Karbon siyahı, kauçuk, plastik, mürekkep, kaplama ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan önemli bir endüstriyel malzemedir. Karbon siyahı markasının adlandırma kuralları ve özellikleri, performansını ve uygulamalarını anlamak için çok önemlidir. Bu makale, karbon siyahının adlandırma kurallarını ayrıntılı olarak ele alacak, farklı markalardan karbon siyahının özelliklerini analiz edecek ve çeşitli uygulamalardaki performansını inceleyecektir.
BEN. Karbon siyahının tanımı ve temel kavramları
Karbon siyahı, eksik yanma sonucu oluşan siyah bir mikro toz maddedir. piroliz kontrollü koşullar altında hidrokarbonların. Ana bileşen, oksijen, hidrojen ve kükürt gibi az miktarda safsızlık içeren karbondur. Karbon siyahı yüksek bir yüzey alanına ve iyi iletkenliğe sahiptir, bu da onu önemli bir dolgu maddesi ve pigment malzemesi yapar.
Karbon siyahının temel uygulama alanları arasında kauçuk takviye malzemeleri, plastik renklendiriciler, iletken malzemeler, antistatik maddeler ve pigmentler yer alır. Karbon siyahının parçacık boyutu, yapı, yüzey alanı, iletkenlik ve yüzey kimyasal özellikleri gibi özellikleri, farklı uygulamalardaki etkinliğini doğrudan etkiler.
II. Karbon siyahının isimlendirme kuralları
Karbon siyahının adlandırılması genellikle üretim sürecine, parçacık boyutuna, yapısına ve yüzey alanına dayanır. Bu adlandırma kuralları, belirli bir karbon siyahı türünün temel fiziksel ve kimyasal özelliklerini hızlı bir şekilde anlamamıza yardımcı olur.
1. Karbon siyahının üretim süreci
Karbon siyahı için üretim süreçleri esas olarak fırın siyahı, kanal siyahı, termal çatlama karbon siyahı ve asetilen siyahı olarak ayrılır. Farklı üretim yöntemleri karbon siyahının parçacık boyutunu, yapısını ve yüzey alanını etkileyecektir.
Fırın siyahı: Bu, en yaygın kullanılan üretim sürecidir ve küresel karbon siyahı üretiminin büyük çoğunluğunu oluşturur. Fırın siyahı, sıvı veya gaz halindeki hidrokarbonların yüksek sıcaklıktaki bir fırında yakılmasıyla yapılır. Kontrol edilebilir parçacık boyutu ve çeşitli ürün türleri ile karakterize edilir. Fırın siyahının adı genellikle "N" ile başlar ve ardından N220, N330 vb. gibi üç rakam gelir.
Kanal siyah: Bu işlem, esas olarak gaz halindeki hidrokarbonlar aracılığıyla brülörün yüzeyinde karbon siyahı üretir. Kanal siyahı çok küçük bir parçacık boyutuna ve yüksek yapısal özelliklere sahiptir. Esas olarak üst düzey mürekkeplerde ve kaplamalarda kullanılır. Adı genellikle "C" ile başlar.
Termal çatlama karbon siyahı: Bu, oksijensiz koşullar altında alkanların termal ayrışma reaksiyonuyla üretilir. Bu yöntemle üretilen karbon siyahı daha büyük bir parçacık boyutuna ve daha düşük bir yapıya sahiptir, bu da onu iletken kauçuk ve plastiklerdeki dolgu maddeleri için uygun hale getirir.
Asetilen siyahı: Bu, asetilen gazının yüksek sıcaklıklarda parçalanmasıyla üretilir. Son derece yüksek saflığa, iletkenliğe ve küçük parçacık boyutuna sahiptir ve genellikle piller ve elektrotlar gibi yüksek iletkenliğe sahip malzemelerde kullanılır.
2. Karbon siyahının parçacık boyutu ve yapısı
Karbon siyahının parçacık boyutu ve yapısı, fiziksel özelliklerini belirleyen önemli parametrelerdir. Parçacık boyutu genellikle nanometre cinsinden ifade edilirken, yapı, tipik olarak DBP (Dibutil Ftalat) emilim değeri ile karakterize edilen karbon siyahı parçacıklarının kümelenme derecesini ifade eder. Değer ne kadar yüksekse, yapı o kadar karmaşıktır.
Parçacık boyutu: Karbon siyahının parçacık boyutu ne kadar küçükse, özgül yüzey alanı o kadar büyük olur ve takviye etkisi o kadar iyi olur, ancak bu aynı zamanda işleme zorluğunu da artırabilir. Örneğin, N110'un parçacık boyutu 20 nanometreden küçükken, N330'unki 30-60 nanometre arasındadır.
Yapı: Karbon siyahının yapısı, malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerini, örneğin mukavemet ve aşınma direncini doğrudan etkiler. Yüksek yapılı karbon siyahı (N220 gibi) genellikle önemli bir takviye etkisine sahiptir ancak işleme sırasında karıştırma ekipmanı için daha yüksek özellikler gerektirir.
3. Karbon siyahının yüzey alanı
Karbon siyahının özgül yüzey alanı, genellikle BET yöntemi ile ölçülen ve m²/g olarak ifade edilen birim kütle başına karbon siyahının toplam yüzey alanını ifade eder. Yüzey alanının boyutu, karbon siyahının güçlendirme performansını ve renklendirme yeteneğini doğrudan etkiler. Genel olarak, karbon siyahının özgül yüzey alanı ne kadar büyükse, parçacık boyutu o kadar küçük olur ve bu da daha iyi bir güçlendirme etkisi ve daha güçlü renklendirme yeteneği ile sonuçlanır.
III. Karbon siyahının ana sınıfları ve özellikleri
Yukarıda belirtilen adlandırma kurallarına göre, farklı karbon siyahı sınıfları yapı, parçacık boyutu, yüzey alanı ve daha fazlası açısından önemli farklılıklar göstermektedir. Aşağıda bazı önemli karbon siyahı sınıflarının özelliklerinin ayrıntılı bir analizi yer almaktadır.
1. N100 serisi karbon siyahı
N100 serisi N110, N115, N121 vb. içerir. Bu tür karbon siyahı, genellikle 20 nanometreden küçük çok ince bir parçacık boyutuyla son derece yüksek bir yüzey alanına ve yapıya sahiptir. Bu özellikler, N100 serisini özellikle yüksek aşınma direnci ve yırtılma direnci gerektiren uygulamalarda kauçuğu güçlendirmede özellikle etkili hale getirir.
N110: N110, en küçük parçacık boyutu ve en yüksek takviye performansına sahip olan bu serinin temsili sınıfıdır. Öncelikle yüksek performanslı lastiklerde, endüstriyel kauçuk ürünlerinde ve daha fazlasında sırt kauçuğu için kullanılır ve malzemenin yırtılma direncini ve aşınma direncini önemli ölçüde iyileştirir. Ancak, yüksek yapısı nedeniyle, işleme sırasında belirli dağılım zorlukları olabilir ve karıştırma ekipmanı gereksinimleri nispeten yüksektir.
2. N200 Serisi Karbon Siyahı
N200 serisi karbon siyahı; N220, N231, N234 vb. içerir. Bu sınıflar, N100 serisine göre biraz daha büyük parçacık boyutlarına sahiptir ancak yine de yüksek bir yapıyı korurlar ve bu da onları yüksek takviye ve kolay işleme gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.
N220: N220, N200 serisinde daha yaygın bir sınıftır ve daha iyi bir genel performans dengesi sunar. Yapısı ve güçlendirme etkisi N300 serisinden üstündür ve genellikle lastik sırtlarında, endüstriyel kauçuk ürünlerinde, konveyör bantlarında ve yüksek aşınma direnci gerektiren diğer uygulamalarda kullanılır. N220 ayrıca mükemmel aşınma direncini korurken nispeten iyi işleme performansına sahiptir.
N234: N234, N220'den daha yüksek bir yüzey alanına sahiptir ve daha güçlü bir takviye etkisi sağlar, ancak nispeten zayıf işleme performansına sahiptir. Yarış lastikleri gibi son derece yüksek aşınma direnci gerektiren uygulamalar için uygundur.
3. N300 Serisi Karbon Siyahı
N300 serisi karbon siyahı, N330, N339, N351 vb. içerir ve en yaygın kullanılan karbon siyahı serilerinden biridir. Bu sınıflar orta yüzey alanlarına ve yapılara sahiptir, iyi işleme performansı ve takviye etkileri sunar ve genel lastiklerde ve çeşitli endüstriyel kauçuk ürünlerinde yaygın olarak kullanılır.
N330: N330, orta parçacık boyutu ve yapısıyla en tipik genel karbon siyahıdır ve bu da onu çoğu kauçuk ürünü için uygun hale getirir. Uygulama aralığı lastik sırtları, yan duvarlar, hortumlar, contalar ve daha fazlasını içeren geniştir.
N339: N339, N330'a kıyasla daha güçlü bir takviye kabiliyetiyle sonuçlanan daha yüksek bir yapıya ve yüzey alanına sahiptir, ancak işleme zorluğu buna göre artar. Mühendislik lastikleri ve ağır hizmet tipi lastikler gibi daha yüksek performans gereksinimleri olan kauçuk ürünler için uygundur.
4. N500 Serisi Karbon Siyahı
N500 serisi karbon siyahı, daha düşük yüzey alanlarına ve yapılara sahip N550 ve N560 gibi sınıfları içerir. İyi işleme performansı ve belirli takviye etkileri sağlarlar, bu da onları gelişmiş mukavemete ihtiyaç duyan ancak yüksek aşınma direnci gerektirmeyen ürünler için uygun hale getirir.
N550: N550, iyi işleme performansı ve elastik geri kazanım yeteneğiyle bilinen bu serinin temsili sınıfıdır. Lastik yan duvarları, hortumlar ve kablo kılıfları gibi kauçuk ürünlerinde yaygın olarak kullanılır. Düşük yüzey alanı ve yapısı, uygulamalarda düşük histerezis kaybına ve mükemmel yaşlanma direncine katkıda bulunur.
5. N600 Serisi Karbon Siyahı
N660 ve N683 gibi sınıfları da içeren N600 serisi karbon siyahı, büyük parçacık boyutları ve düşük yapı ile karakterize edilir. Bu tür karbon siyahı, genellikle iç lastikler ve amortisör kauçuğu gibi iyi işleme performansı gerektiren uygulamalarda kullanılır.
N660: N660, N600 serisinde iyi işleme performansı ve elastik geri kazanım yeteneği sunan tipik bir sınıftır. Lastik iç astarları ve otomotiv iç malzemeleri gibi düşük histerezis kaybı gerektiren kauçuk ürünler için uygundur.
6. N700 Serisi Karbon Siyahı
N772 ve N774 gibi sınıflar da dahil olmak üzere N700 serisi karbon siyahı, en düşük yapıya ve yüzey alanına sahiptir. Düşük aşınma direnci gereksinimleri ancak iyi elastikiyet ve yorulma direnci olan uygulamalar için uygundur.
N772: N772, düşük özgül yüzey alanı ve yapıya sahiptir ve bu da onu öncelikle düşük aşınma direnci ancak yüksek elastikiyet gerektiren lastik iç astarları ve otomotiv iç mekanları gibi uygulamalarda kullanır. Düşük yüzey alanı ve yapısı, iyi yorulma direncine katkıda bulunur.
7. N990 Karbon Siyahı
N990 karbon siyahı, tipik olarak 250-350 nanometre arasında daha büyük bir parçacık boyutuna sahiptir. Bu, çoğu fırın karbon siyahına kıyasla daha düşük bir özgül yüzey alanı (yaklaşık 9-11 m²/g) ile sonuçlanır. Daha düşük bir takviye etkisine yol açar. N990 karbon siyahı çok düşük bir yapıya sahiptir, kauçukta güçlü bir doldurma kapasitesi sağlar ancak sınırlı bir takviye etkisi sağlar. Bu nedenle yüksek elastikiyet ve düşük histerezis kaybı gerektiren uygulamalar için daha uygundur.
N990 karbon siyahı, benzersiz yapısı sayesinde kauçukta iyi ısı direnci ve yaşlanma direnci sunar. Düşük yapısı, kauçuk ürünlerinin yüksek sıcaklıklarda deformasyonunu önlemeye yardımcı olur ve iyi ozon direnci sağlar.
Yüksek yapıdaki karbon siyahlarının aksine, N990 karbon siyahı son derece düşük iletkenliğe sahiptir. Yalıtım özellikleri gerektiren uygulamalarda oldukça etkilidir. Ayrıca, elektriksel yalıtım gerektiren belirli kablolar, contalar ve diğer kauçuk ürünler için de ideal bir seçimdir.
8. Pigment Siyah
Pigment Black, özellikle renklendirme için kullanılan bir karbon siyahı türüdür. Genellikle 10 nanometrenin altında bir parçacık boyutuyla son derece yüksek renklendirme gücüne ve ışık kararlılığına sahiptir. Pigment Black, mürekkepler, kaplamalar ve plastikler gibi koyu siyah renklendirme gerektiren ürünlerde yaygın olarak kullanılır.
Özellikler: Pigment Black'in temel özellikleri arasında son derece ince parçacık boyutu ve yüksek saflığı yer alır. Bu, iyi ışık kararlılığı ve hava koşullarına dayanıklılıkla birlikte yüksek yoğunluklu siyah renklendirme efekti sağlamasını sağlar. Farklı uygulama gereksinimlerine bağlı olarak, Pigment Black yüzey alanını ve yapısını da ayarlayabilir. Bu dava farklı renklendirme güçleri ve dispersiyon performansları elde edilir.
Başvuru: Pigment Black, baskı mürekkeplerinde, plastik ürünlerde, kaplamalarda, yapı malzemelerinde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır. Güçlü renklendirme gücü sayesinde, az miktarda Pigment Black etkili bir renklendirme efekti elde edebilir. Bu, onu masterbatch ve mürekkep üretiminde yaygın hale getirir.
Önemli bir endüstriyel malzeme olarak, karbon siyahının adlandırma kuralları ve marka özellikleri, anlama ve uygulama için temel referanslar sağlar. Farklı karbon siyahı markaları arasındaki parçacık boyutu, yapı, yüzey alanı ve diğer özelliklerdeki farklılıklar, performanslarını belirler. Örneğin, kauçuk, plastik, kaplamalar, iletken malzemeler ve diğer alanlarda. Karbon siyahını doğru şekilde seçip kullanarak, malzemelerin özellikleri belirli uygulama ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde optimize edilebilir. Bu özellikler, modern endüstriyel üretimde vazgeçilmez bir rol oynar ve yüksek performanslı malzemeler tasarlamak için önemli bir temel görevi görür.
Jet değirmenleri hakkında herhangi bir sorunuz varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin Epik Toz'nin teknik ekibi.