پودر آلومینیوم پودری روشن، نقره ای مایل به سفید تا خاکستری و بی بو است. این
پودر یک ماده قابل اشتعال واکنشی است. پودر آلومینیوم مرطوب ممکن است با تشکیل گاز هیدروژن قابل اشتعال در هوا مشتعل شود. همچنین یک گرد و غبار قابل احتراق است. هنگامی که پودر آلومینیوم با آب، اسیدهای قوی، بازهای قوی یا الکل ها تماس پیدا می کند ، گاز هیدروژن قابل اشتعال آزاد می کند. می تواند به شدت یا انفجاری، با بسیاری از مواد شیمیایی معدنی و آلی واکنش نشان دهد.
آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است. این ماده به دلیل تمایل شدیدی که به اکسیژن دارد، هرگز به عنوان یک فلز در طبیعت وجود ندارد و تنها به شکل ترکیبات آن، به عنوان مثال اکسید آلومینیوم، یافت می شود.
آلومینیوم معمولاً با لایه ای از اکسید آلومینیوم پوشانده می شود مگر اینکه ذرات تازه تشکیل شده باشند. دو نوع اصلی پودر آلومینیوم وجود دارد: نوع “فلکه” که با مهر زنی فلز سرد ساخته می شود و نوع “گرانول” که از آلومینیوم مذاب ساخته می شود. پودر Pyro نوع خاصی از پودر “فلکه” است و از ذرات بسیار کوچک (قطر کمتر از 1 میکرومتر ) تشکیل شده است.
خواص فیزیکی آلومینیوم با توجه به خلوص و آلیاژ آن به طور قابل توجهی متفاوت است.
برخی از پودرهای آلومینیوم با موادی مانند استئارین پوشانده می شوند تا اکسیداسیون سطحی به حداقل برسد. علاوه بر این، برخی از پودرهای آلومینیوم با پلی استایرن پوشش داده می شوند تا خطر آتش سوزی را کاهش داده یا از بین ببرند.
حمل و نقل / ذخیره سازی
این پودر قابل احتراق است، و بسیاری از واکنش های آن می تواند باعث آتش سوزی و انفجار شود. پودر آلومینیوم بدون پوشش ممکن است در صورت خیس شدن گاز قابل اشتعال منتشر کند.
پودر آلومینیوم به شکل شمش حمل می شود که عمدتاً با تسمه آهن بسته بندی می شود. باید به خوبی با فویل های پلاستیکی پوشانده شود تا از آلودگی سایر محموله ها جلوگیری شود. از ایجاد خراش و بریدگی روی آلومینیوم باید اجتناب شود.
عوامل خطر
خطرات فیزیکی:
انفجار گرد و غبار در صورت مخلوط شدن با هوا به صورت پودر یا دانه ای امکان پذیر است.
خطرات شیمیایی:
با آب و الکلها و به شدت با اکسیدانها، اسیدهای قوی ، بازهای قوی و هیدروکربنهای کلردار واکنش میدهد که باعث آتشسوزی و انفجار میشود.
آلومینیوم 8 درصد خاک و سنگ های زمین را تشکیل می دهد و به ترتیب پس از اکسیژن و سیلیکون سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است.
این ترکیب به شکل خالص وجود ندارد. در عوض، اتم های آلومینیوم با فلزات دیگر پیوند می خورند و ترکیباتی را تشکیل می دهند. برخلاف سایر مواد معدنی مانند آهن که برای جداسازی ترکیب فقط به ذوب نیاز دارند، ساخت آلومینیوم کمی متفاوت است. برای آلومینیوم، این فرآیند پیچیده است و به مقادیر قابل توجهی انرژی نیاز دارد.
به همین دلیل است که اکثر کارخانه های ذوب آلومینیوم همیشه در مجاورت منابع انرژی برق ساخته می شوند.
مرحله 1- استخراج بوکسیت
اولین قدم در تولید آلومینیوم ، استخراج بوکسیت از زمین است. بوکسیت ها رایج ترین ماده اولیه در تولید آلومینیوم هستند. آنها عمدتا از اکسید آلومینیوم مخلوط با برخی مواد معدنی دیگر ساخته شده اند.
اگر بوکسیت حاوی بیش از 50 درصد اکسید آلومینیوم باشد، کیفیت بالایی دارد. با این حال، تنوع زیادی در بوکسیت ها وجود دارد. آنها می توانند جامد، متراکم یا شکننده باشند. رنگ آنها نیز متفاوت است و رایج ترین آنها قرمز آجری، قهوه ای یا قرمز شعله ور به دلیل اکسید آهن است.
اگر غلظت اکسید آهن کم باشد، بوکسیت می تواند سفید یا خاکستری باشد. همچنین بسته به ترکیب، می توان بوکسیت را در رنگ های زرد، سبز تیره یا چند رنگ با سایه های قرمز، آبی، بنفش یا سیاه یافت.
مرحله 2 – تولید آلومینا
پس از استخراج بوکسیت، مرحله بعدی در ساخت آلومینیوم، فرآوری مواد خام به آلومینا، پودر سفید رنگی است که به اکسید آلومینیوم نیز معروف است.
بسته به کیفیت بوکسیت، حدود 4 تا 5 تن آن می تواند حدود 2 تن آلومینا تولید کند، که یک تن آلومینیوم تولید می کند.
موارد استفاده از پودر آلومینیوم
آلومینیوم یک عنصر فلزی است که در پوسته زمین موجود در بوکسیت وجود دارد. آلومینیوم از بوکسیت استخراج می شود و سپس با استفاده از فرآیند شیمیایی به نام فرآیند بایر جدا می شود. آلومینیوم یک فلز نقره ای است که نرم و به راحتی قالب گیری می شود و همچنین غیر سمی و غیر مغناطیسی است. آلومینیوم در هر دو شکل جامد و پودری خود طیف وسیعی از کاربردها را در سطوح تجاری و فردی دارد.
مواد منفجره
پودر آلومینیوم بسیار قابل اشتعال است و بنابراین یکی از رایج ترین کاربردهای آن در نمایشگرهای پیروتکنیک است. پودر آلومینیوم بسیار روشن می سوزد و برای ایجاد افکت های مختلف فلاش در نمایشگرها و آتش بازی با استفاده از درجات مختلف پودر استفاده می شود. همچنین در ظرفیت مشابه به عنوان یک ماده در مواد انفجاری مورد استفاده در معدن تجاری استفاده می شود. در گذشته، زمانی که عکاسی در مراحل اولیه بود، از پودر آلومینیوم برای ایجاد فلاش دوربین نیز استفاده می شد.
صنعت رنگ
پودر آلومینیوم اغلب برای ایجاد رنگدانه های فلزی نقره استفاده می شود و گاهی اوقات در فروشگاه های هنری به عنوان برنز آلومینیوم فروخته می شود. آلومینیوم برنز یک پودر آلومینیوم پوسته پوسته است که معمولا با استاتیت یا ترکیب دیگری که واکنش پذیری آن را کاهش می دهد پوشانده می شود. رنگدانه های ساخته شده با پودر آلومینیوم عموماً در الکترونیک، بسته بندی و در صنعت خودروسازی به عنوان پوشش استفاده می شوند. پودر آلومینیوم همچنین برای ایجاد یک خمیر غلیظ استفاده می شود که روی پشت سلول های خورشیدی فتوولتائیک رنگ می شود تا آنها را رسانا کند.
پودر اثر انگشت
پودر آلومینیوم اغلب در صحنه های جرم و جنایت برای ایجاد اثر انگشت نهفته بر روی سطوح صاف و غیر متخلخل استفاده می شود. پودر پوسته آلومینیوم موثرترین نوع پودر اثر انگشت برای استفاده روی شیشه است و کنتراست خوبی را هنگام استفاده بر روی سطوح با اکثر رنگ ها، به استثنای نقره ای، ایجاد می کند. برای ایجاد یک چاپ، مقدار کمی پودر آلومینیوم با یک برس “Zephyr” ساخته شده از رشته های ظریف شیشه ای روی سطح اعمال می شود و ذرات آلومینیوم به چاپ می چسبند و آن را قابل مشاهده می کنند.
سوخت موشک
پودر آلومینیوم جزء مهمی از پیشرانه های جامد مورد استفاده در سوخت موشک است. دسترسی آسان پودر آلومینیوم، همراه با واکنش پذیری بالا و ماهیت قابل احتراق آن به این معنی است که وقتی به عنوان سوخت جامد استفاده می شود، می توان از آن در مقادیر زیادی استفاده کرد و با هزینه نسبتاً کمی، نیروی رانش زیادی را فراهم کرد. نمونه معروف پودر آلومینیومی که در این روش استفاده می شود در موتورهای موشک جامد قابل استفاده مجدد شاتل فضایی ناسا است.