碳黑
炭黑的生产工艺

炭黑的生产工艺炭黑是一种由碳素黑色颗粒组成的燃烧产物,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨等多个行业。
下面将介绍炭黑的生产工艺。
炭黑的主要生产工艺可以分为两种:油炉法和煤炉法。
油炉法是指将沥青作为原料,在高温条件下燃烧来生产炭黑。
这种方法具有生产效率高、产品质量稳定的优点。
其主要步骤如下:首先,将原料沥青输入高温反应器中,在适当的温度条件下进行燃烧。
燃烧的过程中,沥青会发生裂解,产生大量的热量和碳黑颗粒。
其次,通过控制燃烧的温度、氧气和废气的流动速度,调节炭黑颗粒的大小和形状。
这一步骤需要经验丰富的技术人员进行精确控制。
最后,将产生的炭黑颗粒通过过滤、采用静电沉降等方法进行分离和收集。
炭黑颗粒收集后,需要经过处理、包装等环节,最终形成成品。
煤炉法是指以煤炭作为原料,在高温条件下燃烧来生产炭黑。
相比油炉法,煤炉法的主要优点是原料煤炭比较丰富,成本更低廉。
但是由于煤炭的成分复杂,生产过程中产生的废气也更多,处理比较麻烦。
煤炉法的生产工艺与油炉法类似,主要步骤包括燃烧煤炭、控制温度和氧气流速、分离和收集炭黑颗粒。
不同之处在于煤炭有更高的含水量和杂质含量,需要经过预处理来减少不纯物质对炭黑质量的影响。
无论是油炉法还是煤炉法,炭黑的生产过程都需要严密控制温度、流速和氧气含量等参数,以确保炭黑的质量达到要求。
此外,炭黑生产过程中产生的废气也需要进行处理,以减少对环境的影响。
常见的处理方法包括洗涤、过滤、干燥等。
总之,炭黑的生产工艺主要包括油炉法和煤炉法两种方法。
这两种方法都需要经过燃烧、控制温度和氧气流速、分离和收集炭黑颗粒等步骤。
控制好这些参数可以确保炭黑的质量达到要求。
此外,还需要对产生的废气进行处理,以减少对环境的影响。
炭黑seantaPPT课件

碳黑試樣需知
• 配方: 1.色濃度 2.顏基比 3.分散劑/顏料比 • 工藝: 1.球磨(快手)或砂磨 2.研磨時間 • 實驗室對比或工廠實際結果:
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炭黑色漿的合理設計
色濃度: - 高色素炭黑 (8-17nm) -- 6-8% - 中色素炭黑 (18-30nm) – 10% - 低色素炭黑(>30nm) – 10-15% 顏基比: - 高色素炭黑 – 1:4-1:6 - 中色素炭黑 – 1:3-1:4 - 低色素炭黑 – 1:2-1:3 分散劑用量:(對炭黑) - 高色素炭黑 – 0.5-1:1 - 中色素炭黑 – 0.5:1 - 低色素炭黑 – 0.3:1
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炭黑的形态和微观结构
The Distinction Between Particle and Aggregate Size
Mean Particle Size ~ 8 to 100 nm
Mean Aggregate Size ~ 50 to 300 nm
最小可分散粒子(聚集体)
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黑度与粒径
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色素碳黑特性对涂料的影响
• 平均原生粒径
• 表面化学 • 结构
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原生粒子(一次粒子) -- Particle
聚集体(二次粒子) -- Aggregate
附聚体(三次粒子) -- Agglomerate
Agglomerate Size 附聚体尺寸
Aggregate Size 聚集体尺寸
Primary Particle 基本颗粒
应用于某些特殊领域,不可取代。原 生粒子粒径大,分布广,不易凝团, 且相对填实密度高,黑度近似气黑法
热法 乙炔黑法
石油(油类) 通过热分解液态或气态的碳氢化合物
什么是碳黑?

什么是碳黑碳黑是碳(要紧为石油衍生物)通过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质,表观呈纯黑色粉或粒状。
产品的着色力,精细度和密度依照原料和生产工艺的不同而有专门大不同。
碳黑不溶于水;有酸碱性之分,燃烧后产生二氧化碳。
碳黑的要紧成份是碳,同时包括微量氢,氧,硫,灰份,焦油和水分。
什么是颜料碳黑据2005年统计数据显示,碳黑的全世界年产量接近800万吨,其中90%以上为橡胶碳黑,用于橡胶补强用途和汽车轮胎;只有大约10%作为色素用于油墨,塑胶和涂料,称为颜料碳黑,或色素碳黑。
颜料碳黑的消费量颜料碳黑,作为最要紧的黑色颜料,是仅次于钛白粉和氧化铁的第三大销量的颜料产品。
颜料碳黑的全世界年用量(用于着色和其他特殊用途,区别于橡胶补强用途)为50万吨。
由此可见,颜料碳黑与橡胶碳黑有着明显的区别。
颜料碳黑的特点1. 最好的黑色颜料2. 几乎是最廉价颜料3. 与同类颜料相较有最好的着色力和遮盖力4. 最稳固的颜料:有专门好的耐热性,耐化学性和耐光性。
碳黑技术工艺(生产方式)全世界碳黑生产工艺一样为炉法、接触法(要紧为槽法和无槽气法)和热解法。
咱们正在利用的是最重要也是最经常使用的生产工艺--炉法和气法。
所谓炉法确实是在密闭的反映炉中,将液烃原料(一样是煤焦油)喷射到燃烧的热空气和天然气中,在高温下经热氧化而分解,所生成碳黑的性能能够通过猝熄火焰来操纵。
然后,利用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。
炉法的特点是原材料的选择范围很广,且生产出的碳黑的性能多种多样。
而气法即无槽气法,是从槽法改良而来的生产工艺。
槽法是将固态烃(粗蒽)或液态烃(蒽油)经气化釜气化后,和可燃性气体(一样利用天然气,也利用焦炉煤气或水煤气)混合后作为原料,由环形布置的管网送入火房在槽钢下的火嘴中高温燃烧并经槽钢冷却面搜集生成碳黑的工艺。
无槽气法即火房不设槽钢冷却面的改良工艺。
这种工艺生产出来的颜料碳黑收率较炉法偏低,但原生粒子粒径小,在黑度和着色力方面均有更好的表现。
炭黑生产工艺流程图

炭黑生产工艺流程图
炭黑是一种由碳素元素组成的黑色粉末,广泛用作增强剂和填料。
以下是炭黑的生产工艺流程图:
1. 原料准备:炭黑的主要原料是矿石或煤。
石墨矿经过磨矿、浮选和干燥处理后,得到精矿。
而煤经过破碎、分选、洗净,并将其煤渣干燥处理,得到干燥的煤粉。
2. 碳化:将石墨精矿或煤粉放入高温熔融的电弧炉中,经过碳化反应,使原料中的碳元素与氧气反应,生成含碳的炉渣。
同时,通过碳化反应,产生的气体经过冷却和净化处理,得到炭黑气体。
3. 分离:将碳黑气体经过净化装置,去除其中的杂质和有害气体,得到纯净的碳黑气体。
然后,通过气体离心机和过滤器,将碳黑气体进一步分离和收集。
4. 均质粉碎:将分离出的碳黑气体通过喷雾干燥器,喷入燃烧室,与氧气反应,燃烧生成的高温气体用于干燥碳黑颗粒。
随后,将干燥后的碳黑颗粒通过机械振动筛分机,进行筛分和粉碎,以获得所需的颗粒大小。
5. 表面处理:将粉碎后的碳黑颗粒进行氧化处理,使其表面形成氧化层。
通过在氧化剂的存在下,对碳黑颗粒进行氧化反应,改善其分散性和增强剂效果。
6. 包装:将经过表面处理的炭黑颗粒,根据客户需要的规格和
包装要求,经过称重、包装和封口等步骤,包装成袋装或散装产品,便于储存和运输。
总结:以上是炭黑的生产工艺流程图。
从原料准备到最终产品的包装,经过碳化、分离、粉碎和表面处理等多个环节,最终生产出高质量的炭黑产品。
这个流程图展示了炭黑生产的主要步骤和关键技术,为生产过程提供了清晰的指导和控制。
炭黑的规格

炭黑的规格全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:炭黑是一种由热解炭化石油沥青或天然气所得的一种黑色固体颗粒状物质,主要成分为碳。
炭黑具有较高的比表面积和吸附性能,广泛应用于橡胶、塑料、油墨、油漆、化工、电子、材料科学等领域。
在不同的应用领域,炭黑的规格也各有不同,下面我们将介绍一下关于炭黑的规格。
1. 粒径分布炭黑的粒径分布是影响其性质和用途的重要参数之一。
通常来说,炭黑的粒径可分为primary particle size,aggregate size 和agglomerate size 三种。
其中primary particle size 是指炭黑颗粒的最小单元,通常在10-500 nm 之间;aggregate size 是指由primary particle 聚集而成的团聚体的大小,通常在0.1-1 μm 之间;agglomerate size 则是指由aggregate 聚集形成的颗粒的大小,通常在0.1-10 μm 之间。
不同粒径的炭黑可用于不同的领域,例如较小的primary particle size 的炭黑通常用于增强橡胶的性能,而较大的aggregate size 和agglomerate size 的炭黑则用于填料和颜料等方面。
2. 表面积炭黑的表面积通常用比表面积(specific surface area)来表示,单位通常为m2/g。
炭黑的表面积越大,其吸附性能和增强效果通常也越好。
一般来说,炭黑的比表面积可分为低比表面积(低于10m2/g)、中等比表面积(10-50 m2/g)、高比表面积(50-100 m2/g)和超高比表面积(大于100 m2/g)等几种。
不同的比表面积适用于不同的应用领域,例如低比表面积的炭黑通常用于填料和强度增强,而高比表面积的炭黑则用于吸附和催化等方面。
4. 分散性和堆积密度炭黑的分散性和堆积密度对其在生产和应用过程中的处理和性能也有着一定影响。
炭黑培训课件

炭黑培训课件一、炭黑概述炭黑,又名碳黑,是一种无定形碳素材料,其粒子直径一般在10-100纳米之间。
炭黑主要由碳元素组成,还含有少量的氧、氢等元素。
炭黑是一种重要的工业原料,广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、电缆等行业。
炭黑的主要特性包括粒子的细度、结构、表面活性等。
二、炭黑的制备方法炭黑的制备方法主要有两种,即油炉法和炉法。
1.油炉法:油炉法是炭黑生产中应用最广泛的方法。
该法以石油、煤炭、天然气等烃类化合物为原料,在高温下进行不完全燃烧,炭黑。
油炉法炭黑的特点是粒子细小、结构高、比表面积大。
2.炉法:炉法炭黑是以煤炭、木材等固体燃料为原料,在缺氧条件下进行热解,炭黑。
炉法炭黑的特点是粒子较粗、结构较低、比表面积较小。
三、炭黑的性质与应用1.炭黑的性质炭黑的性质主要包括粒度、结构、比表面积、表面活性等。
(1)粒度:炭黑的粒度是指炭黑粒子的直径。
粒度越小,比表面积越大,活性越高。
炭黑的粒度分为细粒子、中粒子和粗粒子三种。
(2)结构:炭黑的结构是指炭黑粒子之间的聚集状态。
结构越高,炭黑的分散性越好,补强性能越强。
(3)比表面积:炭黑的比表面积是指单位质量炭黑粒子表面积的大小。
比表面积越大,炭黑的活性越高,补强性能越强。
(4)表面活性:炭黑的表面活性是指炭黑粒子表面的化学活性。
表面活性越高,炭黑与其他材料的相容性越好,补强性能越强。
2.炭黑的应用炭黑广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、电缆等行业。
炭黑在橡胶工业中的应用最为广泛,主要用作橡胶的补强剂和填料。
炭黑可以显著提高橡胶的强度、耐磨性和抗老化性能。
在塑料工业中,炭黑可以用作塑料的填料和防紫外线剂。
在油墨工业中,炭黑可以用作油墨的颜料和填料。
在涂料工业中,炭黑可以用作涂料的颜料和填料。
在电缆工业中,炭黑可以用作电缆的绝缘材料和导电材料。
四、炭黑的安全与环保炭黑生产过程中会产生一定的粉尘和废气,对环境和人体健康造成一定的影响。
因此,炭黑生产企业和使用炭黑的企业应采取相应的措施,确保炭黑的安全与环保。
炭黑工艺流程

炭黑工艺流程炭黑是一种重要的碳质材料,具有广泛的应用领域,如橡胶制品、塑料、油墨、涂料和电子产品等。
炭黑生产的工艺流程主要包括碳热法和油热法两种。
下面将以碳热法为例,简要介绍炭黑的生产工艺流程。
首先,原料选取。
碳热法的原料主要是碳素含量较高的石油焦和煤焦。
这两种原料经过筛、破碎、干燥等预处理工艺后,进入反应炉进行反应。
碳热法的原料选取要考虑碳素含量、灰分含量、硫含量等因素,以保证炭黑质量的高级。
其次,预处理。
经过预处理,原料中的杂质、灰分等可挥发物会得到除去,提高炭黑的纯度和质量。
预处理一般通过破碎、干燥、过筛等工艺来完成。
这些工艺的主要目的是将原料加工成适合进入反应炉的颗粒状物料,并尽量减少杂质的含量。
然后,进入反应炉反应。
碳热法的反应炉主要是热解炉,分为连续型和间歇型两种。
在热解炉内,原料在高温下进行热解反应,生成炭黑。
热解反应的温度通常在1000-1400摄氏度之间,石油焦的反应温度较高,煤焦较低。
热解反应时,原料中的碳氢化合物分解生成碳黑颗粒,并伴随有一些杂质的生成。
接下来,冷却和收集。
热解反应后的炭黑颗粒需要经过冷却和收集等工艺,使其降温并收集起来。
一般采用水淋冷却的方法,将高温的炭黑颗粒与冷水接触,从而降低温度。
冷却后的炭黑颗粒会通过管道输送到收集器中,进行分级、包装等后续工序。
最后,产品处理。
收集到的炭黑颗粒需要经过处理后才能达到市场上的使用标准。
处理工艺主要包括磁选、吸附、筛分等。
例如,使用磁选方法可以去除炭黑颗粒中的铁磁性杂质,使用筛分方法可以分离出不同粒径的炭黑颗粒。
以上就是炭黑生产的主要工艺流程。
工艺的细节和工艺参数会根据不同厂家以及不同产品要求进行调整和优化。
目前,随着工艺技术的不断进步,炭黑的生产过程中也涌现出了一些新的技术和方法,以提高产品质量和生产效率。
炭黑工艺流程

炭黑工艺流程
炭黑是一种重要的工业原料,广泛应用于橡胶、塑料、油墨、
涂料、化肥、建材等行业。
炭黑的生产工艺流程主要包括原料预处理、炭黑生产和炭黑后处理三个环节。
首先是原料预处理。
原料主要包括天然气、石油、煤焦油等。
在生产过程中,需要对原料进行预处理,以确保原料的质量和稳定性。
预处理包括原料的输送、储存、干燥等环节,其中干燥是非常
关键的一步,原料的含水率直接影响到后续的炭黑生产过程。
接下来是炭黑生产。
炭黑生产主要通过燃烧原料来生成炭黑颗粒。
在炭黑炉中,原料经过高温燃烧,产生大量的热能和碳黑颗粒。
炭黑的质量和产量受到炉内温度、氧气含量等因素的影响。
为了保
证炭黑的质量,炭黑炉的操作需要严格控制炉内的温度和氧气含量,同时对炉内的烟气进行处理,以减少对环境的污染。
最后是炭黑后处理。
炭黑在生产过程中会伴随着一定量的杂质,需要进行后处理以提高炭黑的质量。
后处理包括炭黑的分离、洗涤、干燥等环节。
其中,炭黑的分离是非常重要的一步,通过分离可以
去除炭黑中的杂质和未完全燃烧的原料残留物,提高炭黑的纯度和
质量。
总的来说,炭黑的生产工艺流程包括原料预处理、炭黑生产和
炭黑后处理三个环节。
在实际生产中,需要严格控制每个环节的操作,确保炭黑的质量和产量。
同时,对炭黑生产过程中产生的废气、废水等污染物也需要进行处理,以减少对环境的影响。
通过科学的
工艺流程和严格的管理,可以保证炭黑的质量和生产的可持续性发展。
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一、碳黑与炭黑的区别;碳是一种元素,一种主要呈四价的非金属元素,存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式),是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的成分碳黑:全部或主要由碳组成的各种胶状的黑色物质的任何一种。
通常由烃类化合物的部分燃烧而以煤烟制得炭黑:是由烧焦物质(如木炭或骨炭)组成的一种黑色颜料二、色素炭黑特性与应用关系·(一)、黑度与粒径黑度直接与炭黑的粒径相关,粒径越小,比表面积愈大,炭黑的黑度越高。
这是因为尽管原生粒子已熔合成原生聚集体,但是其比表仍能起作用,原生粒子细,则凝聚体的比表面积越大。
所显现的颜色更黑,防紫外线作用更佳。
由于细粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以着色力更强。
但是当粒径减小时,由于蓝光被优先吸收,为此色调变成棕相。
细微原生粒子赋予炭黑更大的比表面积,同时增加分散难度,一般通过表面处理可调整润湿性和改善分散性。
炭黑粒径比表面积和性能关系性能高比表面积小粒径低比表面积大粒径主色黑度更深更浅着色性更高更低粘度更高更低导电性更高更低紫外光吸收更好更差分散更难更易润湿更慢更快成本更高更低(二)、结构原生粒子经化学键结合。
在凝聚过程中,由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑。
而原生凝聚体由较少链枝原生粒子组成的炭黑,则称为低结构炭黑。
见下图:高结构低结构炭黑的结构即炭黑聚集体的形态,一般链枝越多越密其结构越高,反之则结构越低,炭黑结构对性能的影响,见下表:炭黑结构对性能的影响性能高结构低结构分散更易更难导电性更高更低润湿更慢更快粘度更高更低主色黑度更低更高填充量更低更高光泽更低更高着色力更低更高(三)、表面化学性炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。
炭黑表面具有不同的含氧官能团(如羧基、内脂基、酚基、羰基等)。
一般含氧官能团高的炭黑,挥发份高,其色调可调性能好,其流动度也较高。
炭黑样品加热至825±25oC后以百份重量损失表示炭黑挥发份。
炭黑含氧基因越多,挥发份也越大。
(四)、吸湿性和密度炭黑是一种表面积大的物质,因此有一定的吸湿性。
中炭黑的吸湿量主要由表面积大小来决定。
可加强措施,尤其在包装、贮存和运输的过程采取办法以减少产品的吸湿性。
因为水分(吸湿量)过高会对加工过程带来麻烦,所以要求对某些品种炭黑有特殊包装。
粉状的色素炭黑还是粒状的色素炭黑用于给定的塑料掺混物取决于分散的类型和树脂的特性,但加工能力也是很重要的因素,目前多数分散设备都能发挥剪切力,足以将粒状分散均匀。
·三、炭黑在塑料行业中的应用·在选择之前,必须确定其用途,例如用于着色、防紫外光、或导电等等。
(一)、着色用炭黑色素炭黑一般都能较好的给塑料着色,可根据着色特性或物化性能选用色素炭黑,着色用炭黑的品种的选择基本上都是随成品必须达到的黑度而定。
用极细的色素炭黑可以完成黑度要求特别高的着色;PE垃圾袋,塑料袋,电缆材料之类产品只需中等水平黑度,可以用比表面积较低,结构较高的炭黑品种;塑料调色时,炭黑称量和配料时出现的微小误差,均会导致明显的色差,因此,宜采用粒径较大,着色力较差的低色素炭黑,这样炭黑用量可以稍大,称量误差相对小些,并有分散性较好、价格较低的优点。
对于灰色塑料,采用细粒色素炭黑往往呈现棕相灰色,而采用粗粒子色素炭黑可产生蓝相灰色。
与其它有机颜料相比,炭黑除分散较困难外,其他性能均较好。
科学的炭黑配合量,可提供较好的抗静电或导电性。
炭黑基本上是无毒的,但较易飞扬和污染,故常以色母粒形式供塑料行业使用,在消除污染的同时也改善了炭黑在塑料中的分散。
炭黑作为塑料用颜料,常用的剂型有粉状和粒状。
粒状炭黑飞扬较少,但分散较难,故在塑料着色中采用粉状炭黑。
(二)、紫外线防护性的应用炭黑在塑料工业中用途之一是防紫外光老化,由于炭黑有较高的吸光性,因而能有效的防止塑料受阳光照射而产生光氧化降解。
炭黑作为紫外光稳定剂在塑料中所起的作用有:把光能转化为热能;保护塑料表面而免遭一定波长的射线照射;截取原子团而产生防老化作用,从而阻止催化降解。
紫外线对聚烯烃特别有害,试验证明当一定细度的炭黑的浓度为百分之二时可以达到完美的紫外线屏蔽作用。
炭黑对塑料的紫外线老化的防护作用,取决于炭黑的粒径、结构和表面化学性。
炭黑的粒径较小时,因表面积增大,其吸收光或遮光能力增加,故紫外线防护作用增强,但粒径小于20nm,其防护作用趋于同一水平,原因是当粒径过小时,逆向散射减小,而继续向前的光会威胁聚合物的稳定性。
结构较低,即聚集体尺寸较小时,因聚集体几何体积较小,会增强对聚合物的防护作用,这也是结构较低的炭黑较黑的原因。
炭黑表面含氧基团较多,即挥发份较高时,能消除聚合物分解时产生的基因,因此防护作用也增强。
四、碳黑的几个注意事项:(一)炭黑的几个典型参数黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率测定仪”测定的数据来表示,在大部分情况下也反映了该炭黑的原始粒径,是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。
反射率越低,炭黑黑度越高,粒径也越小。
反之亦然。
挥发份——炭黑表面携带含氧基团的数量,反映了炭黑的表面物理性能、电化学性能和应用性能,也是衡量该炭黑市场价格的重要参数之一。
结构——炭黑结构是炭黑微粒子聚集体形成的链枝程度的表征值,它表示了炭黑内部的空隙程度。
通常以吸油值(DBP吸收值)表示。
高、低结构炭黑与应用性能之间地关系示意图(二) 炭黑分散的重要的意义颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中最难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户最终的使用效果。
炭黑的分散过程主要受到三个因素的影响a)炭黑的本质特性:炭黑的原始粒径、结构和表面各种基团都会对分散产生很大的影响。
通常情况下炭黑的原始粒径小、结构低、挥发份低分散困难,反之则相对容易些。
b)使用者的配方:炭黑使用者的配方,基料、溶剂和树脂的性能都会非常显著地影响炭黑的最终分散情况,尤其是炭黑用树脂的选择。
c)分散设备:不同的分散设备在相同条件下的分散效果是完全不同的。
正确选用分散设备是使用者必须重视的。
(三)选择炭黑的基本思路使用者在选择炭黑前首先要考虑的是:你想用炭黑来达到什么要求?着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。
最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通,共同对物料体系进行技术评价,选择比较合适的炭黑品种。
通常情况是:着色用——选择黑度高、粒径小的炭黑,但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散,否则反而会背道而驰,达不到原来要求。
配色用——选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。
抗紫外线用——主要用在塑料和橡塑里,选择中等粒径、结构稍高些的炭黑,它们的抗紫外线性能最佳。
五、化学成分:煤、石油、生物质燃料等不完全燃烧后所形成的细小颗粒。
炭黑进入大气后,能吸收太阳光,减少到达地面的太阳辐射烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。
其成分主要是元素碳,并含有少量氧、氢和硫等。
炭黑粒子近似球形,粒径介于10~500μm 间。
许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。
在橡胶加工中,通过混炼加入橡胶中作补强剂(见增强材料)和填料。
炭黑是最古老的工业产品之一。
六、微粒粒度(一)标准定义粒度是磨料微粉最重要的技术指标之一。
然而由于它的抽象性和实际测试存在的困难,许多用户甚至部分制造商对“粒度”的理解都比较模糊,这实际上成了我国磨料技术水平提高的一大障碍。
为此对“粒度”的基本概念作一通俗{TodayHot}介绍。
“粒度”是指一个粉体样品颗粒大小的总体描述。
详细的要用粒度分布来表示,在实用中一般只取几个关键参数,例如磨料JIS标准中的D50、D94、D3。
由于实际的微粉颗粒是不规则的,而且同一样品中各颗粒之间也不一致,所谓颗粒的大小,用不同方法就会得出不同的结果。
因此任何一个粉体产品的粒度标准,都必须注明所用测量仪器的原理。
有的标准允许用几种原理的仪器,这时标准数据也是不同的。
下面对几种国内常用的中国国家(W)标准和日本JIS标准作具体说明。
国家标准:俗称W标准,因在粒度号前冠以字母W而得名,W是汉语“微粉”中“微”字的拼音(WEI)的字头。
实际上该标准已于1998年废止,但现在还在技术设备比较落后的磨料制造商和广大用户中流行。
W标准是建立在用显微镜刻度尺测量颗粒大小的方法上的。
这种方法规定用颗粒的最大宽度代表颗粒的大小。
该标准以大致为公比对颗粒大小(又称“粒径”)分档,例如40、28、20、14、10等等(单位为“μm”),又把一个粉体样品中的颗粒按上述分档法为基本粒、混合粒、细粒、粗粒和最大粒。
以粒度W14{HotTag}为例。
基本粒:10-14μm混合粒: 7-14μm细粒:<7μm粗粒: 14-28μm最粗粒: 28-40μm基本粒是磨料中最有用的部分,希望比例越高越好,国标要求在50%以上。
混合粒则占磨料的主要部分,比例当然也是越高越好,国标要求在80%以上。
W 标准粒径的定义日本标准推荐的仪器有两种原理:一是电气抵抗法(即电阻法或称库尔特法),二是沉降管法。
两种方法由于原理不同,标准值也不同,例如,JIS#1500,电阻法D50值为8.0±0.6μm,而沉降管法的D50为10.51μm。
沉降管法速度慢,人工参与多,实际上很少被采用。
现在人们通常说的JIS标准指的都是用电阻法的。
日本标准采用“最大粒、D3、D50和D94”等4个参数表述一个牌号微粉的粒度,这里,最大粒的概念是很清楚的,D3、D50和 D94则表示从最大粒径开始算到这些粒径值的颗粒(以重量计)含量分别为3%、50%和94%。
仍以JIS#1500为例:最大粒<23μmD3 <20μmD50 =8.0±0.6μmD94 >4.5μmJIS微粉粒度标准图示D3=10.99μm D50=8.00μm D94=6.1μm日本标准与中国W标准的主要区别有二点:其一,日本标准规定使用粒度仪器(电阻法或沉降管法)测量微粉的粒度(分布),而中国W标准则用显微镜目视法测量颗粒大小,后者精度较低,受人为因素影响大。
其二,日本标准对粒度号的区分比较细,从#240(D50=57μm)到#8000 (D50 = 1.2μm)共分18个号,而中国W标准从W63(D50≈50μm)到W3.5(D50≈2.5μm)共分10个号,前者差不多比后者多一倍,因此有人说按W标准一个粒度号的微粉,按日本标准可以分成两个粒度号。
以上两点就是人们认为日本标准的微粉粒度较集中的原因。
找W标准的粒度号与JIS标准的对应关系时,大体上只要将“W”后的数字乘以0.7作为D50值,再在JIS粒度表中找D50值最相近的粒度号就可。