金属粉末及bonding简介
镍金属粉末-概述说明以及解释
镍金属粉末-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镍金属粉末是指由纯度高的镍金属材料经过一系列制备工艺加工得到的微米级细粉末。
在近年来，随着先进制造技术的迅速发展和需求的增加，镍金属粉末逐渐成为一种重要的功能材料。
镍金属粉末的制备方法多种多样，常见的有化学还原法、机械研磨法、湿法沉淀法等。
这些制备方法能够控制粉末的颗粒大小和形貌，提高其纯度和活性，从而满足不同应用领域的需求。
镍金属粉末的应用领域广泛。
由于其良好的导电性、耐腐蚀性和热稳定性，镍金属粉末广泛应用于电子工业、储能设备、汽车制造等领域。
同时，在催化剂、电极材料、磁性材料等领域也有重要的应用。
镍金属粉末具有一系列独特的特性和性能。
首先，镍金属粉末具有优异的导电性和热导率，能够有效地传导电流和热量。
其次，镍金属粉末具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗各种腐蚀介质的侵蚀。
此外，镍金属粉末还具有优异的磁性能和可塑性，可用于制备磁性材料和复合材料。
总的来说，镍金属粉末是一种多功能的材料，在不同的领域具有广泛的应用前景。
本文将重点介绍镍金属粉末的制备方法、应用领域以及特性和性能，旨在为读者提供一份全面了解和掌握镍金属粉末的文章。
1.2 文章结构文章结构部分：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要从概述、文章结构和目的三个方面介绍了本文的背景和目标。
正文部分包括了镍金属粉末的制备方法、应用领域以及特性和性能三个方面的内容。
其中，制备方法部分介绍了不同的方法和工艺，包括化学法、物理法和机械合金化等；应用领域部分探讨了镍金属粉末在电子、建材、航空等领域的广泛应用；特性和性能部分对镍金属粉末的物理性质、化学性质、热稳定性等进行了详细描述。
结论部分主要对前文进行总结，并对镍金属粉末的未来发展进行展望。
在总结部分，对于镍金属粉末的制备方法、应用领域和特性性能进行了综合评述；在展望部分，对镍金属粉末的进一步研究方向和应用前景进行了分析和展望，并对其未来发展提出了一些建议。
金属粉末的注射成型
金属粉末的注射成型金属粉末的注射成型，也被称为金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM），是一种先进的制造技术，将金属粉末与有机物相结合，通过注射成型和烧结工艺，制造出高密度、精确尺寸、复杂形状的金属零件。
在金属粉末注射成型过程中，首先将金属粉末与有机粘结剂和其他添加剂混合均匀，形成金属粉末／有机物混合物。
其次，在高压下，将混合物通过注射机注射到具有细微孔隙和管道的模具中。
模具通常采用两片结构，上模和下模之间形成的形状即为所需制造的零件形状。
注射机将足够的压力用于将混合物推进模具的每一个细微空间，以确保零件形状准确，毛边小。
注射后，模具中的混合物开始固化，形成绿色零件。
最后，通过烧结处理，去除有机物并使金属颗粒结合成整体，形成具有理想密度和力学性能的金属粉末零件。
相对于传统的金属加工方法，金属粉末注射成型具有以下优势：首先，MIM可以制造复杂形状的金属零件，包括薄壁结构、内外复杂曲面和细小结构，满足了一些特殊零件的制造需求。
其次，MIM的材料利用率高，废料少，可以减少原材料和能源的浪费。
此外，零件的尺寸稳定性好，需要的加工工序少，可以降低生产成本。
最重要的是，对于一些其他制造工艺难以实现的金属材料，例如高强度不锈钢、钨合金和钛合金，MIM可以实现高质量的制造。
然而，金属粉末注射成型也存在应用范围的限制。
首先，相对较高的制造成本使得该技术在一些低成本产品上难以应用。
其次，较大的尺寸限制了MIM在制造大尺寸、高精度的零件上的应用。
此外，与其他成型方法相比，MIM的制造周期较长，对行业响应速度要求较高的场景不适用。
尽管如此，金属粉末注射成型技术已经在汽车、电子产品、医疗器械、工具和航空航天等领域得到了广泛的应用。
随着制造技术的进步和材料属性的改进，金属粉末注射成型有望在更多领域发挥其优势，并带来更多创新的解决方案。
Bonding技术介绍
Ball Bonding(球焊)和 Wedge Bonding (平焊/楔焊)
2.1 Ball Bonding ( 球焊） 金线通过空心夹具的毛细管穿出，然后经过电弧放电使伸出
部分熔化，并在表面张力作用下成球形，然后通过夹具将球压焊 到芯片的电极上，压下后作为第一个焊点，为球焊点，然后从第 一个焊点抽出弯曲的金线再压焊到相应的位置上，形成第二个焊 点，为平焊（楔形）焊点，然后又形成另一个新球用作于下一个 的第一个球焊点。
26
6 压焊工艺的评估：
通常，对压焊效果的评估有两种方法： 外观检查及机械测试 6.1 外观检查
外观检查主要通过光学显微镜，电子显微扫描（SEM），X 射线探测等 手段来实现。 SEM 探测图（良好的球焊效果及月牙形的尾部）
Bonding技术介绍
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6.2 机械测试 最常用的机械测试方法有两种： 拉力测试和焊球剪切测试
照明
温湿度
4.3 焊接表面的清洁
金线的储存条件 氩等离子 紫外线
N2 微量的污染都会影响 可靠性和焊接性
溶剂清洁
4.4 压焊金属线的物理性质
金属线的硬度
金属线的拉伸强度
合金成B分onding技术介绍
24
Bonding技术介绍
25
只有充分考虑以上因素，才能有效控制压焊工序，才能获得高精度， 高可靠性，高强度，和有竞争力价格的压焊产品。
要表现在以下几个方面： 8.2.1 全自动设备已应用于压焊工序 8.2.2 压焊的各项参数都可以精确的进行监控 8.2.3 压焊的速度已达到 100—125ms/焊接 8.2.4 压焊的最小间距已达到 50微米 8.2.5 通过改良压焊头的结构及相应工序，大大提高了压焊的可靠性
金属粉末注射成型技术
金属粉末注射成型技术金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种先进的金属加工技术，将金属粉末与有机粘结剂混合，经过注射成型、脱脂和烧结等多个工艺步骤，最终制造出高精度、复杂形状的金属零件。
MIM技术结合了传统的塑胶注射成型和粉末冶金工艺，可以在一次制造过程中实现高效的生产。
MIM技术的关键步骤是粉末的混合与注射成型。
首先，将金属粉末与有机粘结剂按一定比例混合，并进行干燥处理，确保粉末颗粒均匀分散。
然后，将混合物装入注射机中，通过高压将混合物注入到预先制作好的模具中。
注射成型后，零件进入下一步的脱脂处理。
脱脂是将注射成型后的零件中的有机粘结剂去除的过程。
通常使用热解脱脂方法，在高温下将有机粘结剂热解，通过挥发、分解等反应将其去除。
脱脂后的零件称为绿体，其具有一定的强度和形状稳定性。
接下来是烧结过程，即将脱脂后的绿体加热到金属粉末熔点以上，使粉末颗粒间相互结合，形成致密的金属零件。
烧结过程通过控制温度和时间，可以调节零件的致密度和性能。
烧结后的金属件通常还需要进行表面处理，如抛光、镀层等，以提高其表面质量和耐腐蚀性。
MIM技术具有以下几个优点：1.高精度：MIM技术可以制造出精度高、尺寸稳定的零件，其精度可以达到0.1%。
2.复杂形状：相比于传统的金属加工方法，MIM技术能够制造出更为复杂的形状，如螺纹、齿轮、细小结构等。
3.省材料：MIM技术可以最大限度地利用金属粉末，减少了废料产生，节约了原材料成本。
4.高效率：MIM技术能够一次成形多个零件，大大提高了生产效率。
而且由于是批量生产，可以降低单件成本。
MIM技术在很多领域都有广泛的应用，包括电子、汽车、医疗器械、航空航天等。
例如，在电子领域，MIM技术可以用于制造微型连接器、导电部件等；在汽车领域，可以制造发动机零件、传动系统零件等。
MIM技术还被广泛应用于医疗器械制造，如人工关节、牙科种植器械等。
金属粉末注射成型
金属粉末注射成型金属粉末注射成型（Metal Powder Injection Molding，简称MIM）是一种高效、精确和经济的金属加工技术。
它结合了传统的塑料注射成型和金属粉末冶金工艺，可以生产出复杂形状的金属部件。
MIM技术在汽车、医疗、航空航天等行业中得到广泛应用，本文将介绍MIM的工艺原理、材料选择和应用领域。
MIM工艺原理可以分为四个步骤：混合、注射、脱模和烧结。
首先，将金属粉末与聚合物粉末、脱模剂等混合，并将其加热到高温使其熔化。
然后，将熔融的混合物喷射到模具中，形成所需的部件形状。
接下来，通过在高温和高压下使部件凝固，并将其从模具中取出。
最后，在高温下进行烧结，以消除聚合物，并在金属颗粒之间形成冶金结合。
在MIM中，材料选择是关键。
常用的金属材料包括不锈钢、工具钢、硬质合金、钻石等。
不锈钢具有良好的韧性和耐腐蚀性，常用于制造医疗器械、手表零件等高精度部件。
工具钢具有高强度和耐磨性，常用于制造汽车零部件、工具等。
硬质合金具有高硬度和耐磨性，常用于制造切削工具、注射模具等。
钻石是一种具有超硬性和导热性的材料，常用于制造高性能刀具。
MIM技术具有许多优点。
首先，MIM可以生产出复杂形状的部件，减少了后续加工的需要。
其次，MIM可以实现批量生产，提高了生产效率。
再次，MIM可以生产出高密度的部件，具有良好的力学性能和表面质量。
此外，MIM工艺还可以减少材料的浪费，提高了资源利用率。
MIM技术在许多领域中得到了广泛的应用。
在汽车行业中，MIM可以制造各种复杂形状的汽车零部件，如发动机零件、制动系统零件等。
在医疗行业中，MIM可以制造高精度医疗器械，如人工关节、牙科器械等。
在航空航天行业中，MIM可以制造轻量化部件，提高了飞机的燃油效率。
此外，MIM还可以应用于电子、军工等领域。
总之，金属粉末注射成型是一种高效、精确和经济的金属加工技术。
通过在MIM中选择合适的材料和工艺参数，可以生产出各种复杂形状的金属部件，并在汽车、医疗、航空航天等行业中得到广泛应用。
粉末冶金简介
I
F
C
Confidential 33
A
Compaction: Swash Plate Tooling
A. Part B. Outer Upper Punch
C. Inner Upper Punch
D. Outer Lower Punch – Left E. Outer Lower Punch – Right
• Advanced Technologies
– CNC Compaction – High Density Processes – Gear Densification and Rolling
• MIM (Metal Injection Molding)
Confidential 53
Basic Process Steps
定义
粉末冶金是一种制取金属粉末，以及采用成形和烧 结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混 合物）制成制品的工艺技术
Confidential
1
Products by Part Geometry产品按几何形状划分
• Cylindrical & Flanged Parts 圆柱和法兰零件 • Structural Parts with Conventional Shapes传统形状的结 构件 • Structural Parts with Complex Shapes复杂形状的结构件 • Gears & Gear Combinations齿轮和齿轮组件 • Fluid Power Components 液压传动零件
• MIM (Metal Injection Molding)
Confidential 19
– CNC Compaction – High Density Processes – Gear Densification and Rolling
粉末冶金专业术语
粉末冶金术语粉末冶金分两大块：压制粉末冶金，也叫传统粉末冶金（PM）。
还有就是金属粉末注射成型（MIM）1.粉末粉末powder通常是指尺寸为0.1um~1mm的离散颗粒的集合体。
粉浆slurry粉末在液体中形成的可浇注的粘性分散体系。
坯料feedstock用作注射成形或粉末挤压原料的塑化粉末。
雾化粉atomized powder熔融金属或合金分散成液滴并凝固成单个颗粒的粉末。
（分散介质通常是高速气流或液流）羰基粉carbonyl powder热离解金属羰基化合物而制得的粉末。
电解粉electrolytic powder用电解沉积法制得的粉末。
还原粉reduced powder用化学还原法还原金属化合物而制成的粉末。
海绵粉sponge powder将还原法制得的高度多孔金属海绵体粉碎而制成的多孔性还原粉末。
合金粉alloyed powder由两种或多种组元部分或完全合金化而制得的金属粉末。
预合金粉pre-alloyed powder通常指将熔体雾化而制成的完全合金化的粉末。
复合粉composite powder每一颗粒由两种或多种不同成分组成的粉末。
包覆粉coated powder由一层异种成分包覆在颗粒表面而形成的复合粉。
合批粉blended powder由名义成分相同的不同批次粉末混合而成的粉末。
粘结剂binder为了提高压坯的强度或防止粉末偏析而添加到粉末中的可在烧结前或烧结过程中除掉的物质。
掺杂（添加）剂dopant为了防止或控制烧结体在烧结过程中或在使用过程中的再结晶或晶粒长大而在金属粉末中加入的少量物质。
（主要用于钨粉末冶金）润滑剂lubricant为了减少颗粒之间及压坯与模壁表面之间的摩擦而加入粉末中的物质。
增塑剂plasticizer用于粘结剂，旨在提高粉末成形性的热塑性材料。
制粒granulation为改善粉末流动性而使较细颗粒团聚成粗粉团粒的工艺。
机械合金化mechanical alloying用高能研磨机或球磨机实现固态合金化的过程。
粉末冶金行业相关材料
粉末冶金行业相关材料
粉末冶金是指先将金属或者非金属的原料粉末化，再进行成型、烧结、热处理等加工过程的一种先进的材料制备工艺，它作为一种针对性很强的材料制备技术，被广泛地应用在航空、航天、汽车、电子、机械等领域，尤其是在新材料的开发与制造中，其应用前景非常广阔。
而在粉末冶金行业中，相关材料的种类也是多种多样，下面我们就来详细了解一下。
1. 金属粉末：金属粉末是粉末冶金行业中最基础的材料。
金属粉末是指将金属铸块、金属管材等物体进行粉碎或溅射而形成的颗粒状物质，它具有高密度、高纯度、化学性稳定、热稳定等特点。
目前市场上常用的金属粉末有铝、镁、铜、铁、钛、锌、锡等等。
2. 陶瓷粉末：陶瓷粉末也是粉末冶金行业中使用较为广
泛的一种材料。
陶瓷粉末是由氧化物、碳酸盐或者其他未完全熔化的原材料制备而成，具有多孔、高半导体和耐高温等性质，广泛应用于制造陶瓷器具、电子陶瓷、陶瓷刀具等领域。
3. 碳素材料：碳素材料是由高纯度的碳粉制备而成的材料，主要包括石墨、碳纤维、碳纳米管等各种形态。
碳素材料具有高强度、高温稳定、电导率高等特点，在航空航天、轻工等领域有非常广泛的应用。
4. 功能材料：功能材料是指在粉末冶金行业中经过特殊
加工，赋予特殊的功能的材料。
常见的功能材料有高强度耐高
温合金、复合材料、超硬材料等，这些材料在军品、工业、医疗、通信等领域都有广泛的应用。
总的来说，随着科技的不断进步，粉末冶金行业在未来将会成为更加重要的产业之一。
而在这个行业中，各种材料的应用将会更加广泛，也会激发出更多的科技创新和发展潜力。
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金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
铝粉也可按粒度分
从5um到75um分成若干等级
Powder Coating 粉末涂料
Fine 细
Coarse 粗
Brightness 光亮度
Sparkle 闪烁性 Flop 随角异色 Coverage 遮盖力
6
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
1. 漂浮型:
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
珠光颜料为无机颜料。它们由云母芯片组成， 其外层包裹为具有高折射指数的金属氧化物， 如二氧化钛，氧化铁。高折光指数的金属氧化物， 低折光指数的云母芯片及低折光指数的周边介质平行排列。 产生可视的彩虹颜色（图4）。
17
金属颜料种类以及对涂料性能影响
在微小的云母芯片上控 制二氧化钛的涂层厚度 可获得干扰色。云母被 其它金属氧化物如三氧 化二铬或三氧化二铁包 裹可产生金属色。诱人 的黄金色和棕色是二氧 化钛和三氧化二铁 同步混合涂层的结果（ 图5）。
能够用于粉末涂料的金属颜料有许多品种，大体上分 为 4 类。 即铝银粉颜料、珠光颜料、铜金粉颜料和 其它金属颜 料 ( 如镍粉、不锈钢粉等 ) 。每一类金属 颜料又包含很多色相的产品，应用于粉末涂料后，便 使得粉末多姿多彩，极大地丰富了粉末涂料的品种和 装饰性。
由于粉末涂料的 4E 特性，越来越多的液体涂料正向 粉末涂料转变。金属效果粉末涂料现在主要应用于户 内外金属家具、灯具、工艺品、油烟机、婴儿车、运 动器材以及汽车等行业。
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
铜粉的优点和缺点
•
优点在于铜粉色相较多,金属感强
•
缺点耐化学性差,比重大,用量大,耐温,耐
侯性差
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金属粉末涂料制造工艺
挤出法
即在挤出之前，对片状金属颜料进行类似其它颜料 的处理，然后与其它所有原料混合。 缺点: 除特殊配方外，绝大多数的金属颜料在挤出过程中 会被粉碎。
2. 标准非漂浮型
在金属闪光效果中常采用包覆型的铝颜料，它能提 供中等的耐久性。然而用于建筑时，建议采用透明 罩光。 其1涂体系在常规的户外应用中受一定限制。
9
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
2. 标准非漂浮型(底色粉：黑色)
原始板
经1000小时潮湿实验
经24小时灰泥实验
10
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
珠光粉的优点和缺点
•
优点在于珠光粉色相较多,耐化学性能好
•
缺点点金属质感不强,相比铝粉差距太大
19
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铜粉
铜金粉 (又称金粉 )是以铜锌合金为原料 ,经过特殊的 机械加工和表面化学处理制得的具有鳞片状结构,能 够在黏结料中漂浮、呈现黄金光泽、具有颜料性质的 一种金属颜料
10次循环回收后喷板效果 原始样板
30
金 金属颜料合作的,都是世界上一流 的供应商,例如爱卡,默克,BASF,舒 伦克,星博联等等
开发很多新的,模仿油漆的效果,以 及变色龙系列, 铬合金效果 等等
持续不断的研发,满足客户新的需 求
31
金属粉末涂料施工
Encapsulation / 包覆层
Cross Section of a Metallic-Pigment /金属颜料的横截图
按包裹种类分成:见下图
Pigment Type 颜料类型
leafing /浮型 STD-non-leafing / 非浮型 Hign-non-leafing /高耐候非漂浮型
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金属粉末涂料制造工艺
干混法
干混法简单、经济,国内大部分厂家都用这种方法,然而 由于金属颜料的导电性能好,使得涂料的施工性能很差， 例如，金属颜料的分离、喷枪短路等等。 也由于金属颜料只是松散地混合在底色粉中，它在整个 涂料中是孤立的组分。 干混法,金属颜料的加人量在1.5 – 6%左右,如太多就不 容易喷涂
铝粉的优点和缺点
•
优点在于铝粉金属质感强,原料易得
•
缺点点铝粉色相单一,耐化学性不好,虽经过
包缚但仍然不能满足,特别是耐碱和耐湿热性能特
别差
13
金属颜料种类以及对涂料性能影响-珠光粉
珠光颜料横断面具有类似于珍珠的物理结构。 天然或人工养殖的珍珠为层状结构， 由碳酸钙及蛋白质层交替裹着一个核心组成（图1）。
3. 高耐候非漂浮型
•
特殊包覆处理的铝颜料用于很多颜色和效果
中，耐久性很好，例如RAL 9006, RAL 9007, 铁云
母效果。
11
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
3. . 高耐候非漂浮型(底色粉：黑色)
原始板
经1000小时潮湿实验 经24小时灰泥实验
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金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
老 虎 金 属 粉 末 涂 料 施 工 指 南
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金属粉末涂料施工
老 虎 金 属 粉 末 涂 料 施 工 指 南
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金属粉末涂料制造工艺
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
金属颜料主要品种
铝银粉颜料 珠光颜料 铜金粉颜料 其它金属颜 料 ( 如镍粉、不锈钢粉等 )
4
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
Cross Section of a Metallic-Pigment /金属颜料的横截图 Metal Substrate / 金属底材
未经包覆处理的铝颜料用于仿铬和镜面银效果，不 具备耐蚀性，因而必须采用透明罩光涂层。 由于这类颜料即使是在透明涂层的保护下都可能氧 化，因此，不宜做建筑用途。
7
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
1. 漂浮型 (底色粉：透明)
原始板
经100小时潮湿实验 经24小时灰泥实验 8
金属颜料种类以及对涂料性能影响-铝粉
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金属粉末涂料制造工艺 显微镜下的干混式金属闪光粉末涂料
片状金属颜料
底色粉
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金属粉末涂料制造工艺
干混法的缺点
底色粉和金属闪光颜料可能分离，尤其易受以下因 素影响：
• 回收过程 (在旋风气流中分离) • 供粉气 • 磁场 •由于颜料与粉末中间体的粒度和密度差异，运输、储存 和容器转换过程会导致其分离 。
Metal 金属
Aluminium 鋁顏料
Aluminium 鋁顏料
Aluminium 鋁顏料
Encapsulation 表面包覆
Organic lubricant 有机润滑剂 (e. g. stearic acid) (如：硬脂酸 )
Inorganic SiO2-matrix 无机二氧化硅－凝胶
Inorganic SiO2-matrix / sol-gel 无机二氧化硅－凝胶 / 溶胶
bonding金属效果的优势
• 金属颜料分散好 • 批次色差稳定 • 无干混法,喷涂出现花斑现象 • 回收粉按一定比例可以直接使用 • 可以做出更多\更佳的金属闪光效果
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金属粉末涂料制造工艺
雾影和金属效果断裂
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干混粉 其它公司的邦定粉 第二代邦定粉
金属粉末涂料制造工艺
邦定法 / 干混法 模仿客户施工现场 循环测试效果比较
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
由于折射光，反射光及穿透光在特定层互相作用 产生类似虹彩的颜色或干扰色（图2）。
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金属颜料种类以及对涂料性能影响
人工合成珠光颜料正是根据了天然珍珠的结构原理， 因而具有天然珍珠对光进行折射和反射的特性。 入射光被薄膜反射或折射；部分光能穿透薄膜，部分被反射。 反射光的颜色因薄膜层的厚度不同而异（图3）。
金属粉末涂料及Bonding简介
邵波 2009年 7月
主要内容
金属粉末涂料定义 金属颜料种类以及对涂料性能影响 金属粉末涂料生产工艺 金属粉末涂料的施工
2
金属粉末涂料定义
金属效果粉末涂料，简单点讲就是在普通粉末基础上 ,通过混合工艺,加上金属颜料.
在整个装饰性粉末中，金属粉应用面越来越广，是目 前美术型粉末的主流。
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金属粉末涂料制造工艺
bonding法 邦定工艺包括一种特殊的混料程序. 这种特殊程序用于解决底粉和金属颜料间的附着问题, 使得金属颜料与底粉连结在一起. 颜料在配方中添加量: 1 [%] ~ 20 [%].
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金属粉末涂料制造工艺
显微镜下的bonding粉末涂料
颜料
底色粉
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金属粉末涂料制造工艺