炭黑的發展歷史以及有關它的分類描述
- 發布時間:2022-08-30
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烴類在嚴(yan)格(ge)控(kong)制的(de)工藝(yi)條件下經氣相不(bu)完(wan)全燃燒或(huo)熱解而成的(de)黑色粉(fen)末狀物質。其(qi)成分主要是元素碳,并(bing)含有少量氧、氫和硫等。炭(tan)黑粒子近似球(qiu)形,粒徑介(jie)于(yu)10~500μm 間。許(xu)多粒子常熔結或(huo)聚結成三維鍵枝狀或(huo)纖維狀聚集體。在橡(xiang)膠(jiao)加工中(zhong),通過混煉加入橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)作補強(qiang)劑(見增強(qiang)材料)和填料。
炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)是Z古老(lao)的(de)(de)工業產(chan)(chan)(chan)品之一(yi)。早(zao)在公元(yuan)前,中國(guo)就用植(zhi)物油(you)不完全(quan)燃燒制取顏料(liao)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)。1872年(nian)(nian),美國(guo)首先以(yi)天然氣為原料(liao)用槽法(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)。當(dang)時,炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)也仍主要用作著色劑。1912年(nian)(nian)S.C.莫特發(fa)現(xian)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)對橡膠的(de)(de)補強作用之后,炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)工業才迅(xun)速發(fa)展起來。20世紀20年(nian)(nian)代,又(you)出現(xian)了(le)以(yi)天然氣為原料(liao)的(de)(de)氣爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)和熱裂(lie)黑(hei)(hei)(hei)(hei),R.D.斯諾(nuo)于(yu)1937年(nian)(nian)開始研究高效的(de)(de)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)方法(fa)。后來,J.C.克雷奇致力于(yu)從液態(tai)烴生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei),開發(fa)了(le)油(you)爐(lu)法(fa)工藝(yi)。1941年(nian)(nian),試產(chan)(chan)(chan)出第一(yi)批油(you)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)。1943年(nian)(nian),世界上第一(yi)座工業化規模的(de)(de)油(you)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)工廠在美國(guo)投產(chan)(chan)(chan)。當(dang)今,油(you)爐(lu)法(fa)是效率(lv)Z高、經濟效益Z好的(de)(de)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)方法(fa)。油(you)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)量已占炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)總量的(de)(de)70%~90%。
炭黑廠家對各種(zhong)(zhong)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)分類(lei)常常涉(she)及其生產(chan)方式,如槽(cao)(cao)黑(hei)(hei)(hei)、爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)和熱(re)裂黑(hei)(hei)(hei)等(deng)。也(ye)可按用(yong)(yong)途分類(lei),如橡(xiang)(xiang)膠用(yong)(yong)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)和色素(su)用(yong)(yong)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)等(deng)。炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)品種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)命名原則是在生產(chan)和使用(yong)(yong)過程中(zhong)逐漸(jian)形成的(de)(de)(de)(de)。Z初,以炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)特性和生產(chan)方式的(de)(de)(de)(de)英文(wen)詞匯的(de)(de)(de)(de)縮寫(xie)字(zi)(zi)母表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi),如以HAF表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)高(gao)耐(nai)磨(mo)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei),以MCC表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)中(zhong)色素(su)槽(cao)(cao)黑(hei)(hei)(hei)。美(mei)國(guo)試驗和材料學會(ASTM)頒布了(le)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)命名系(xi)統,主要(yao)規定了(le)橡(xiang)(xiang)膠用(yong)(yong)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)命名原則。目前,ASTM命名系(xi)統已被世界各國(guo)所接受(shou)。它(ta)是由一(yi)(yi)個(ge)字(zi)(zi)母和三(san)個(ge)數字(zi)(zi)組成,字(zi)(zi)母表(biao)(biao)明炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)表(biao)(biao)面性質對橡(xiang)(xiang)膠加工過程的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),以N表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)正常硫化的(de)(de)(de)(de)品種(zhong)(zhong),以S表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)緩慢(man)硫化的(de)(de)(de)(de)品種(zhong)(zhong)。字(zi)(zi)母后(hou)面的(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)個(ge)數字(zi)(zi)表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)大(da)小。以電子(zi)顯微鏡法(fa)測定的(de)(de)(de)(de)平均粒(li)徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)依據,把所有炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)粒(li)徑(jing)范(fan)圍分為(wei)(wei)(wei)(wei)10個(ge)等(deng)級,Z細的(de)(de)(de)(de)為(wei)(wei)(wei)(wei)0而Z粗的(de)(de)(de)(de)為(wei)(wei)(wei)(wei)9。其余后(hou)兩個(ge)數字(zi)(zi)用(yong)(yong)以區別炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)結構(gou)和使用(yong)(yong)性能方面的(de)(de)(de)(de)差異(yi)。如超耐(nai)磨(mo)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)可表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)SAF或(huo)N110;高(gao)耐(nai)磨(mo)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)HAF或(huo)N330;高(gao)耐(nai)磨(mo)高(gao)結構(gou)爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)HAF-HS或(huo)N347;半補(bu)強爐(lu)黑(hei)(hei)(hei)為(wei)(wei)(wei)(wei)SRF或(huo)N770等(deng)。易混槽(cao)(cao)黑(hei)(hei)(hei)則表(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)EDC或(huo)S300。

