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炭黑是什么以及炭黑的分类和工业特性

发布者: 美漆坊   发布时间:2016-5-27 14:57:12

    炭黑即碳黑(carbon black),是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
    炭黑按性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。炭黑可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也经常用于橡胶生产补强剂;炭黑按用途不同,通常分为色素用炭黑、橡胶用炭黑、导电碳黑和专用碳黑。
    中国是世界上最早生产炭黑的国家之一。在古时候,人们焚烧动植物油、松树枝收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是最早的炭黑。
    1912年,人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。
    炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑,同一品种的炭黑,其粒子大小并不完全相同,呈现一个粒径分布范围。一般来说,粒子较细的品种,粒径分布较窄。颜料黑越细,炭黑聚集体之间接触点便越多,结果它们之间内聚力越强,当把颜料黑掺入料,即开始进行始炭黑均匀分布时,则对分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔开来,最终达到最高的黑度和着色。
    炭黑的密度有两种,一种是真密度,即由组成炭黑的元素及结构(或晶体结构)确定,在没有特别说明的情况下,炭黑的密度指真密度;另一种是倾注密度或视密度,其随炭黑的加工条件变化而不同,需经常测定。视密度主要为工程设备以及包装、贮运等容器的容积计算提供依据。
    在橡胶工业中,多用常规混炼法将一定质量的炭黑混入已知密度的橡胶中,通过测试胶料密度来测定炭黑密度。用此法测定的橡胶用炭黑密度一般为1.80~1.86Mg·m-3,常取1.86Mg·m-3。全球涂料网了解到粉状炭黑的倾注密度一般为30~48kg·m-3,增密后粉状炭黑的倾注密度一般为8O~190 kg·m-3,湿法造粒炭黑的倾注密度一般为3OO~500 kg·m-3。粒径小、结构高的炭黑倾注密度小。粒子小、结构高、表面纯净和表面粗糙度大的炭黑导电性好。制备导电胶料时,炭黑的用量不能小于某一临界值,否则胶料中过少的炭黑不能形成导电通道或不能引发场致发射,使胶料的导电性不能达到要求。
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