Poudre d'aluminium sphérique est une poudre d'aluminium spécialisée dont les particules sont de forme sphérique. Cette poudre présente plusieurs propriétés et applications avantageuses par rapport aux poudres d'aluminium standard.
Aperçu de la poudre d'aluminium sphérique
La poudre d'aluminium sphérique offre une fluidité supérieure, une densité d'emballage et d'autres caractéristiques qui la rendent bien adaptée à diverses utilisations industrielles. Quelques détails clés :
- Composé de petites particules d'aluminium de forme sphérique plutôt que de paillettes irrégulières.
- La taille des particules est généralement comprise entre 1 μm et 150 μm.
- Produit par atomisation de l'aluminium en fusion
- Les propriétés peuvent être personnalisées en fonction des paramètres d'atomisation
- Utilisé dans les explosifs, la pyrotechnie, le soudage, l'impression 3D de métaux, etc.
Avantages : excellente fluidité, densité apparente plus élevée, surface de contact plus faible, distribution granulométrique uniforme, faible porosité, teneur réduite en oxydes, chimie contrôlée.
Inconvénients : plus chères que les poudres d'aluminium standard.
Types de poudre d'aluminium sphérique
Il existe quelques types principaux de poudre d'aluminium sphérique, classés en fonction de leur méthode de production et de leurs propriétés :
| Type | Description |
| Atomisé | Fabriqué par atomisation de gaz inerte ou d'eau ; type le plus courant avec une distribution serrée. Utilisé pour réduire la sensibilité aux explosifs, améliorer l'écoulement de la poudre et l'emballage. |
| Sphéroïdale | Poudre d'aluminium irrégulière transformée en sphères par des procédés tels que le pressage isostatique à chaud. Coût plus faible mais distribution plus large. |
| Atomisation par plasma | Produit à l'aide d'un plasma au lieu d'un mélange gaz/eau. Poudre très petite et uniforme jusqu'à 1 μm pour les applications avancées. |
| Grenaille d'aluminium | Faible porosité et diamètres précis. Utilisé pour le sablage/profilage de surface. Généralement plus gros que les poudres. |
Ces différents types de poudres d'aluminium sphériques ont des compositions, des tailles, des méthodes de production et des applications spécifiques pour lesquelles elles conviennent le mieux.
Composition de la poudre d'aluminium sphérique
La poudre d'aluminium sphérique peut être composée d'aluminium pur ou de divers alliages d'aluminium personnalisés pour leur conférer des propriétés particulières. Quelques exemples :
| Type | Éléments d'alliage | Caractéristiques |
| Al pur | – | Souple, peu résistant ; facile à former et à souder. |
| 6061 | Mg, Si | Résistance moyenne ; résistance modérée à la corrosion. |
| 7075 | Zn, Mg, Cu | Haute résistance ; souvent utilisé pour des applications aérospatiales. |
Des limites d'impuretés spécifiques dans la chimie et des distributions de particules serrées sont maintenues pour obtenir des performances fiables. Des alliages sur mesure sont possibles pour des propriétés mécaniques, thermiques ou chimiques particulières.
Propriétés de la poudre d'aluminium sphérique
Outre sa composition, la poudre d'aluminium sphérique présente plusieurs propriétés physiques et chimiques caractéristiques :
Physique
- Forme sphérique
- Surface lisse
- Densité apparente : 0,85 - 2,0 g/cm3
- Densité de prise : jusqu'à 75% de solide
- Densité apparente : 0,4-1,2 g/cm3
- Débit : 25-35 s/50g
- Conductivité thermique : élevée
- Point de fusion : ~660°C
- Température du solidus
- Capacité thermique spécifique
- Coefficient de dilatation thermique
Chimique
- Formation d'une couche d'oxyde d'aluminium passivante sur la surface
- La réactivité augmente avec la diminution de la taille des particules
- Classes pyrophoriques possibles
- Oxydation à haute température
Ces propriétés dépendent de la composition exacte de l'alliage et de la méthode de production. Il est possible de concevoir des particules sur mesure pour obtenir des caractéristiques spécifiques à une application.
Caractéristiques de la poudre d'aluminium sphérique
Afin de fonctionner de manière optimale dans les applications, poudres d'aluminium sphériques ont des normes strictes pour des caractéristiques telles que
| Caractéristique | Gamme typique |
| Forme des particules | Sphérique ; peu de satellites |
| Taille des particules | 1 – 150 μm |
| Répartition par taille | D10 : rapport D50 > 0,7 |
| Teneur en oxyde | < 3,0% en poids |
| Densité apparente | 0,85 - 2,0 g/cm3 |
| Densité du robinet | > 75% densité solide |
| Rapport de Hausner | 1,25 maximum |
| Débit | 25-35 sec, échantillon de 50g |
Le maintien de cette cohérence permet d'obtenir des performances fiables et reproductibles. Les spécifications peuvent être personnalisées en fonction des exigences de l'application.
Applications de la poudre d'aluminium sphérique
Les applications les plus courantes de la poudre d'aluminium sphérique sont les suivantes :
Pyrotechnie
- Poudre flash
- Feux d'artifice
- Les feux d'artifice
- Éléments de retard/trace
Utilisé pour modifier la sensibilité, ajuster la vitesse de combustion, réduire la poussière et améliorer la sécurité de la manipulation.
Pulvérisation thermique
- Fils/tiges
- Injection de poudre
- Revêtements à haute densité et faible porosité
Permet d'obtenir une finition de surface lisse, une efficacité de dépôt élevée et des revêtements uniformes.
Impression 3D
- Fusion sélective par laser (SLM)
- Fusion par faisceau d'électrons (EBM)
- Jets de liant
- Densité d'emballage plus élevée
Permet d'obtenir des géométries complexes avec des parois plus fines, une résolution plus fine et une plus grande flexibilité des alliages par rapport aux poudres métalliques.
Soudage
- Amélioration de la fluidité et de l'état de surface
- Porosité plus faible
- Réduire les pertes par oxydation
Excellentes performances de soudage pour les applications aérospatiales et les munitions.
Explosifs
- Compositions pyrotechniques
- Puissance des armes
- Mélanges d'allumage
- Réactions à la thermite
Ajuste la sensibilité, la vitesse de réaction et les paramètres de performance grâce à un contrôle étroit de la distribution de la taille et des ajouts d'alliages.
Autres
- Meulage/polissage
- Prétraitement
- Films conducteurs
- Préformes de brasage
La forme sphérique, la surface lisse et l'écoulement amélioré offrent des avantages dans diverses autres applications telles que la finition de surface.
Spécifications de la poudre d'aluminium sphérique
La poudre d'aluminium sphérique est disponible sous diverses désignations et spécifications standard en fonction de l'industrie, des exigences du processus et des applications finales :
| Standard | Notes | Taille des particules | Applications courantes |
| ASTM B801 | Aluminium atomisé ; Grade A | 10-150 μm | Revêtements par pulvérisation thermique ; fils d'impression |
| AMS 4376 | Classe 1A ; Classe 3 | 10-53 μm ; 38-106 μm | Propulseurs de fusée à propergol solide ; explosifs |
| AMS 4377 | Classe 1-3 | 5-15 μm | Produits pyrotechniques ; mélanges d'allumage |
| Alcan MD-202 | MD-202SD ; MD-202HD | 20-180 μm | Poudres pour projection thermique |
Les étiquettes indiquent clairement la qualité, la gamme de tailles, le numéro de lot, la date de fabrication et d'autres détails.
Poudre d'aluminium sphérique Fournisseurs
Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudre d'aluminium sphérique, on peut citer
| Entreprise | Localisation |
| Atlantic Equipment Engineers | Bergen, NJ ; USA |
| Luxfer Magtech | Manchester ; Royaume-Uni |
| Nippon Atomized Metal Powders Corp | Japon |
| Hoganas | Suède |
| Fabrication de poudres métalliques | ROYAUME-UNI |
La logistique de la chaîne d'approvisionnement, la quantité minimale de commande et les prix varient d'un fournisseur à l'autre en fonction de la région géographique, de la capacité de production, des options de personnalisation et d'autres facteurs.
poudre d'aluminium sphérique Tarification
Le prix de la poudre d'aluminium sphérique dépend fortement de la nature de la poudre :
- La pureté : Augmentation des prix pour les degrés de pureté plus élevés
- Taille des particules : Les petites tailles sont plus coûteuses à produire
- Distribution de la taille : Des distributions plus serrées coûtent plus cher
- Quantité : Les prix baissent considérablement pour les commandes en gros
- Géographie : Varie en fonction des approvisionnements locaux et du coût de la vie.
Quelques prix typiques de la poudre d'aluminium :
| Type | La pureté | Taille des particules | Fourchette de prix |
|---|---|---|---|
| Atomisé | 99.9% | 15-45 μm | $20-30/lb |
| Plasma | 99.95% | 45-106 μm | $35-45/lb |
| Sphéroïdale | 99.7% | 150-250 μm | $10-15/lb |
| Grenaille d'aluminium | 99% | Diamètre de 1 à 4 mm | $5-8/lb |
Les qualités spécialisées répondant à des exigences chimiques strictes peuvent coûter plus de $100 par livre. S'adresser directement aux fournisseurs permet d'obtenir des prix plus précis.
Avantages et inconvénients de la poudre d'aluminium sphérique
Parmi les principaux avantages et les limites de l'utilisation de la poudre d'aluminium sphérique inclure :
Avantages
- Excellente fluidité
- Densité apparente et efficacité d'emballage plus élevées
- Surface inférieure par unité de masse
- Distribution plus uniforme des particules
- Réduction de la porosité des produits finis
- Résistance à l'oxydation ; faible réactivité
- Propriétés personnalisables grâce aux alliages
- Amélioration de l'état de surface ; moins d'abrasion
Inconvénients
- Coût plus élevé que les poudres d'aluminium standard
- Manipulation et stockage particuliers pour les produits pyrophoriques
- Production et disponibilité limitées pour les petites tailles
- Nécessite une fabrication de haute précision
Considérations
- Équilibrer la distribution serrée et la fabrication modulable
- Obtenir des lots stables et cohérents
- Prévention du soudage à froid pendant le stockage et le transport
- Contrôle de l'oxydation des surfaces par la production et l'exposition à l'atmosphère
La forme sphérique permet d'obtenir des propriétés de poudre supérieures, mais elle reste plus coûteuse et nécessite des processus de production avancés.
FAQ
Q : Quelle est la différence entre la poudre d'aluminium sphérique et la poudre d'aluminium atomisée ?
R : La poudre d'aluminium atomisée peut avoir des formes légèrement irrégulières, bien que la distribution de la taille des particules soit toujours étroitement contrôlée. Les particules de poudre d'aluminium sphériques ont une forme sphérique précise obtenue grâce à des processus d'atomisation spécialisés.
Q : La poudre d'aluminium sphérique est-elle dangereuse ?
R : Certains types peuvent être pyrophoriques, ce qui nécessite une manipulation spéciale dans des atmosphères inertes. Sinon, il est généralement sans danger, les risques pour la santé étant similaires à ceux des autres poudres d'aluminium et nécessitant le port d'un masque pour éviter l'inhalation. Toujours vérifier la FDS.
Q : Quelle est la densité apparente typique d'une poudre d'aluminium sphérique ?
R : Les densités apparentes varient entre 0,4 et 1,2 g/cm3 en fonction de la composition exacte et des caractéristiques de la poudre. Les valeurs supérieures à 1 g/cm3 sont courantes pour de nombreuses spécifications de poudres d'aluminium sphériques.
Q : Comment choisir la bonne taille de poudre d'aluminium sphérique ?
R : Il faut tenir compte de facteurs tels que les contraintes liées à la méthode de fabrication, les exigences en matière de densité, les besoins en matière de finition de surface, la réactivité, les propriétés finales de la pièce et les options d'alliage disponibles. La meilleure recommandation consiste à discuter des détails de l'application avec les fournisseurs.
Q : Ces poudres sphériques peuvent-elles être utilisées dans des applications alimentaires/médicales ?
R : L'aluminium sphérique n'est généralement pas utilisé dans les applications alimentaires ou médicales, bien que des alliages d'aluminium conformes à des normes strictes concernant les impuretés et le traitement puissent être adaptés à certains scénarios exigeant la non-toxicité. Des considérations particulières de conformité seraient alors nécessaires.
Conclusion
La poudre d'aluminium sphérique offre un comportement d'écoulement de la poudre, une densité, un contrôle de la réactivité, une finition de surface et d'autres propriétés supérieurs à ceux des poudres d'aluminium standard. La personnalisation par le biais de processus d'atomisation spécialisés permet de répondre aux applications exigeantes dans les secteurs de l'aérospatiale, de la défense, de la fabrication additive et des céramiques avancées. Le partenariat avec des fournisseurs experts permet de définir les bonnes spécifications. Malgré des coûts plus élevés, l'amélioration de la cohérence et de la performance des composants démontre une excellente valeur pour les applications critiques. Les développements en cours se concentrent sur l'amélioration de la distribution des tailles, la réduction de la teneur en oxyde et un meilleur contrôle des ajouts d'alliages.
