ДОМ Новости Понимание значения размера и распределения частиц при производстве технического углерода

Понимание значения размера и распределения частиц при производстве технического углерода

2024-06-27

Вступление

Угольно черный универсальный материал с широким спектром применения: от шин и резиновых изделий до красок и покрытий. Свойства технического углерода во многом определяются размером и распределением его частиц. В этой статье мы обсудим значение размера и распределения частиц в производстве технического углерода и то, как их можно контролировать для достижения желаемых свойств.

Экспертные знания или советы

Контролируйте размер и распределение частиц для достижения желаемых свойств
Используйте разные методы производства для получения разных размеров и распределений частиц.
Измерение размера и распределения частиц с использованием различных методов
Оптимизируйте размер и распределение частиц для конкретных применений
Рассмотрите влияние размера и распределения частиц на эксплуатационные характеристики технического углерода.
Используйте статистические методы для анализа данных о размере и распределении частиц.

Размер частицы

Размер частиц угольно черный является одним из важнейших факторов, определяющих его свойства. Более мелкие частицы имеют большую площадь поверхности, что делает их более реактивными и придает им более высокую степень черноты. Более крупные частицы имеют меньшую площадь поверхности и менее реактивны, но они также более долговечны.

Размер частиц технического углерода обычно измеряется в нанометрах (нм). Средний размер частиц технического углерода может варьироваться от 10 нм до 100 нм. Распределение размеров частиц технического углерода также может быть важным. Узкое распределение размеров частиц указывает на то, что все частицы имеют одинаковый размер, в то время как широкое распределение размеров частиц указывает на то, что частицы имеют различные размеры.

Контроль размера и распределения частиц

Размер частиц и распределение технического углерода можно контролировать с помощью используемого метода производства. Существует два основных метода производства технического углерода: печной процесс и термический процесс.

Печной процесс является наиболее распространенным методом производства технического углерода. В печном процессе углеводородное сырье впрыскивается в печь и сжигается не полностью. Полученный технический углерод собирается из печных газов.

Термический процесс — это новый метод получения технического углерода. В термическом процессе углеводородное сырье нагревается до высокой температуры в отсутствие кислорода. Полученный технический углерод собирается из паровой фазы.

Печной процесс обычно производит технический углерод с более широким распределением размеров частиц, чем термический процесс. Термический процесс может использоваться для производства технического углерода с более узким распределением размеров частиц.

Измерение размера и распределения частиц

Размер частиц и распределение технического углерода можно измерить с помощью различных методов. Одним из распространенных методов является использование сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). СЭМ можно использовать для получения изображения частиц технического углерода с высоким разрешением. Затем размер частиц и распределение можно определить по изображению.

Другим распространенным методом измерения размера и распределения частиц технического углерода является использование лазерного дифракционного анализатора размера частиц. Лазерный дифракционный анализатор размера частиц измеряет рассеяние света частицами технического углерода. Затем размер и распределение частиц можно определить по картине рассеяния.

Применение технического углерода

Технический углерод используется в широком спектре областей, включая:

Шины и резинотехнические изделия
Краски и покрытия
Пластмассы
Чернила
Бумага
Керамика

Размер частиц и распределение технического углерода может оказывать значительное влияние на его производительность в этих приложениях. Например, в шинах и резиновых изделиях более мелкие частицы технического углерода обеспечивают лучшее армирование и повышают износостойкость шины. В красках и покрытиях более мелкие частицы технического углерода обеспечивают лучшую укрывистость и прочность цвета.

Преимущества для пользователей

Использование технического углерода в различных областях применения имеет множество преимуществ. Некоторые из преимуществ использования технического углерода включают:

Улучшение армирования шин и резиновых изделий
Лучшая укрывистость и интенсивность цвета красок и покрытий
Повышенная проводимость в электротехнических приложениях
Улучшенная стойкость пластика к ультрафиолетовому излучению
Уменьшение выцветания чернил и красителей

Полезные таблицы

В следующих таблицах представлена дополнительная информация о размере частиц и распределении технического углерода:

Размер частицы	Площадь поверхности (м²/г)
10 нм	100
20 нм	50
30 нм	33
40 нм	25
50 нм	20

Распределение частиц по размерам	Описание
Узкий	Все частицы имеют одинаковый размер.
Широкий	Частицы имеют различные размеры.

Информация о проверке фактов

Следующие организации предоставляют авторитетную информацию о техническом углероде:

Американская ассоциация производителей технического углерода (ACBMA)
Ассоциация производителей технического углерода Японии (CBPAJ)

Дополнительную информацию о техническом углероде можно найти на следующих веб-сайтах:

Википедия: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_black
ScienceDirect: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/carbon-black

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое технический углерод?

Технический углерод — универсальный материал с широким спектром применения: от шин и резиновых изделий до красок и покрытий. Его получают путем сжигания углеводородного сырья в печи или нагревания до высокой температуры в отсутствие кислорода.

2. Какие существуют виды технического углерода?

Существует два основных типа технического углерода: печная сажа и термическая сажа. Печная сажа производится в печном процессе, который включает сжигание углеводородного сырья в печи. Термическая сажа производится в термическом процессе, который включает нагревание углеводородного сырья до высокой температуры в отсутствие кислорода.

3. Каковы свойства технического углерода?

Свойства технического углерода во многом определяются размером и распределением его частиц. Более мелкие частицы имеют большую площадь поверхности, что делает их более реактивными и придает им более высокую степень черноты. Более крупные частицы имеют меньшую площадь поверхности и менее реактивны, но они также более долговечны.

4. Каковы области применения технического углерода?