脫硅鋁粉是一種經(jīng)過(guò)特殊工藝處理的鋁基材料,其核心特征是通過(guò)化學(xué)或物理方法有效降低原料中硅(Si)雜質(zhì)的含量。在冶金行業(yè)稱(chēng)為"高純鋁粉",通常要求硅含量低于0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),有些高端產(chǎn)品甚至控制在0.01%以下。這種材料保留了鋁輕質(zhì)(密度2.7g/cm3)、導(dǎo)熱性好(237W/m·K)等優(yōu)勢(shì),同時(shí)因硅元素的減少顯著提升了延展性和耐腐蝕性。
該材料的制備工藝需要重點(diǎn)關(guān)注硅元素的去除環(huán)節(jié),特別是采用電解精煉法或三層液電解法時(shí),通過(guò)控制電流密度(3-5A/dm2)和熔鹽溫度(750-800℃)實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)分離。相比普通鋁粉,脫硅鋁粉在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)能有效避免硅相偏析導(dǎo)致的應(yīng)力集中問(wèn)題,其疲勞強(qiáng)度可提升15-20%。某些特殊型號(hào)還會(huì)添加鎂(Mg0.5%-1%)或銅(Cu4%-5%)等合金元素來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)械性能。
從微觀結(jié)構(gòu)觀察,脫硅處理使鋁晶粒更均勻細(xì)小(晶粒尺寸5-10μm),這種特性使其在3D打印金屬粉末市場(chǎng)占據(jù)重要地位。目前主流生產(chǎn)商如美國(guó)Valimet或德國(guó)TLS Technik的產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)氧含量≤800ppm、球形度≥0.9的技術(shù)指標(biāo)。值得注意的是,不同粒度規(guī)格(D50從15μm到150μm)對(duì)應(yīng)著差異化的應(yīng)用場(chǎng)景,例如精細(xì)粉末更適合選擇性激光熔融(SLM)工藝。
在儲(chǔ)存運(yùn)輸環(huán)節(jié),脫硅鋁粉需要特別注意防潮處理,因其比表面積可達(dá)0.5-3m2/g時(shí)極易氧化。通常采用氬氣保護(hù)包裝,且要求濕度控制在30%RH以下。隨著新能源汽車(chē)電池殼體、5G基站散熱組件等新興需求增長(zhǎng),全球脫硅鋁粉市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將以6.8%的年復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)擴(kuò)張,這也推動(dòng)著等離子霧化法等新制備技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程。