韓國研制新型鋁粉將在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用

【鋁博士網(wǎng)】鋁粉，俗稱“銀粉”，即銀色的金屬顏料，以純鋁箔加入少量潤滑劑，經(jīng)搗擊壓碎為鱗狀粉末，再經(jīng)拋光而成。鋁粉質(zhì)輕，漂浮力高，遮蓋力強，對光和熱的反射性能均好。經(jīng)處理，也可成為非浮型鋁粉。鋁粉可以用來鑒別指紋，還可以做煙花。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。

近日，韓國材料研究所旗下的粉末/陶瓷研究總部金京泰(音譯)博士研究團隊在韓國成功開發(fā)出極細微鋁粉末表面處理技術(shù)，與現(xiàn)有的鋁粉末材料相比，與氧的反應(yīng)活性提高了2倍以上，而且可以確保操作的穩(wěn)定性。

這項技術(shù)除去了鋁粉末表面致密存在的氧化膜，涂覆上熱力學(xué)穩(wěn)定的含氟有機物，與自然形成的氧化膜相比，有機涂層在較低的溫度下受熱也可輕易除去，作為固體燃料，在產(chǎn)生高能量的條件下，鋁粉末可以具備較高的氧化反應(yīng)性，另外，有機涂層可以使得鋁粉末避免直接與外部氧氣接觸，與鋁相比，在常溫常壓環(huán)境下更易安全儲存。

純鋁與氧結(jié)合時，與其他材料相比，氧化反應(yīng)速度塊，產(chǎn)生的熱量也很高。美國、俄羅斯等國家借助鋁粉末劇烈的氧化反應(yīng)，將其作為火箭推進劑、火藥、焊接材料，廣泛用于航空、民用及國防軍工行業(yè)。只有當(dāng)表面致密堅固的氧化膜完全除去，鋁粉末優(yōu)秀的氧化反應(yīng)性和電導(dǎo)性等性能才能完全發(fā)揮出來，而這至少需要1000℃的熱量。而且，在除去氧化膜的過程中，純鋁直接暴露于大氣中，也極可能發(fā)生爆炸，這些都是另鋁粉末研究人員頭疼的問題。

為了解決這些問題，材料研究所研究團隊試圖輕易除去表面形成的氧化膜，采用了含氟有機物，可以提高鋁粉末本身的穩(wěn)定性和反應(yīng)性。涂覆后的鋁粉末在250℃以下的溫度可以脫去有機物涂層，與含有氧化膜的、相同尺寸的鋁粉末相比，反應(yīng)速度至少可以提高2倍以上，值得一提的是，利用現(xiàn)有涂裝工藝技術(shù)，易于構(gòu)建相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

今后這項技術(shù)有助于提高鋁粉末的氧化反應(yīng)性，可作為人工衛(wèi)星發(fā)射火箭的固體燃料材料，釬焊的原材料。結(jié)合有機物粘接和混合技術(shù)，可用作包括光伏電池在內(nèi)的各種電子元件和高電導(dǎo)性金屬焊劑材料，這有望提升鋁粉末的附加值，取代進口粉末材料。

研究團隊負責(zé)人金京泰表示，如果這項技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，鋁粉末在國防及電子零配件領(lǐng)域都可創(chuàng)造極大的價值，將為韓國材料和技術(shù)發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。

另一方面，此次研究得到了韓國研究財團民軍技術(shù)合作基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)業(yè)務(wù)部的“Multiscale Energetics研究團隊”，Meta材料研究中心及材料研究所的支持。