白炭黑常见制备方法
粉煤灰制备白炭黑方法汇总
粉煤灰制备白炭黑方法汇总粉煤灰粉煤灰制备白炭黑方法多，某公司粉煤灰经超细磨粉机后经不同方法提取白炭黑研究进展大，现汇总如下。
另外，桂林鸿程是所生产粉煤灰磨粉机可将粉煤灰磨细到3微米左右，咨询请联系。
粉煤灰制备白炭黑，粉煤灰综合利用，粉煤灰超细磨白炭黑是一种无毒、无定形的白色粉状硅酸产品，又名水合二氧化硅，表面含有较多羟基，易与有机物键合，主要用于橡胶制品（包括高温硫化硅橡胶）、塑料、纺织、造纸、医药、食品添加剂及日用化工等领域。
粉煤灰作为燃煤电厂的固体废弃物，如何实现粉煤灰资源化利用，具有十分重要的现实意义，是人们近年来关注的研究方向。
粉煤灰主要化学成分为SiO2、Al2O3 和Ga 等，其中SiO2 含量大都在40% 以上，是制备白炭黑的优质原料。
但用粉煤灰制备白炭黑工业化生产的案例较少，某集团有限公司200 kt/a 粉煤灰综合利用项目为国内仅有的一家用粉煤灰提取白炭黑工程，该项目将粉煤灰碱溶后用碳分法制备白炭黑，生产出化工标准的白炭黑，工艺流程的成功打通，填补了国内粉煤灰提取白炭黑工业化生产空白，同时实现了煤炭资源的高效综合利用。
以粉煤灰作硅源制备白炭黑，主要是如何将二氧化硅与其他组分分离、纯化。
本文就粉煤灰提取白炭黑的方法进行了综述，总结了沉淀法、碳分法和气相法等几种常用的制备方法。
1 沉淀法沉淀法是将粉煤灰进行预处理，得到活化产物或硅酸盐溶液，再经陈化、过滤、烘干后得到白炭黑。
沉淀法是较为传统且研究较多的方法，此方法操作简单，但是生产过程中使用大量的强酸强碱对设备防腐要求较高，多年来研究重点不仅致力于提高SiO2 的产率，同时也对操作条件及药剂的使用不断进行优化。
沉淀法根据预处理方式的不同，又分为碱煅烧活化法和烧碱浸出法。
1.1 碱煅烧法碱煅烧活化法就是将粉煤灰与碱性活化剂混匀，进行煅烧后，热熔于浓酸，陈化后得到硅酸沉淀。
此方法研究较早，在1992 年，余海荣将粉煤灰与电石泥（主要成分为石灰石）混合后高温烧结，大幅度提高了粉煤灰中各组分的溶出活性，再加入盐酸溶液进行溶出，料浆经过滤洗涤，得到铝铁混凝剂和白炭黑产品。
白炭黑生产工艺及应用
白炭黑生产工艺及应用白炭黑即水合二氧化硅，是微细粉末状或超细粒子状的二氧化硅，高纯度者SiO2含量达99.8%，质轻，原始粒径<0.0003mm，比重 2.319～2.653，熔点1750℃。
白炭黑经典的制造方法分3类：气相法、沉淀法和离解法。
工业上的制备方法都是这3种方法的组合或改良。
1 气相法1.1 气相法白炭黑的生产气相法白炭黑是硅的氯化物四氯化硅或三氯一甲基硅烷在空气和氢气混合气流中经高温水解生成的一种无定型粉末，往往是球形颗粒，表面带有羟基和吸附水，粒径在7～40nm之间，比表面积大，化学纯度高，SiO2>99.8%。
气相法白炭黑根据是否进行过表面处理可分为亲水型和疏水型，根据比表面的大小又可分为不同的型号。
国内气相法白炭黑市场几乎被国外的几个大公司如德固萨、卡博特、瓦克所垄断，我国仅有几套小规模装置。
如广州吉必时科技实业有限公司在吸收消化国外先进技术的基础上，进行大胆的技术创新，率先在国内建成了一条利用有机硅副产物生产气相法白炭黑的生产线，单机年产量达到500t，目前有4个型号的亲水型产品；吉林化工研究院用有机硅单体副产品生产气相法白炭黑等。
国外气相法白炭黑单套装置能力都在年产4000t以上，美国卡博特公司单套装置规模最大可达年产9000t。
国外气相法白炭黑品种全、牌号多。
美国卡博特公司非处理型气相法白炭黑共有十多个品种(包括3个压缩品种)，处理型白炭黑主要有TS- 720，TS-610，TS-530。
与之相比，我国亲水型白炭黑系列牌号少，改性白炭黑系列刚刚起步发展，气相法白炭黑单套装置能力和品种牌号与世界先进水平相比有差距。
但我国已攻克世界级化工课题——纳米白炭黑技术，打破了德、美、日等少数发达国家在这一领域的垄断地位。
华东理工大学的超细材料制备与应用重点实验室与上海氯碱股份公司共同承担完成的“纳米二氧化硅气相燃烧制备技术与设备研制”的成功开发和推广将形成10亿元的产值，有效地推动我国有机硅等行业的发展。
白炭黑生产工艺
白炭黑生产工艺白炭黑是一种无机颜料，其化学名为二氧化硅，化学式为SiO2。
白炭黑具有极高的白度和亮度，透明度高，具有良好的覆盖性和增艳性，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、造纸等工业领域。
下面将介绍白炭黑的生产工艺。
白炭黑的生产主要通过气相法和湿法两种工艺进行。
气相法主要是通过煅烧硅酸盐原料，在高温下进行氧化还原反应，制得白炭黑。
湿法生产主要通过硅酸盐溶液经过酸化、沉淀、离心、过滤等工序制得白炭黑。
气相法生产白炭黑的工艺较为复杂，具体分为下列几个步骤：首先是原料的准备，将硅酸盐原料和还原剂排列在炉子内部双层管道系统上方。
然后，通过将气体或液体反应介质引入到气相法反应装置中，使原料与介质进行反应。
第二步是反应过程，反应装置的温度一般在600℃~1500℃之间，通过高温条件使硅酸盐原料发生煅烧反应，生成白色的二氧化硅。
第三步是产物处理，将由反应产生的粉末产物通过气流、离心或过滤等方式进行分离和过滤，获取纯净的白炭黑产品。
湿法生产白炭黑的工艺相对简单，具体步骤如下：首先是原料的准备，将硅酸盐原料溶解在水中，得到硅酸盐溶液。
第二步是酸化过程，将硅酸盐溶液与酸进行反应，使其发生酸化反应，生成硅酸。
第三步是沉淀过程，通过搅拌或其他方式使酸化后的硅酸与一定浓度的盐酸或铝酸盐发生沉淀作用，生成白炭黑。
第四步是过滤和洗涤，将沉淀后的白炭黑产品用水进行洗涤，以去除残留的酸性物质和杂质。
第五步是产物干燥，将洗涤后的白炭黑产品通过干燥设备进行干燥，去除水分，得到干燥的白炭黑产品。
无论是气相法还是湿法，生产白炭黑都需要满足一定的生产条件和工艺要求。
例如，在气相法中需要控制合适的温度和反应时间，以及优化反应装置的结构和设计；在湿法中要保证原料浓度、酸化反应条件和沉降速度的控制。
总结起来，白炭黑的生产工艺主要包括气相法和湿法两种方法。
无论采用哪种方法，都需要经过一系列的步骤，包括原料准备、反应过程、产物处理和干燥等环节。
这些工艺要求严苛，需要合理的设备和操作条件，以确保生产出高质量的白炭黑产品。
白炭黑生产工艺路线
白炭黑生产工艺路线
白炭黑是一种无机材料，常用于橡胶、塑料、油墨、涂料等行业。
以下是一种常见的白炭黑生产工艺路线：
1. 原料准备：选择适当的原料，常见的原料包括石油焦、天然气等。
原料应经过破碎、干燥等处理，确保其适合生产白炭黑的要求。
2. 炉内炭黑反应：将处理后的原料送入炭黑反应炉内。
在炉内，通过高温炉内反应，原料中的碳元素发生裂解和重排，生成炭黑。
3. 炭黑收集：炭黑生成后，通过炉内的收集系统将其收集起来。
常见的收集方式包括静电收集、过滤收集等。
4. 炭黑处理：收集到的炭黑经过处理，主要包括清洗、干燥、表面处理等环节。
这些步骤有助于提高炭黑的质量和应用性能。
5. 炭黑包装和储存：处理完毕的炭黑根据需求进行包装，并储存起来。
适当的包装和储存条件可以确保炭黑的质量和稳定性。
需要注意的是，白炭黑生产的工艺路线可能因具体工厂和生产技术的不同而有所差异。
此外，生产过程中还需要严格控制温度、压力和其他工艺参数，以确保产品的质量和安全性。
以上是一种常见的白炭黑生产工艺路线的概述，具体的细节和步骤可能因不同的生产厂家和工艺技术而有所不同。
在实际生
产中，应根据具体情况进行工艺设计和调整，以满足产品质量和市场需求。
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用很多朋友们都知道白色的二氧化硅粉体有个俗名叫白炭黑，但你是否知道它这个称呼的缘由是什么呢？白炭黑与炭黑的关联在了解白炭黑“WhiteCarbonBlack”之前我们应该了解一下与它的名称来源密切相关的炭黑“CarbonBlack”。
人们早在3000多年前就掌握了烧烟制墨技术，但长期以来炭黑的生产技术发展缓慢，直到1872年，世界上才首次出现了炭黑工业的规模生产，同时产生了“CarbonBlack（炭黑）”这一术语，这就是近代炭黑工业的开端。
1912年英国人莫特（Mottee）发现了炭黑对橡胶的补强作用，特别是显著提高轮胎耐磨性能以后，自此炭黑的需求量迅速增长，并逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。
炭黑作为橡胶工业的补强材料已有百来年历史在第一次世界大战期间，由于生产炭黑的能源材料紧缺，德国开始使用沉淀法生产的白色二氧化硅替代炭黑，而白色的无定型二氧化硅因物性及用途与炭黑相似而得名白炭黑（WhiteCarbonBlack）。
再后来，由于汽车及其运输业的高速发展、炭黑生产用原料的涨价和节能减排的要求，又使白炭黑成为橡胶行业补强材料的佼佼者。
目前，白炭黑用在彩色橡胶制品中可以完全替代炭黑进行补强，满足白色或半透明产品的需要。
轿车“绿色轮胎”及冬季轮胎的制造是白炭黑的拿手好戏，白炭黑用于轮胎，使其获得更低的滚动阻力和改善轮胎的抓地力，从而提高汽车燃油效率。
这些具有高燃油效能等的节能型轮也被称作“绿色轮胎”。
如今我们所说的白炭黑已经不单纯是一种在橡胶配方中用作炭黑的替代品，而是一种X-射线无定形的硅酸和硅酸盐的白色超细粉体的总称，这类粉体材料具有非常广泛的应用，根据制备路线不同，主要分为沉淀法白炭黑及气相法白炭黑两大类。
一．白炭黑的制造白炭黑的制备多采用两种方法，即煅烧法和沉淀法。
煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑，它是以多卤化硅（SiClx）为原料在高温下热分解，进行气相反应制得。
稻壳生产白炭黑的方法
稻壳生产白炭黑的方法1.引言1.1 概述概述稻壳是稻谷在去壳之后得到的副产品，其主要成分为纤维素、半纤维素和木质素等有机物质。
传统上，稻壳通常被视为废弃物和环境污染源，常见的处理方式是直接焚烧或堆填。
然而，随着对可持续发展和资源利用的追求，越来越多的研究发现，稻壳具有广泛的应用潜力。
白炭黑是一种重要的工业原料，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、染料等领域。
目前，白炭黑的生产主要依赖于石油和天然气等化石能源，但这种方式存在能源消耗高、环境污染严重等问题。
稻壳作为一种可再生资源，其利用可以有效解决白炭黑生产过程中的能源和环境问题。
本文将介绍一种利用稻壳来生产白炭黑的方法。
通过对稻壳的处理和炭化过程，可以获得高质量的白炭黑产品。
这种方法不仅能够实现对稻壳的有效利用，还可以减少对化石能源的依赖，降低环境污染。
因此，本文的研究对于推动可持续发展和资源循环利用具有重要意义。
在接下来的章节中，我们将首先介绍稻壳的来源和特性，包括其化学成分和物理性质。
然后，我们将详细阐述稻壳生产白炭黑的制备方法，包括炭化工艺和后处理工艺等。
最后，我们将对稻壳生产白炭黑的可行性进行评估，并展望未来的发展方向。
通过本文的研究，我们希望能够为稻壳的有效利用和白炭黑的生产提供一种新的思路和方法，为环境保护和资源循环利用作出贡献。
同时，我们也希望能够引起更多人对于可持续发展和资源利用的关注和重视。
1.2 文章结构文章结构是指文章的整体组织框架和内容安排。
本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对稻壳生产白炭黑的方法进行概述，并介绍本文的结构和目的。
首先，我们将简要说明稻壳生产白炭黑的背景和意义，以引起读者的兴趣。
接着，介绍本文的结构，即对各个章节的内容进行简要概括，方便读者理解整篇文章的脉络。
最后，明确本文的目的，即介绍稻壳生产白炭黑的方法，探讨其可行性，并展望未来发展方向。
正文部分是本文的核心部分，包括稻壳的来源和特性以及白炭黑的制备方法两个主要内容。
白炭黑及其生产方法
硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。
硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6%，仅次于氧（47.2%）为第二位。
无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。
在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。
由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。
纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。
例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。
因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。
我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来，至今才有几十个品种，因此差距还较大。
我国具有优质而丰富的资源，为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。
近十多年来，不仅得到了化工部的重视，并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。
可以预料，我国的硅化合物的发展速度必将越来越快，与世界发达国家的差距必将越来越小。
白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产，八十年代总生产能力达70～80万吨/年。
我国六十年代开始起步，八十年代千吨级的厂有两家，年产量总共仅5000～6000吨，而且品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。
因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。
1.物理化学性质外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末，也有加工成颗粒状作为商品的。
比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。
不溶于水及绝大多数酸，在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。
白炭黑工艺流程
白炭黑工艺流程
白炭黑是一种无机材料，具有较高的比表面积、细小的颗粒尺寸和优异的光学性能，广泛应用于橡胶、涂料、油墨、塑料等行业。
下面将介绍白炭黑的工艺流程。
首先，原料准备。
白炭黑的主要原料是石油焦、天然气和重油。
为了保证生产过程的质量稳定，原料需要经过筛分和加热处理，以去除杂质和调整其水分含量。
接下来是炭黑炉的操作。
在炭黑炉内，原料在高温下热解产生碳黑。
炭黑炉是一种封闭式的燃烧装置，通过在燃烧时控制炉内的温度、压力和气氛，使原料在炉内得到合适的热解反应。
炭黑炉的操作需要进行严格的温度控制和炉内气氛调节，以及收集和处理产生的废气和废热。
然后是炭黑的分离和处理。
经过炭黑炉，产生的气相产物进入分离装置，通过冷却和过滤，将炭黑分离出来。
分离后的炭黑需要进行水洗、干燥和磨碎等处理。
水洗是为了去除炭黑表面的杂质和有机物，干燥是为了去除炭黑中的水分，磨碎是为了得到所需的颗粒尺寸。
最后是炭黑的调整和包装。
炭黑的物理性能和化学性能需要根据不同的应用进行调整。
通过添加不同的添加剂和调整剂，可以改变炭黑的比表面积、吸油性能和分散性能等。
根据客户的要求，炭黑可以进行不同的包装和包装形式，如塑料袋、纸箱和散装等。
总结起来，白炭黑的工艺流程主要包括原料准备、炭黑炉操作、分离和处理、调整和包装等步骤。
在每个步骤中，都需要进行严格的控制和操作，以确保炭黑的质量和性能达到要求。
白炭黑的生产工艺是一个复杂而精细的过程，需要经验丰富的操作人员和完善的设备及管理体系的支持。
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白炭黑常见制备方法
摘要：本文介绍了白炭黑的常见制备方法及其产品应用。
关键词：白炭黑；气相法；沉淀法；解离法
基金项目：黑龙江工程学院大学生创新训练项目（202211802211）
白炭黑常见的制备方法主要有三种：气相法、沉淀法和离解法。
工业上制备
方法一般是这三种方法，或者是这三种方法的组合或改良。
1.气相法
气相法通常称为化学气相沉积法，又被称为热解法。
一般是在高温条件下加
入氧气、四氯化硅和氢气进行反应从而制备出烟雾状的白炭黑[1]。
具体步骤为：将空气和氢气通过增加压力、分离、采用冷却的方式进行脱水、再放入硅胶中进行干燥、最后经过除尘过滤等一系列的步骤后送入合成的水解炉中。
将原料SiCl4送至精馏塔精馏后，在蒸发器中使之蒸发，并用干燥、过滤后
的空气用作载体，将处理后的产物送至合成水解炉中。
在高温下SiCl4被气化，
将其与一定量的氢气和氧气的混合气体在高温下进行气相水解。
生成的气相SiO2
颗粒非常小，与气体很容易形成气溶胶，从而不容易被捕集，因此需要使其先在
聚集器中先聚集成较大颗粒，然后用旋风分离器进行收集，最后送入脱酸炉中进
行脱酸处理，通过含氨空气吹洗气相二氧化硅至pH为4～6便可得到最终产
品。
用这种方法生产制备的白炭黑产品，其比表面积、粒径大小、结构性能和表
面性质都和三种气体的配制比例、二氧化硅核在燃烧室中处理的时间、燃烧温度
等因素有关。
得到的产品一般是球形颗粒，粒径在10-40nm之间，化学纯度大，
比较面积高。
气相法的优点是所得的产品纯度非常高，分散性非常好，颗粒小并
呈球形，白炭黑表面具有较少的羟基，补强性能十分优异。
缺点是技术设备要求
比较高，所用的原料也相对比较贵，制备工艺也比较复杂。
2.沉淀法
我国市场上生产白炭黑的主要方法就是采用沉淀法来生产白炭黑[2]。
沉淀法
又被称为硅酸钠酸化法，沉淀法一般是将硫酸或盐酸与水玻璃作用,第一步先生
成硅酸,然后生成的硅酸进一步分解而制得白炭黑。
沉淀法之所以在我国能作为白炭黑的主要生产方法是因为沉淀法的生产技术
和设备相对来说都比较简单。
但是所制备出来的产品其活性也不是很高，不易受
控制产物颗粒的大小，补强性能和气相法比相对要低，产品的结合力由于颗粒表
面的水性羟基健合反应因此被削弱了，但这种产品在市场上的需求量很大。
沉淀
法所制得的白炭黑产品应用十分广泛，可以用作橡胶的填充补强剂[3]、农药分散剂、油漆涂料添加剂、制革业平光剂、合成树脂聚脂树脂及日用化工原料等行业。
还可以用作农药医药的防结块剂和载体和无毒聚氯乙烯塑料薄膜的开口剂等。
3. 解离法
解离法目前大概有两种：禾本科植物法和非金属矿法。
禾本科植物法
以谷壳灰或者稻壳为原料制取白炭黑。
稻谷在加工过程中产生的最大副产品
是稻壳,我国稻米产地非常多，但稻壳却没有得到充分利用，很多稻米加工厂中
稻壳堆积如山，造成环境污染。
综合利用稻壳生产白炭黑虽然已有相关专利和文
献报导,但由于产品质量稳定性不够,在我国并未进行广泛推广应用。
利用谷壳灰或稻壳生产的白炭黑，其生产成本比气相法低很多,而且也低于
沉淀法。
但其产品的的质量却远高于沉淀法,比较接近气相法。
如果以谷壳灰或
稻壳为原料,经过与碱反应后得到水玻璃,水玻璃进一步与酸反应得到沉淀物,再
经过滤、水洗和干燥即可得到白炭黑产品。
非金属矿法
硅灰石、膨润土、海泡石、有硅藻土、高岭土、蛋白土、蛇纹石、粉煤灰、石英砂等一般可用为用非金属矿制取白炭黑的原料。
另外，用粘土矿物锻烧转化也可制取白炭黑[4]。
用非金属矿一般情况是先制取水玻璃,然后再用水玻璃制取白炭黑,这种方法技术可行，经济效益加好,为非金属矿的深加工和综合利用开辟了一条崭新的思路。
非金属矿在我国资源存储十分丰富,在非金属矿的开发过程中,很多非晶态二氧化硅并没有被很好的提取利用,将这些硅质资源充分利用不仅可以减少环境污染，还可以提高资源的利用率。
降低能耗及成本以及简化白炭黑生产工艺的技术关键是将硅酸盐中的晶态硅和晶态二氧化硅转变成无定型二氧化硅。
下面介绍以煤矸石或粉煤灰以及高岭土或硬质高岭土为原料制备白炭黑的工艺技术。
以煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑，首先将煤研石或粉煤灰进行粉碎，要求粒径小于120目,然后分两步操作：第一步是制备硅酸钠：将纯碱和粉碎的煤矸石或粉煤灰按一定质量比混合均匀,经高温熔融1小时、水萃浸溶4-5小时、过滤除杂浓缩后即可得到硅酸钠。
第二步是制备白炭黑：先将硅酸钠配制成水玻璃溶液,然后在28-32℃下，硫酸（5-20%）中酸浸8-16小时,再升温到80℃,调节pH5-7,进行熟化20分钟左右,最后再洗涤、过滤，干燥后即可制得白炭黑。
生产出来的白炭黑活性和纯度都比较高。
以高岭土或硬质高岭土为原料制备白炭黑，首先是将高岭土或硬质高岭土进行粉碎，使粒径达到50目,然后在高温（500-600℃）下煅烧2小时,再将浓度为30%的工业盐酸按质量比与煅烧后的产物配料,在90℃左右浸泡7小时,最后经过中和、过滤、洗涤、干燥后即可制得白炭黑,同时还可以得到高效净水剂聚合氯化铝。
用非金属矿制备的白炭黑产品应用十分广泛，可应用于油漆涂料、油墨和复印机墨粉、粘胶剂、硅橡胶、电缆料与不饱和聚醋树脂中,能够起到抗结块、增稠、补强和控制体系触变和流变等作用[5]。
由于用非金属矿制备的白炭黑中一般都含有少量非金属矿成分, 白炭黑与这些少量非金属矿成分组合而成的白炭黑非金属矿复合填料,不仅具有非金属矿和白炭黑各自的功能性,而且具备十分良好的协同效应,这种特性使得其产品应用范围可以拓展到彩色、浅色化橡胶制品填料
的领域。
此外, 在化妆品、药品和农药工业也得到了十分广泛的应用，主要是由于用非金属矿制备的白炭黑一般亲水性好,具有高吸收性、触变性、分散性、生理惰性和增稠性。
参考文献:
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[5] 李思琦，刘大晨，汤鑫.稻壳灰纳米白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响[J]. 橡胶科技, 2020, (11): 611–618。