В области порошковые материалы, белый технический углерод (осажденный кремнезем) и угольно черный — два важных неорганических функциональных наполнителя. Несмотря на схожесть названий, они существенно различаются по структуре, свойствам, способам получения и применению. Во многих отраслях промышленности они не только демонстрируют уникальные преимущества, но и дополняют друг друга.
Основные понятия и свойства
Белый технический углерод (SiO₂·nH₂O)
- Природа: Аморфный диоксид кремния, синтезированный в основном методами осаждения или испарения.
- Появление: Белый порошок с высокой удельной поверхностью и пористой структурой.
- Ключевые свойства: Большая площадь поверхности, сильная адсорбционная способность, химический стабильность, гидрофильная природа (или гидрофобная после модификации поверхности).
Угольно черный (С)
- Природа: Аморфный углерод, получаемый при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.
- Появление: Черный мелкий порошок, обычно в агрегатном состоянии.
- Ключевые свойства: Очень маленький размер частицы, высокая структура, сильная чернота, хорошая электропроводность, отличные армирующие свойства.
Методы приготовления
Белый технический углерод: Произведено в основном метод осаждения (реакция силиката натрия с серной или соляной кислотой) и метод выпаривания (гидролиз тетрахлорида кремния в водородно-кислородном пламени). Метод осаждения менее затратен и более производителен, в то время как метод испарения позволяет получать более чистые и высокоэффективные продукты.
Угольно черный: Произведено печной метод (частичное сжигание природного газа или тяжелой нефти), метод канала, и термическое разложениеСреди них преобладает печной процесс в производстве и применении.
Приложение Поля
Применение белой сажи
- Резиновая промышленность: В качестве армирующего наполнителя, особенно в зеленых шинах, он снижает сопротивление качению, улучшает сцепление на мокрой дороге и снижает расход топлива.
- Покрытия и чернила: Используется в качестве матирующего агента и регулятора реологии, улучшает износостойкость и противоосадочные свойства.
- Пластмассы и клеи: Улучшает механическую прочность, барьерные свойства и антивозрастные свойства.
- Пестициды, корма, зубная паста: Служит носителем, разбавителем или абразивом.
Приложения Угольно черный
- Резиновая промышленность: важнейший армирующий наполнитель для шин, уплотнителей, шлангов и т. д., улучшающий износостойкость и механическую прочность.
- Пигменты: Широко используется в чернилах, покрытиях и пластмассах в качестве черного пигмента с превосходной красящей способностью и светостойкостью.
- Проводящие материалы: Проводящая сажа используется в кабелях, литиевых батареях и электродных материалах.
- Другие: Применяется в качестве носителя катализатора, УФ-стабилизатора и т. д.
Сравнение белого технического углерода и технического углерода
| Элемент | Белый технический углерод | Угольно черный |
| Появление | Белый порошок | Черный порох |
| Основной компонент | SiO₂·nH₂O | С |
| Размер частиц | Наномасштабный, агрегированный | Наномасштабный, агрегированный |
| Функции | Большая площадь поверхности, гидрофильный, армирующий, но непроводящий | Сильная чернота, электропроводность, отличная армирующая способность |
| Применение резины | Улучшает сопротивление качению и сцепление с мокрой дорогой (зеленые шины) | Повышает износостойкость, сопротивление разрыву и прочность |
| Типичные применения | Зелёные шины, зубная паста, носитель пестицидов | Традиционные шины, проводящие пластики, пигменты |
Тенденции взаимоотношений и развития
С ростом популярности концепций «зеленой» и низкоуглеродной энергетики, Белый технический углерод все чаще становится взаимодополняющим с техническим углеродом в шинной промышленности.:
- Традиционные шины в значительной степени армируются техническим углеродом, но страдают от повышенного сопротивления качению и расхода энергии.
- В «зеленых шинах» нового поколения используется большое количество диоксида кремния в сочетании с силановыми связующими агентами, что значительно улучшает низкое сопротивление качению и характеристики сцепления на мокрой дороге.
- В токопроводящих материалах и пластиках насыщенных цветов технический углерод остаётся незаменимым. Однако в прозрачных материалах, экологичных шинах и функциональных носителях диоксид кремния демонстрирует явные преимущества.
Заглядывая в будущее, можно сказать, что в таких отраслях, как производство резины, пластмасс, покрытий, энергетика и охрана окружающей среды, белый технический углерод и технический углерод продолжат развиваться дифференцированным, функциональным и синергетически обусловленным образом.
Эпический порошок
Epic Powder, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!