粉化學(xué)穩(wěn)定性差,在潮濕或酸性、堿性的環(huán)境下能被氧化,故產(chǎn)品要保持干燥、密封,防止與酸、堿性物質(zhì)接觸。鋅粉與酸性食物接觸時(shí),能生成具有毒性的鋅鹽,故不能用于食品設(shè)備的涂裝。
工藝簡(jiǎn)介:鱗片狀鋅粉的生產(chǎn)通常采用機(jī)械法,如搗碎制粉法、濕式球磨法和振動(dòng)球磨法等。舉個(gè)例子,濕式球磨法是將鋅粒、磨介及助劑加入球磨機(jī)中;將顆粒狀金屬粉碎,擠壓成鱗片狀。
應(yīng)用領(lǐng)域:片狀鋅粉主要應(yīng)用于配制各種水溶性無(wú)機(jī)鹽涂料、有機(jī)防腐涂料以及富鋅底漆。舉個(gè)例子,富鋅底漆具有優(yōu)異的防腐性能,可以通過(guò)鋅粉的溶解犧牲對(duì)鋼鐵起到陰極保護(hù)的作用,隨著鋅粉的腐蝕,致密而微堿性腐蝕產(chǎn)物氧化鋅,阻止了進(jìn)一步腐蝕。

陰極保護(hù)原理
4、導(dǎo)電漿料用片狀銀粉
貴金屬粉末及其組成漿料在微電子工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用,其中銀粉及其漿料扮演重要角色。銀導(dǎo)電性能優(yōu)異,可作為電子器件的關(guān)鍵材料。導(dǎo)電漿料對(duì)銀粉的要求是純度高、分散性好,同時(shí)銀粉形貌也會(huì)影響其應(yīng)用效果。片狀銀粉比表面能低,性質(zhì)穩(wěn)定,氧化趨勢(shì)較低,顆粒間的接觸是面或線,電阻相對(duì)較小,有較好的導(dǎo)電性。因此,銀粉的片狀化成為它的一個(gè)重要發(fā)展方向。

片狀銀粉電鏡圖
工藝簡(jiǎn)述:銀粉跟其他片狀金屬一樣也可用機(jī)械球磨法制備。利用機(jī)械球磨法制備片狀銀粉,一般要先獲得超細(xì)粉,然后在惰性氣體保護(hù)下加分散劑攪拌研磨細(xì)粉的得到片狀銀粉。
作為貴金屬粉末,片狀銀粉也有其獨(dú)特的制備工藝,如化學(xué)還原法、涂層法和熔體噴霧法等。
應(yīng)用領(lǐng)域:片狀銀粉是優(yōu)良的導(dǎo)電材料,是電子元件的重要材料之一,可以制成多種不同用途的厚膜電子漿料及導(dǎo)電涂料,用在獨(dú)石電容器、濾波器、碳膜電位器、圓形(或片形)鉭電容器、薄膜開(kāi)關(guān)、半導(dǎo)體芯片粘結(jié)等電子元件。光亮片狀銀粉也是表面貼裝元件電極漿料專用原材料,是各種片式元器件端電極專用電子漿料的重要組成部分。

京瓷導(dǎo)電銀膠漿料
(導(dǎo)電填料可以是金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的粉末和石墨及一些導(dǎo)電化合物)
備注:導(dǎo)電銀膠通過(guò)基體樹(shù)脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起, 形成導(dǎo)電通路, 實(shí)現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接。廣泛應(yīng)用于液晶顯示屏(LCD)、發(fā)光二極管(LED)、集成電路(IC)芯片、印刷線路板組件(PCBA)、點(diǎn)陣塊、陶瓷電容、薄膜開(kāi)關(guān)、智能卡、射頻識(shí)別等電子元件和組件的封裝和粘接。
隨著電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集成化的迅速發(fā)展導(dǎo)電銀膠是替代鉛錫焊接, 實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。
參考文獻(xiàn)
1、片狀金屬粉體在顏料及電子漿料中的應(yīng)用,中南大學(xué),葉紅齊,蘇周,周永華,楊鷹。
粉體圈 作者:小白
作者:粉體圈
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