一、金屬鋁粉的基本特性與分類

金屬鋁粉是以純鋁或鋁合金為原料，通過機械研磨、霧化等工藝制成的粉末狀材料，具有以下特點：

• 物理性質：銀白色粉末，密度 2.7g/cm3，熔點 660℃，導電性、導熱性優異，粒徑范圍可從幾微米到幾百微米。

• 化學性質：活性高，常溫下與氧氣反應生成致密氧化鋁薄膜（Al?O?），阻止進一步氧化；高溫或與酸、堿接觸時劇烈反應，釋放氫氣。

分類（按用途劃分）

1. 工業級鋁粉：

• 用于冶金、化工、煙花制造等領域，純度要求≥98%。

2. 建材級鋁粉：

• 于建材行業（如加氣混凝土、保溫材料等），粒徑和活性有特殊要求。

3. 加熱鋁粉：

• 主要用于加熱包、自熱食品等場景，利用鋁粉與水反應放熱的特性。

二、建材鋁粉：用途與作用原理

1. 主要應用場景

• 加氣混凝土（ALC 板、砌塊）： 鋁粉作為發氣劑，與混凝土漿體中的氫氧化鈣反應生成氫氣，形成均勻氣孔，使混凝土體積膨脹并輕量化。

• 保溫砂漿、輕質板材： 利用鋁粉發氣產生的孔隙結構，降低材料密度，提高保溫隔熱性能。

• 耐火材料： 鋁粉作為添加劑，提高材料的耐高溫性和抗侵蝕性（如鋁鎂質耐火磚）。

2. 關鍵技術指標

3. 作用原理（以加氣混凝土為例）

反應方程式：(2Al + 2NaOH + 6H?O ightarrow 2NaAl(OH)? + 3H?↑)

• 混凝土拌合時，鋁粉與堿性溶液（NaOH 來自水泥水化）反應生成氫氣，產生氣泡。

• 氣泡在混凝土硬化前均勻分布，形成多孔結構，使制品密度降至 500~700kg/m3，同時保留強度。

三、加熱鋁粉（加熱包用鋁粉）：發熱原理與應用

1. 發熱原理

加熱鋁粉通過與水或酸性溶液發生放熱化學反應釋放熱量，常見反應包括：

• 與水反應（需催化劑）：(2Al + 6H?O ightarrow 2Al(OH)? + 3H?↑ + ext{熱量})常溫下反應緩慢，需加入 ** 氫氧化鈉（NaOH）或鹽酸（HCl）** 作為催化劑，加速反應并提高放熱量。

• 與鹽溶液反應： 氯化鈉（NaCl）溶液可增強導電性，鋁粉電化學腐蝕，間接放熱。

2. 典型應用：自熱食品加熱包

• 組成： 加熱包通常包含鋁粉、鐵粉、活性炭、生石灰（CaO）、碳酸鈉等成分。

• 工作流程：

1. 向加熱包中加水，生石灰先與水反應生成氫氧化鈣并釋放大量熱（主熱源）。

2. 溶液呈堿性，觸發鋁粉與水反應，持續放熱（輔助熱源），同時鐵粉與活性炭形成原電池，加速放熱。

• 特點：

• 升溫快：10~15 分鐘內溫度可達 80~100℃。

• 性：反應產物為氫氧化鋁、氫氣（極少量）等，無有毒物質，但需避免明火（氫氣易燃）。

3. 關鍵技術要求

• 鋁粉活性：需快速與催化劑反應，活性鋁含量≥95%。

• 粒徑控制：通常為 20~100 目，粒徑過小易團聚，過大則反應慢。

• 穩定性：未接觸水時需保持惰性，避免儲存中受潮提前反應。

四、不同鋁粉類型的對比

五、注意事項

1. 通用：

• 鋁粉屬于可燃性粉塵，需避免粉塵堆積（空氣中濃度達到爆炸極限時，遇火花可能爆炸）。

• 儲存于陰涼干燥處，遠離火源、氧化劑（如氯酸鉀）和水分。

2. 建材鋁粉特殊要求：

• 施工時需控制鋁粉添加量（通常為水泥質量的 0.05~0.1%），過量會導致氣孔過大、強度下降。

3. 加熱鋁粉特殊要求：

• 自熱食品使用時需遠離兒童，避免加熱包破損接觸皮膚（溶液呈強堿性，有腐蝕性）。

• 反應后廢料需冷卻后再丟棄，避免殘余熱量引發火災。

六、延伸應用與發展趨勢

• 新能源領域： 鋁粉用于鋰電池電極材料（提高導電性）、鋁空氣電池（以鋁為負極，水為電解質，持續供電）。

• 環保材料： 活性鋁粉用于水處理，去除重金屬離子（如鉛、汞）或降解有機污染物。

• 技術趨勢：

• 納米鋁粉（粒徑 < 100nm）因比表面積大、反應活性高，逐漸應用于火箭推進劑、催化劑等領域。

• 包覆鋁粉（表面涂覆樹脂或金屬）可改善穩定性，擴大在潮濕環境中的應用。