Técnica de carbono, a súa preparación

O negro de fume (GOSTO 7885-86) - introducir produtos industriais de carbono, utilizados principalmente na goma como material de recheo, o que reforza as súas propiedades de rendemento beneficiosos. En contraste con coque eo paso é case un negro de carbono no aspecto se asemella.

esfera de aplicación

Aproximadamente o 70% do negro de carbono producido emprégase para a fabricación de pneumáticos, o 20% - para a fabricación de produtos de caucho. Ademais, o carbono técnica é utilizada na fabricación de pintura e pintura de produto, onde serve como pigmento negro.

Outro campo de aplicación - a produción de materiais plásticos ea vaíña do cabo. Aquí, o produto se engade como un recheo e facendo os produtos de propiedades especiais. A pequena escala de negro de carbono é utilizado noutras industrias.

característica

negro de fume - proceso produto comprendendo recentes tecnoloxías e ingeniería métodos de control. Debido á súa pureza e un conxunto limitado de propiedades físicas e químicas, non ten nada que ver coa tisne formada como subproduto contaminado a partir de carbón e aceite combustible, ou non regulada motores de combustión. Segundo a clasificación internacional xeralmente aceptado de negro de fume designada Negro de carbono (carbono negro na tradución do inglés), negro de carbono en inglés - tisne. É dicir, estes conceptos están actualmente en ningunha maneira confusa.

efecto de amplificación debido ao negro de fume de caucho chea tiña non menos importante que as condicións de vulcanización de caucho Entrada de xofre para o desenvolvemento da industria de caucho. A composicións de goma de carbono dun gran número de ingredientes, en peso, de goma ocupa a segunda posición. O efecto das propiedades cualitativas de negro de fume para produtos de caucho considerablemente maiores que o principal ingrediente cualitativa - de goma.

propiedades de reforzo

Melloraron as propiedades físicas dun material de recheo a través da introdución dun denominado reforzo (reforzo), e tales amplificadores son chamados axentes de recheo (negro de fume, sílice precipitada). Entre todos os amplificadores verdadeiramente características únicas de carbono técnico. Mesmo antes da cura que se conecta coa goma, ea mestura non pode ser completamente separado en negro de fume e de goma con disolventes.

goma forza, derivados dos principais elastómeros:

A táboa mostra as propiedades dos vulcanizados, obtidos a partir de distintos tipos de goma non cuberta e cheos con negro de fume. A partir destes datos pódese observar como o contido de carbono influencia grandemente a resistencia á tracción do compoñente de goma. A propósito, outros post de partículas utilizados en mesturas de goma para revisar a cor desexada ou unha mestura embaratecimento - giz, Caolín, talco, óxido de ferro e outros non teñen propiedades de reforzo.

estrutura

natural de carbono puro - este diamante e grafito. Teñen a estrutura de cristal significativamente diferentes un do outro. Difracción de raios semellanzas establecida na estrutura da grafito natural eo material artificial é negro de carbono. átomos de carbono en forma de grafito gran capas anulares fundidos sistemas aromáticos, cun espazo de 0,142 interatômica nm. Estas follas de grafito condensados sistemas aromáticos son chamados plans basais. A distancia entre os avións está estrictamente definida e é 0,335 nm. Todas as capas son dispostas en relación paralela un ao outro. densidade da grafito é 2,26 g / ^cm3.

A diferenza de grafito cunha ordenación tridimensional, de negro de fume é caracterizado por regularidade só dúas dimensións. É constituída por avións de grafito ben desenvolvidos, dispostas aproximadamente paralelas unha á outra, pero desprazada respecto das capas adxacentes - é dicir, orientados ao azar nunha relación normal de avión.

estrutura de grafito en forma comparar con cuberta empilhados ordenadamente de tarxetas, ea estrutura do negro de carbono cun baralla de cartas nos que as tarxetas son desprazados. É paso interplanar maior que a grafito e 0,350-0,365 nm. Polo tanto, a densidade de negro de carbono máis baixo do que o de grafito e de 1,76-1,9 g / ^cm3, dependendo da clase (xeralmente 1,8 g / cm ^3).

cor

Os negros de pigmentos (colorantes) de carbono utilizados na fabricación de tinta, revestimentos, plásticos, fibras, papel e materiais de construción. Son clasificados como segue:

• negro de fume vysokookrashivayuschy (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

A terceira letra indica un proceso para a produción de - un forno (F) ou a canle (C). EXEMPLO designacións: HCF - vysokookrashivayuschy negros de carbono de caldeiras (hiqh Cor da fornalha).

capacidade de cor do produto está relacionada co tamaño das súas partículas. En función do seu tamaño de carbono Técnico subdivididos en grupos:

clasificación

O negro de fume para a goma efecto do grao de reforzo divídese en:

• Vysokousilivayuschy (banda de rodaxe, sólido). Proporcionada unha maior resistencia e resistencia á abrasión. O tamaño de partícula é pequeno (18-30 nm). Usado en bandas transportadoras, bandas de rodaxe de pneumáticos.
• Poluusilivayuschy (estrutura de arame, brando). tamaño de partícula medio (40-60 nm). Usado en diversos produtos de caucho industrial, carcasas de pneumáticos.
• Nizkousilivayuschy. O tamaño de partícula é grande (máis de 60 nm). A industria de pneumáticos usa é limitado. Ofrece a forza necesaria mantendo á vez unha elasticidade elevada nos produtos de caucho.

A clasificación completa de negro de fume se dan na D1765-03 ASTM estándar, adoptada por todos os fabricantes do produto e os seus consumidores. clasificación e, en particular, é conducida no intervalo da área superficial específica das partículas:

Produción de carbono

Existen tres tecnoloxía de negro de fume industrial, que se emprega nun ciclo de combustión incompleta de hidrocarburos:

• forno;
• canle;
• tubo;
• plasma.

Hai tamén un método térmico en que a descomposición do gas natural ou acetileno a altas temperaturas.

Numerosas notas obtidas por unha variedade de tecnoloxías teñen varias características.

tecnoloxía de fabricación

Teoricamente posible obter negro de carbono de todos os métodos anteriores, con todo, máis que 96% de produto fabricado é preparado por un método de caldeiras de alimentación de líquido. O método permite a obtención dunha variedade de marcas de negro de carbono con un conxunto específico de propiedades. Por exemplo, para o carbono planta Omsk negro usando esta tecnoloxía é feito máis de 20 carbono marcas negras.

tecnoloxía en xeral é. Os materiais vysokoogneupornymi reactor revestido solicitado gas natural e aqueceu-se a 800 ° C aire. Ao queimar gas natural producido produtos de combustión completa con unha temperatura de 1820-1900 ° C, que conteñen unha certa cantidade de osíxeno libre. Nos produtos de alta temperatura de combustión completa da materia prima de hidrocarburo líquido é inxectado, coidadosamente condición mesturados e quentados a 200-300 º C. A pirólise da materia prima ocorre a unha temperatura rigorosamente controlada, que, dependendo do tipo de negro de fume producido ten os valores diferentes 1400-1750 ° C.

A unha determinada distancia desde o espazo de alimentación termooxidativa reacción é rematada por inxección de auga. Formado por pirólise do negro de fume e os gases da reacción de entrar no aquecedor de aire, en que eles dan-se parte do seu calor ao aire usado no proceso, a temperatura da mestura uglerodogazovoy cae 950-1000 ºC a 500-600 º C.

Despois de arrefriar ata 260-280 ° C a través de inxección adicional de auga a mestura de negro de fume e os gases son enviados ao filtro de bolsa, no que o negro de carbono é separado do gas e entra no funil de filtro. O negro de carbono separado do filtro de funil para conduto de transporte de gas é alimento fan (ventiladores) nunha unidade de granulação.

Fabricantes de negro de fume

A produción mundial de negro de fume é máis de 10 millóns de toneladas. Tal unha gran demanda para o produto é principalmente debido ás súas propiedades de reforzo únicas. industrias locomotoras son:

• Aditya Birla Group (India) - preto de 15% do mercado.
• Cabot Corporation (EUA) - 14% do mercado.
• Orion Engineered carbonos (Luxemburgo) - 9%.

Os maiores produtores de ruso de carbono:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% do mercado ruso. Plantas en Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl carbono técnico" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.