铝颜料（铝粉颜料）是指具有明亮的金属光泽和鳞片状粒子结构以及其他颜料特性的金属铝粉（铝银粉）或铝粉浆（铝银浆）。

铝颜料作为金属颜料中一种重要品种，主要应用于涂料、油墨和塑胶材料等产品的生产，并已在消费电子产品、家用电器、建筑材料、汽车、印刷油墨、仪器设备、飞机和塑胶材料等领域获得较为广泛的应用。铝颜料应用到在载体时，通常具备有能与底材平行，可形成互相遮掩、互相连结和多层排列的具有屏障功能的结构，使其外观具有高亮度和金属色泽，像镀铬膜一样，同时这种结构也能阻断成膜物中的微细孔，达到阻止外界的有害气体或有害液体在涂膜中的渗透的作用，因此能对涂膜及被涂装物进行保护，铝颜料是一种非常重要的化工原料。

现代铝颜料主要以球磨设备进行生产，产品由微细铝鳞片和表面处理剂组成(铝浆含溶剂)。其生产方式分为：干法生产铝颜料（Hametag工艺）、湿法生产铝浆颜料（Hall工艺）和湿法生产铝粉颜料等工艺。干法工艺与湿法生产工艺的区别主要在于前者以惰性气体保护来制取铝颜料，后者则以溶剂油等为保护介质生产铝浆料，再把铝浆干燥脱去溶剂即可得到铝颜料粉末产品。受到安全问题等影响，Hametag工艺目前普遍用于生产铜金粉颜料而不再用于生产铝粉颜料，目前生产铝颜料最主要用的是Hall工艺。

无论采用何种工艺，目前铝颜料生产的主要流程都基本如下：

图1铝颜料生产流程图

01雾化铝粉的生产工艺

用雾化法制备超细粉体主要包括三个阶段：第一阶段是将金属熔融成为液体状态，第二阶段使熔融态金属在雾化室中雾化从而分散为微小液滴，第三阶段将液滴迅速冷凝成固体粉体。目前的氮气等惰性气体雾化过程，是主要通过特殊的喷嘴结构来引入高速喷射的惰性气体流去冲击并剪切已熔融的金属流，使之破碎分解成细小的金属液滴，继而液滴又在装满惰性气体来保护的高大容器内被急剧冷却从而形成粉体颗粒。雾化工艺中，铝液温度应不低于700℃，在这种温度时铝的流动性好，温度过高，雾化状的铝不易冷凝，也会给收集器带进大量的热，不利于安全生产。目前雾化铝粉生产工艺主要为双流雾化法(水雾化与气雾化)、氮气雾化法、离心雾化法、多级雾化法、真空雾化法、超声雾化法和快速冷却法等多种方式。我国早期雾化铝粉的生产采用的主要是从前苏联引进的空气雾化法，尽管工艺简单，但是细粉收率低，并无法生产高质量球形铝粉，同时生产过程也极不安全，有爆炸的危险。而近年来投产的许多装置采用了氮气雾化法工艺，其雾化与分级以及包装等全生产过程都用氮气进行保护，生产出来的球形铝粉细粉收率高同时氧含量也低，这些微细球状铝粉为国内铝颜料企业开发超细、高闪亮度的高档铝颜料提供了可靠的原材料保障。

图2 铝粉氮气雾化工艺流程示意图

图3 铝粉分级系统工艺流程示意图

02干式球磨法生产工艺

干式球磨法生产工艺（Hametag工艺）是用雾化铝粉表和面处理剂在惰性气体条件下，直接用球磨机研磨来制取铝颜料。球磨法的主要设备是球磨机，球磨机大量应用于矿山、冶金、建筑材料和颜料工业。以球磨机研磨铝颜料是利用球磨机运转中带动研磨体——研磨球沿机内壁向上运动，当研磨球到达一定高度时，研磨球就会抛落下来，从而产生了对研磨物料进行冲击的粉碎作用，同时研磨球自身的滚动旋转也起到细微粉碎与抛光作用。实际上，要使物料磨细，是研磨体的冲击和研磨的综合结果。采取理论转速，研磨体冲击粉碎作用大，但研磨作用小，不利于磨细，而且不同的磨体、不同的填充量和衬板形式都能影响研磨效果。而湿法研磨由于浆状物料对研磨体的滞留影响，磨体转速要比干法高5%～10%。

通常，干式球磨法以雾化铝粉与脂肪酸置入球磨机，在含有5%氧的氮气保护下从而磨成包覆脂肪酸膜的铝鳞片，同时在氮气流中分选不同细度，能够达到指标要求的铝粉将在集尘器内收集起来将进行进一步的抛光从而成为铝颜料。

干法铝粉生产为连续作业，惰性气体不仅是保护性气体，同时又是粉碎物料的运载体。在生产过程中一定要保证气体中氧的含量，使铝粉能够得到一定程度的氧化，以防铝粉在离开生产系统后遇空气自燃，但也要避免氧含量过高，会引起铝粉爆炸。因此，目前铝颜料的生产已普遍采用湿式球磨法生产工艺（Hall工艺），而铜金粉等颜料仍采用干式球磨法工艺生产。

03湿式球磨法生产工艺

湿法生产铝浆及铝银粉的生产工艺参见图4。

图4 湿法生产铝浆及铝银粉的生产工艺

湿法生产铝颜料的主要生产设备见下表1：

表1 湿法生产铝颜料的主要生产设备

湿法生产的铝颜料类型很多，主要包括漂浮型铝浆、水分散型铝浆、非漂浮型铝浆和铝银粉等。

加入磨机的雾化铝粉粒度以及研磨时间不同，从而可得到不同细度的产品，如果配料不同则可得不同类型的产品。

原材料的筛选关系到铝粉浆产品的质量，如采用铝箔边角料为原料，一定先将杂质、氧化铝箔挑出。如果生产溶剂型铝浆，原料中一定不能含水，硬脂酸中不含蜡。以雾化铝粉为原料时，要用同一级原料，不得混级生产。表2是以不同配料制造相应不同类型产品的方法。

表2 湿法生产各种类型铝粉浆及铝粉的配料

04电镀铝颜料（电镀银）生产工艺

电镀铝颜料（电镀银）也称真空镀铝金属颜料（VMP颜料或PVD颜料）是铝颜料中的纳米级中高端产品品种，采用物理气相沉积法( PVD)生产，产品具有类似不锈钢或镀铬的镜面效果。

目前，真空镀铝金属颜料一般采用蒸发-冷凝PVD工艺。该技术首先在高真空和低压惰性气体（Ar）下通过蒸发源在加热作用下使铝蒸发汽化，然后在带有树涂层聚烯烃薄膜冷凝形成纳米薄膜，沉积铝层厚度控制在30～45nm，此时铝鳞片面积比较大，涂料选用树脂一般为丙烯酸树脂，丙烯酸树脂需要易被溶剂溶解。当树脂溶解后，沉积的铝层从薄膜中分离出来，进一步粉碎和过筛，得到粒径合适的金属颜料产品。与膜分离后，铝鳞片必须保持润湿浆液状态，否则会导致铝鳞片在后续分散过程中结块而无法分散。

蒸发——冷凝法要求用于蒸发的铝纯度应在99.99%以上，惰性气体纯度应在99.99%以上，惰性气体工作压力约10 kPa，气体流量0.5～ 2 m/s，蒸发源温度1 300～1 800 K。为了将铝粉的粒径控制在纳米级，需要在成膜过程中控制好膜层的厚度，可以通过改变气体的流量和压力、加热温度和惰性气体的种类来控制。同时，为了得到光滑平整的铝粉表面，必须控制好蒸发的速度和时间。