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炭黑的基本性质

2019-05-15 18:01:18
炭黑的主要成分是碳,而碳元素所组成的固体一般分为晶体和无定形体这两大类。炭黑的内部结构既不完全像石墨晶体结构,也不像金刚石一样具有整齐排列的稳定晶体结构。炭黑是由碳元素组成的一种无定形炭材料,在微观1~3mm尺度内存在石墨微晶结构,且呈同心取向2。

炭黑的表面性能、微观结构和粒子形态都很特殊,它的微观结构介于无定形碳和石墨晶体之间。这是由于炭黑的生成过程很快,温度没有达到完全石墨化所需要的温度,所以炭黑的结晶度低或者结晶不完全。各种用途的炭黑产品各有其特定的物化性质,这些性质与原料和生产工艺存在很大关系2,其生成方式有不完全燃烧和热分解两种。

炉法炭黑是由烃类在反应炉内不完全燃烧制取的;槽法炭黑是由天然气火焰与槽钢相接触不完全燃烧制得;乙炔炭黑则是热裂解法炭黑的一种,由乙炔放热热解制得:热裂解法炭黑是由天然气经高温加热裂解形成的一种相对较粗糙的炭黑。

炭黑主要用于橡胶工业,作为轮胎和其他橡胶制品的补强填充剂。填充炭黑后基体材料被赋予强度、黑度或导电性等,主要影响因素是粒径、结构和表面物理化学性能。主要起补强作用的硬质炭,粒径为1~30m,以接触法和炉法生产为主。起填充作用的软质炭,粒径为30~500mS,以气炉法和热裂解法生产为主。
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