铝粉
铝粉（英文名：Aluminum Powder）是一种银白色有光泽的金属粉末，别名“银粉”，化学式是Al，相对原子质量是26.98 g/mol，密度是2.702 g/cm3，不溶于水。溶于盐酸、硫酸和碱。
铝粉的生产过程主要可以分为铝粉的制备和深加工，其制备过程主要是将原料粉碎成铝粉。它主要应用是用作铝颜料，还可以应用于涂料、印刷油墨等产品的应用，除此以外它还可以直接应用于工业、航空、军工弹药、民用烟火、化工、耐火材料、食品等领域。
铝粉具有刺激性，毒性较强，会对人体呼吸系统、皮肤等造成损伤，导致呼吸困难、咳嗽、肺部以及肾脏损伤。而且铝粉易燃，遇水会发生燃烧爆炸，空气中铝粉尘含量较多时也会发生燃烧爆炸现象，会对环境造成一定的危害。因此铝粉在存储和运输过程中应注意干燥、远离火源。
历史发展
在历史发展中，鳞片状的铝粉有良好的金属光泽和屏蔽功能，其作为颜料使用具有很大的市场价值，因此将铝粉用作颜料的发展已有100多年的历史。早期人们使用捣冲法获得合乎要求的铝粉，但该工艺效率低下且危险系数高。
1892年, 德国舒伦克公司开始生产铝粉。随后在1894年，德国Hamtag研究出来新的生产工艺，他将钢球、铝屑和润滑剂加入球磨机中，通入惰性气体，然后开始生产铝粉，该干法制铝粉的工艺方法一直延续至今。
20世纪初，铝粉的雾化加工技术进一步得到优化，并自成体系。1910年，美国哥伦比亚大学的J.Hall用石油溶剂代替惰性气体，生产的铝粉与溶剂混合形成浆状铝粉颜料，该方法是湿法制铝粉，也是现代大多数的生产方法。20世纪20~30年代，因为战争中武器弹药的使用，铝粉的需求量迅速上升，粉末的加工规模迅速扩大，更进一步促进加工技术走向成熟。1945年, 美国星铂联公司（Silberline）开始生产类银圆状涂料，并将其应用于汽车漆等闪烁度较高的产品上。
理化性质
物理性质
铝粉一般是具有银白色光泽的轻金属粉末，其有银白色到银灰色和黑灰色两种颜色，它不溶于水，溶于碱、盐酸、硫酸。铝粉的密度是2.702 g/cm3，熔点660℃，沸点2056℃，燃点温度645℃。其粉末在空气中的发火点约大于800℃，最小点燃能量是20mJ，其燃烧热值是3.056X104 J/g，熔化潜热是2.554X105 J/摩尔，爆炸极限25~40 g/m，最大爆炸压力59.82 N/cm2。
铝粉具有燃烧热值高、活性大、比表面积大、颗粒度高、杂质少且可改性等优良特性，使铝粉可以直接应用工业、航天等领域。铝粉还具有质量轻、漂浮力高、遮盖力强、耐水性、彩色、高闪光性以及对光和热的反射性能优良等特性，然后因为片状铝粉对光的反射性能优良这一特性，使其具有良好的金属光泽，若铝粉平行分布于基底表面就会使其物体具有“随角异色”效应即人们观察到的光泽和颜色会随着视角的变化而变化，而且其除了遮盖力强以外还具有良好的屏蔽特性，能有效阻挡外界气体、水分等浸入基底，起到很好的屏蔽保护作用。
化学性质
铝粉易燃，燃烧时呈炫目的白色火焰。铝粉还是两性金属，他既能和酸发生化学反应，又能与碱溶液发生反应，两种反应都能置换出氢气。而且铝粉易与碱和无机酸发生反应作用放出氢，遇水或潮气会发生放热反应。铝粉具有还原性，能还原大多数金属。其还能与空气形成爆炸性混合物，大量粉尘遇湿气能自行燃烧。粉尘愈细愈易失火。能与酸类或强碱猛烈反应，放出氢气。
与水反应
铝粉会与水发生反应生成氢气，其作为泡沫剂就是利用该原理，在碱性条件下与水反应。以在泡沫混凝土料浆为例，碱性物是Ca(OH)2，具体反应方程如下所示：
氧化反应
铝粉在空气中会被氧气氧化，在铝表面形成一层致密的氧化铝薄保护膜。
分类
铝粉按加工方式不同可分为雾化铝粉、球磨铝粉和铝屑粉，球磨铝粉按加工方式的不同又可分为干磨铝粉和湿磨铝粉（又被称为铝膏和铝粉浆）；按表面改性的不同可分为漂浮型、非浮型、水分散型；按照粒度和形状的区别又可分为球形铝粉和片状铝粉；按用途不同分为工业铝粉、涂料铝粉、发气铝粉、农药铝粉等。
铝粉
雾化铝粉
雾化铝粉中主要介绍的是工业铝粉、特细铝粉、易燃铝粉。工业铝粉，它也称炼钢铝粉，其主要用途是炼钢除气，它还可以作铝热剂、还原剂和铸造翻沙用的脱模剂以及渗铝用的铝合剂等。特细铝粉的粒度不大于0.37mm，主要用于航天工业火箭推进的燃料以及一级原料军工炸药等。而易燃铝粉又称喷铝粉，其粒度小于630微米。主要是用于制造军工的各种发射药与炸药，也常被用于当做化学工业的还原剂、催化剂、烟火剂以及耐火材料的添加剂。
球磨铝粉
球磨铝粉中最重要的一类就是涂料铝粉，它主要用于工业用防腐、防锈的涂料，生产烟花爆竹等，可以利用档次高的废导线生产普通涂料铝粉。
其他.
除了以上介绍的雾化铝粉和球磨铝粉这两大类以外，以下是对其余主要的铝粉产品即发气铝粉、亲水发气铝粉、易燃细铝粉、农药铝粉、烧结铝粉、烟花铝银粉和焰火黑铝粉进行介绍。
根据生产中所采用的不同的分散助磨剂可分为发气铝粉和亲水发气铝粉，其中发气铝粉主要用于做加气混凝土的泡沫剂，也可做烟火剂。因生产中采用的是高级饱和脂肪酸硬脂酸作分散助磨剂，在用于发泡剂时必须用肥皂或洗洁精等进行脱脂；而亲水发气铝粉的生产工艺中使用的是合成脂肪酸做分散助磨剂，所以使用时无需脱脂，它主要用于做发泡剂。
易燃细铝粉的外观为银白色，形状为鳞片状，其粒度小于355微米。其主要是用于制造军工的各种发射药与炸药，也常用于耐火材料，还原剂、催化剂以及矿山的水胶炸药等。而农药铝粉的松装密度要求在0.4~0.55g/cm3之间，主要用于制作粮食的高效杀虫剂（磷化铝）。还有烧结铝粉的主要用途是用粉末冶金的方法制造烧结铝。而烟火专用铝粉主要是烟花铝银粉和放礼花黑铝粉，两者可根据外观区分，烟花铝银粉的外观呈银灰色片状，焰火黑铝粉的外观呈黑灰色片状。
应用
涂料领域
铝粉因其质量轻、遮盖力好，色彩漂亮而且具有优良的防腐功能和耐水性，可以用于配制颜料，还有锤纹漆、底面两用漆及美术漆等，除此以外还可用于管道的复合陶瓷涂层。
然后涂料的性能是与涂料的应用密切相关。海洋涂料、屋面涂料和防腐蚀涂料要求铝粉颜料具有热、光反射性和防腐蚀性；罐头涂料则要求铝粉符合同食品接触的条件；粉末涂料要求铝粉可以一起被挤出；卷钢涂料和一般工业涂料要求铝粉具有较强的闪光效果，良好的“随角异色”性和耐酸性。
铝粉颜料还可以应用于汽车新车的在线涂装涂料中，零部件的表面装饰以及汽车的修补漆中，一般要采用耐酸级铝粉，以及还会使用具有正视明亮 、侧视变暗的“随角异色”效应涂料，这类铝颜料还可应用于飞机表层装饰上。铝粉颜料还应用于照相凹版印刷和照相凸版印刷、胶版印刷和丝网印刷。某些铝颜料还可以直接应用于母料产品，使塑料制品、塑料加工品以及色母料生产商生产出具有最明亮金属效果的产品。
工业领域
铝粉可添加到复合材料中，提高涂料的附着力、抗冲击强度以及黏结性能。铝粉还可以添加到涂料中提高涂料的阴极保护时间，加强镀层的电化学性能，降低锌这类金属的氧化率。除此以外，铝粉在化工领域中可作为脱氧剂、还原剂或催化剂用于化工生产中，其还可以作为轻质混凝土的金属泡沫剂；而且在制作耐火材料方面可以用来制作耐火纤维、铝镁碳砖等，本身也可用于制作合金。不仅如此，工业中铝粉还可用来加工各种功能的轻质零部件及耐磨管道的复合陶瓷涂层。
铝粉可用作塑料、橡胶、油气、密封胶的填充剂，加入ep、酚醛树脂、聚酰胺、聚等中，不仅可以获得导热、导电性能良好的塑料制品，还可以提高制品的耐磨性。
航天航空领域
铝粉添加进固体复合推进剂，提高推进剂的能量密度从而增加火箭推动剂的燃烧能量、减少火箭发动的不稳定性。
炸药领域
铝粉在制作工业炸药中添加可增加炸药的密度，起到敏化作用和增加炸药的威力；在军工方面，可用于导弹战斗部，装药制成燃料空气炸药；铝粉被用来与高氯酸钾、硫磺混合制作火花闪光炮。
食品领域
铝粉因其与水反应会产生热量，所以可添加于食品加热包中，可用于自热食物中。铝粉不仅可以用来包装冷冻水果、肉类、高点等食物，还可以充当食用色素或是表面装饰色素，以表面装饰为主因此应当适度。
制备方法
铝粉的制备过程按照工艺可分为铝粉的制备和铝粉深加工两大类。
铝粉的制备
主要是机械法，它主要是通过不同的操作将金属铝和其他合金材料粉碎成细小颗粒，该制备过程不发生化学变化。其可分为雾化法、研磨法、冲击粉碎法等。
雾化法
将熔体铝通过雾化器，熔体铝会在高压气流下将被撕裂以及粉碎成小雾滴，然后快速凝固成粉。其典型工艺流程如下所示：
首先借助熔化设备使铝锭在一定温度下熔融而形成熔体，再将熔体铝通过雾化器快速凝固成粉。其次是将雾化的原粉在沉降器内冷却沉降，在进入活底漏斗或直接通过管道由风力输送进入料仓。然后把收集到的原粉按粒度的不同分布进行分选。最后将分级后的产品，用适当容器包装收敛。
研磨法
其操作原理是将原料输送至球磨机进行磨细。根据原料状态的不同，可将其分为干法磨粉和湿法磨粉。其中湿法磨粉可根据分散剂的不同分为油磨工艺和水油磨工艺。其中油磨工艺流程如下所示：
将雾化铝粉或者废铝箔边屑等为原料，以煤油、200号有机汽油或乙醇等为分散介质，并加入一定的油脂在磨粉机器中进行研磨，然后分级、压滤、干燥。
冲击粉碎法
主要选用冲击式粉碎机作为加工机械，冲击粉碎机又可分为锤式碎石机和涡流粉碎机。锤式粉碎机的工作原理是利用高速运动的锤子来将原料粉碎成粉末，并设有筛板来筛选合适的粒度。涡流粉碎机是综合利用冲击力、剪切力和叶片产生的超声波涡流和高频振动来将铝屑粉碎成粉末状。
铝粉的深加工
按照不同的用途进行进一步处理，可分为分级、改性、固液分离、干燥、抛光等。
分级
分级就是根据不同的工艺要求，将铝粉颗粒按不同粒度大小来进行分选，将其划分为多个粒度范围的粒群。按照不同分级方法可分为筛分分级、重力分级、离心分级、组合式分级等。
改性
改性是指利用物理、化学、机械等方法、按照应用需求对铝粉表面进行有目的地改性处理。通常改性可通过在粉碎阶段加入表面改性剂来实现，常见的表面改性剂有脂肪烃、芳香烃、脂肪酸、醇类、酯类等。其中硬脂酸和油酸等有机物作为分散剂和助磨剂使用，烃类用于增加铝粉浆的漂浮性能，醇类用于帮助铝粉更好溶于混凝土料浆中。
固液分离
即对已经分级的铝粉浆进行进一步浓缩的步骤。按照分离过程可分为浓密和过滤两种加工方式。浓密是将较稀的料浆浓缩成较浓的料浆，可利用重力沉降、离心沉降的方法来实现，代表设备有旋液分离器。过滤是利用多孔隙介质来进行固液分离。过滤常用的方法有重力过滤、真空过滤、加压过滤、离心过滤这四种，常用设备有离心分离机、加压过滤机等。
干燥
即除去湿物料中的水分或其他溶剂的操作。干燥方法根据干燥方法中热量的供应方式分为四种类型。首先是对流干燥，它是使热空气或烟道气与湿物料直接接触，依靠对流传热除去水汽。其次是传导干燥，它是让湿物料与加热壁面直接接触，热量靠热传导进行。然后是辐射干燥，热量以辐射传热方式投射到湿物料表面。最后是介电加热干燥，将湿物料置于高频电场内，依靠电能加热。常见的干燥设备有箱式干燥机、回转真空干燥机等。
抛光
抛光主要是为了提高产品的表面光亮性能、附着率；抛光可以让油脂充分分散在颗粒表面从而利于分散和保存。按照原理可将其分为三类：渐细擦刮原理即用越来越小的刮擦处理外表面的擦痕直至肉眼看不见；流体原理即利用外表面变形并流动来填充；化学抛光原理就是利用化学反应处理表面离子。
安全事项
危害
环境危害：本产品易燃。粉尘越细越易燃。大量粉尘遇水、蒸汽或受潮会缓慢发生反应产生热量和氢，一旦热量积聚极易引起自燃甚至爆炸。该品与空气混合达到一定比例后，遇到火星就会发生燃烧爆炸。与金属氧化物或氧化剂混合也会形成爆炸混合物。铝粉与酸、碱接触会生成氢气，同样易引起燃烧爆炸。
人体危害：铝粉尘能刺激眼、皮肤和呼吸系统。长期吸入铝粉会导致铝尘肺，不仅会损伤人体肺脏，引起肝、肾脏的脂肪变性。铝粉尘对人体的的鼻、口黏膜有刺激性、甚至会发生溃疡，若吸入会出现呼吸困难、咳嗽等现象。进入眼睛会导致局部性坏死，角膜色素沉着，晶状体被膜改变以及玻璃体混浊。
处理措施
泄漏区处理措施
泄漏发生时，首先切断所有火源，然后隔离泄漏污染区，限制出入，等待专业人员穿戴好防护衣物后进行处理。
小量泄露：尽量避免扬尘，专业人员用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移回收。
大量泄露：用塑料布、帆布覆盖泄漏区域。使用无火花工具转移回收。
溢出物的处理：首先切断火源，穿戴好防护衣物，然后将溢出物倒入稀盐酸（可用1份浓盐酸加2份水稀释而成）中，放置24小时，稀释后放入废水系统。
急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣物，先用大量流动清水冲洗，再用肥皂彻底洗涤。脱去的衣物彻底洗涤干净后才可以再次使用。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。严重的须就医诊治。
口腔摄入：立即漱口，饮温水催吐，送入医院就诊。
鼻腔吸入：使吸入粉尘的患者脱离污染区，在新鲜空气流通处安置休息保持温暖。
灭火措施
灭火方法：用干沙、干石粉灭火，也可使用1211灭火器。在安全防爆距离以外，使用雾状水冷却暴露的容器。
灭火禁忌：禁止用水、二氧化碳、四氯化碳灭火，禁止用泡沫灭火，也不能用压力喷射的干粉灭火器扑救。
防护措施
呼吸系统防护：空气中粉尘浓度超标时，应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时，建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防静电工作服。
手防护：戴一般作业防护手套。
其他防护：实行就业前和定期的体检。
储存运输
操作方法：装卸搬运时应轻装轻卸，防止包装破损。
操作禁忌：禁止粉尘飞扬；不宜用易起火花的工具；不宜在雨天运输，以免铝粉受潮发热，从而引起燃烧或爆炸。
储存条件：用铁皮罐盛装，放置容器须防碰损；储存于阴凉干燥、通风良好的库房；远离火种与热源；储存地相对湿度应在75%以下，防止受潮。
储存禁忌：不能与氧化剂、金属氧化物、卤族元素、酸类、碱类混合储藏或混合运输。
参考资料
Aluminum Powder.pubchem.2023-06-06