عمل, صناعة
تكنولوجيا الكربون، إعداده
أسود الكربون (GOST 7885-86) - اكتب منتجات الكربون الصناعية، تستخدم في الغالب في المطاط كمادة مالئة، وتعزيز خصائصه أداء مفيدة. وعلى النقيض من فحم الكوك والملعب هو ما يقرب من الكربون الأسود في تشبه المظهر.
مجال التطبيق
يستخدم ما يقرب من 70٪ من الكربون الأسود المنتجة لصناعة الإطارات، و 20٪ - لتصنيع المنتجات المطاطية. أيضا، يتم استخدام تكنولوجيا الكربون في صناعة الطلاء والأحبار المنتجات، حيث بمثابة الصباغ الأسود.
حقل آخر من التطبيق - إنتاج البلاستيك وغمد الكابل. هنا يتم إضافة المنتج كمادة مالئة، وجعل المنتجات من الممتلكات الخاصة. في نطاق صغير يستخدم أسود الكربون في صناعات أخرى.
ميزة
أسود الكربون - عملية المنتج المؤلف من أحدث التقنيات الهندسية و طرق مكافحتها. نظرا لنقاوته ومجموعة محددة بدقة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، ويجب عليها أن تفعله مع السخام شكلت كمنتج ثانوي الملوثة من الفحم وزيت الوقود، أو غير المنظمة شيئا محركات الاحتراق. وفقا لتصنيف الدولي المقبولة عموما من الكربون الأسود المعينة الكربون الأسود (الكربون الأسود في الترجمة عن الإنكليزية)، أسود الكربون باللغة الإنجليزية - السخام. وهذا هو، هذه المفاهيم هي حاليا بأي حال من الأحوال الخلط.
وكان تأثير التضخيم المقرر أن الكربون الأسود والمطاط شغل لا يقل أهمية عن افتتاح الكبريت الظروف المطاط الفلكنة لتطوير صناعة المطاط. الكربون التراكيب المطاط عدد كبير من المكونات بالوزن صفوف المطاط الثاني. تأثير الخصائص النوعية لأسود الكربون لمنتجات المطاط أكبر بكثير من العنصر الأساسي النوعي - المطاط.
تعزيز الخصائص
تحسين الخواص الفيزيائية للمادة من خلال تقديم حشو تسمى التعزيز (التعزيز)، وتسمى هذه مكبرات الصوت الحشو (أسود الكربون، عجلت السيليكا). بين جميع مكبرات الصوت حقا الخصائص الفريدة للكربون التقني. حتى قبل علاجه يربط مع المطاط، والخليط لا يمكن فصلها تماما في الكربون الأسود والمطاط مع المذيبات.
المطاط قوة، والمستمدة من اللدائن رئيسية هي:
المطاط الصناعي | قوة الشد، ميغاباسكال | |
vulcanizate شاغرة | Vulcanizate مليئة أسود الكربون | |
مطاط مطاط صناعي | 3.5 | 24.6 |
البيوتاديين المطاط | 4.9 | 28.1 |
مطاط الإيثيلين البروبيلين | 3.5 | 21.1 |
المطاط polyacrylate | 2.1 | 17.6 |
المطاط البيوتادايين | 5.6 | 21.1 |
ويبين الجدول خصائص vulcanizates تم الحصول عليها من أنواع مختلفة من المطاط شاغرة ومليئة أسود الكربون. من هذه البيانات التي يمكن أن نرى كيف محتوى الكربون يؤثر بشكل كبير على قوة الشد مكون من المطاط. بالمناسبة، مساحيق الجسيمات الأخرى المستخدمة في خليط المطاط لنقلها اللون المطلوب أو تراجع أسعار خليط - الطباشير، والكاولين، التلك، وأكسيد الحديد وغيرها ليس لديها خصائص التسليح.
هيكل
الكربون الطبيعي النقي - هذا الماس والغرافيت. لديهم البنية البلورية تختلف كثيرا عن بعضها البعض. حيود الأشعة إنشاء التشابه في بنية الجرافيت الطبيعي والمواد الاصطناعية هي الكربون الأسود. ذرات الكربون في شكل الجرافيت طبقات الحلقي كبير تنصهر أنظمة العطرية، مع interatomic تباعد 0.142 نانومتر. وتسمى هذه الأوراق غرافيتي مكثف أنظمة العطرية طائرات القاعدية. يتم تعريف المسافة بين الطائرات بدقة وهي 0.335 نانومتر. يتم ترتيب جميع الطبقات قريب موازية لبعضها البعض. كثافة الجرافيت هي 2.26 جم / سم 3.
على عكس الجرافيت وجود ترتيب ثلاثي الأبعاد، تتميز أسود الكربون عن طريق الانتظام فقط ثنائي الأبعاد. وهو يتألف من طائرات الجرافيت متطورة، مرتبة موازية تقريبا لبعضها البعض، ولكن بالنسبة لتعويض الطبقات المجاورة - وهذا هو، موجهة بشكل عشوائي في علاقة طبيعية الطائرة.
هيكل الجرافيت على شكل مقارنة مع سطح السفينة مكدسة بدقة من البطاقات، وهيكل أسود الكربون مع مجموعة من البطاقات التي يتم فيها تحول البطاقات. ومن تباعد interplanar أكبر من ذلك من الجرافيت و0،350-0،365 نانومتر. وبالتالي، انخفاض كثافة الكربون الأسود من أن من الجرافيت وضمن 1،76-1،9 جم / سم 3، اعتمادا على درجة (عادة 1.8 جم / سم 3).
تلوين
السود الصباغ (التلوين) الكربون المستخدمة في صناعة أحبار الطباعة، والطلاء والبلاستيك والألياف والورق ومواد البناء. يتم تصنيفها على النحو التالي:
- أسود الكربون vysokookrashivayuschy (SB)؛
- sredneokrashivayuschy (MS)؛
- normalnookrashivayuschy (RC)؛
- nizkookrashivayuschy (LC).
الرسالة الثالثة يدل على عملية إنتاج - فرن (F) أو قناة (C). التسميات مثال: HCF - vysokookrashivayuschy الأسود فرن الكربون (Hiqh اللون فرن).
يرتبط قدرة التلوين المنتج الى حجم الجسيمات لها. اعتمادا على الكربون حجمها تقسيمها إلى مجموعات الفنية:
متوسط حجم الجسيمات، نانومتر | علامة سوداء فرن الكربون |
10-15 | HCF |
16-24 | MCF |
25-35 | التعاون الإقليمي |
> 36 | LCF |
تصنيف
وينقسم الكربون الأسود والمطاط تعزيز تأثير درجة في:
- Vysokousilivayuschy (فقي، والصلبة). وفرت مزيدا من القوة والمقاومة للتآكل. حجم الجسيمات الصغيرة (18-30 نانومتر). المستخدمة في سيور ناقلة، ومعالجته الإطارات.
- Poluusilivayuschy (السلكي، لينة). متوسط حجم الجسيمات (40-60 نانومتر). المستخدمة في مختلف المنتجات المطاطية الصناعية، وهياكل الإطارات.
- Nizkousilivayuschy. حجم الجسيمات كبيرة (أكثر من 60 نانومتر). صناعة الاطارات يستخدم محدودة. لأنها توفر القوة اللازمة مع الحفاظ على مرونة عالية في منتجات المطاط.
ويرد تصنيف كامل من الكربون الأسود في D1765-03 ASTM القياسية، واعتمد من قبل جميع الشركات المصنعة في العالم من المنتجات والمستهلكين. تصنيف، على وجه الخصوص، والتي أجريت على مجموعة من مساحة محددة من الجزيئات:
رقم المجموعة | متوسط مساحة محددة من امتصاص النيتروجين م 2 / ز |
0 | > 150 |
1 | 121-150 |
2 | 100-120 |
3 | 70-99 |
4 | 50-69 |
5 | 40-49 |
6 | 33-39 |
7 | 21-32 |
8 | 11-20 |
9 | 0-10 |
إنتاج الكربون
هناك ثلاثة التكنولوجيا من أسود الكربون الصناعي، والذي يستخدم في حلقة مفرغة من الاحتراق غير الكامل للمواد الهيدروكربونية:
- الفرن.
- قناة؛
- أنبوب.
- البلازما.
وهناك أيضا طريقة الحرارية التي تحلل الغاز الطبيعي أو الأسيتيلين في درجات حرارة عالية.
علامات عديدة حصلت عليها مجموعة متنوعة من التقنيات لها خصائص مختلفة.
تكنولوجيا التصنيع
ممكن نظريا الحصول على الكربون الأسود كل الأساليب المذكورة أعلاه، ومع ذلك، تم إعداد أكثر من 96٪ من المنتجات المصنعة بطريقة الفرن من العلف السائل. طريقة يسمح للحصول على مجموعة متنوعة من العلامات التجارية من الكربون الأسود مع مجموعة محددة من خصائص. على سبيل المثال، مصنع الكربون الأسود أومسك باستخدام هذه التكنولوجيا يرصد أكثر من 20 علامات سوداء الكربون.
التكنولوجيا العامة هي. زودت المواد vysokoogneupornymi مفاعل اصطف الغاز الطبيعي وتسخينه إلى 800 ° C الهواء. عن طريق حرق الغاز الطبيعي تنتج نواتج الاحتراق كاملة جود درجة حرارة 1820-1900 درجة مئوية، وتحتوي على كمية معينة من الأكسجين الحر. في منتجات درجات حرارة عالية من الاحتراق الكامل من المواد الهيدروكربونية السائلة يتم حقن، بعناية قبل مختلطة وتسخينه إلى 200-300 درجة مئوية. الانحلال الحراري من المواد الخام يحدث عند درجة حرارة رقابة صارمة، والتي، وهذا يتوقف على نوع من الكربون الأسود المنتجة لديها قيم مختلفة 1400-1750 درجة مئوية.
على مسافة معينة من الفضاء تغذية إنهاء thermooxidative رد فعل من جانب حقن المياه. التي شكلتها الانحلال الحراري من أسود الكربون وغازات التفاعل تدخل سخان الهواء، في يدفعها إلى التخلي عن جزء من حرارتها إلى الهواء المستخدمة في هذه العملية، ودرجة حرارة uglerodogazovoy خليط تسقط من 950-1000 درجة مئوية إلى 500-600 درجة مئوية.
بعد التبريد إلى 260-280 درجة مئوية بحلول حقن إضافية من المياه يتم إرسال خليط من أسود الكربون والغازات إلى كيس فلتر، حيث يتم فصل أسود الكربون من الغاز ويدخل واثب التصفية. أسود الكربون فصلها عن مرشح واثب لقناة لنقل الغاز هو مروحة تغذية (المخبرين) في وحدة التحبيب.
الشركات المصنعة للأسود الكربون
الإنتاج العالمي من الكربون الأسود هو أكثر من 10 مليون طن. هو يرجع في المقام الأول إلى خصائص تعزيز فريدة من نوعها مثل هذا الطلب الكبير على المنتج. الصناعات قاطرات هي:
- مجموعة أديتيا بيرلا (الهند) - حوالي 15٪ من السوق.
- شركة كابوت (الولايات المتحدة الأمريكية) - 14٪ من السوق.
- أوريون المهندسة الكاربون (لوكسمبورغ) - 9٪.
أكبر منتجي الكربون الروسية:
- المحدودة "Omsktehuglerod" - 40٪ من السوق الروسية. النباتات في أومسك، فولغوغراد، موغيليوف.
- OAO "الكربون ياروسلافل الفني" - 32٪.
- JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17٪.
Similar articles
Trending Now