Karbon teknik, makbuzu

Teknik Karbon (GOST 7885-86) - görünümÖzellikle karbonun dolgu maddesi olarak üretilmesinde kullanılan endüstriyel karbon ürünleri, kullanışlı performans özelliklerini arttırmaktadır. Kok ve ziftten farklı olarak, neredeyse tek bir karbondan oluşur, benzer görünüşte kurumlara benzer.

Başvuru Kapsamı

Üretilen karbon siyahının yaklaşık% 70'i kullanılıyorlastik ürünleri üretimi için,% 20 - lastik üretimi için. Ayrıca, teknik karbon boya ve vernik endüstrisinde uygulama ve siyah pigment olarak hareket ettiği baskı mürekkeplerinin üretimini bulur.

Diğer bir uygulama alanı üretimdir.plastik ve kablo kılıfları. Burada ürün dolgu maddesi olarak eklenir ve ürünlere özel özellikler kazandırılır. Küçük hacimlerde, karbon siyahı diğer endüstrilerde de kullanılır.

özellik

Teknik karbon, sürecin ürünüdür.En yeni mühendislik teknolojilerini ve kontrol yöntemlerini içerir. Temizliği ve sıkı bir şekilde tanımlanmış fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle, kömür ve akaryakıt yağının yanmasından veya kuralsız içten yanmalı motorların çalıştırılmasından kaynaklanan kirli bir yan ürün olarak oluşturulan kurumla hiçbir ilgisi yoktur. Genel olarak kabul edilen uluslararası sınıflandırmaya göre karbon siyahı, Karbon Siyahı (İngilizce'den çevrilerek siyah karbon) olarak adlandırılmıştır. Yani, şu anda bu kavramlar hiçbir şekilde karıştırılamaz.

Kauçukların doldurulmasından dolayı kazancın etkisiKarbon siyahı, kauçuk endüstrisinin gelişimi için, kauçuk grisi vulkanizasyonu olgusunun keşfinden daha az önemli değildir. Kauçuk bileşiklerde, ağırlıkça kullanılan çok sayıdaki bileşenlerden karbon, kauçuktan sonra ikinci sıradadır. Karbon siyahının kalitatif göstergelerinin kauçuk ürünlerinin özelliklerine olan etkisi, ana bileşenin kalitesinden çok daha fazladır - kauçuk.

Güçlendirme özellikleri

Nedeniyle malzemenin fiziksel özelliklerini geliştirindolgu maddesinin tanıtımı takviye (takviye) olarak adlandırılır ve bu tür dolgu maddeleri amplifikatörler (karbon siyahı, çöktürülmüş silika) olarak adlandırılır. Tüm amplifikatörler arasında, karbon benzersiz bir teknik özelliğe sahiptir. Vulkanizasyondan önce bile, kauçuğa yapışır ve bu karışım, çözücüler kullanılarak tamamen karbon siyahı ve kauçuğa ayrıştırılamaz.

En önemli elastomerler temelinde elde edilen kauçukların mukavemeti:

elastomer	Çekme mukavemeti, MPa
elastomer	Doldurulmamış vulkanizasyon	Karbon siyahı içeriği ile vulkanize
Bütadien kauçuk	3,5	24,6
Bütadien Nitril Kauçuk	4,9	28,1
Etilen-propilen kauçuk	3,5	21,1
Poliakrilat kauçuk	2,1	17,6
Polibütadien kauçuk	5,6	21,1

Tablo vulkanizatların özelliklerini göstermektedir.karbon siyahı doldurmadan ve doldurulmadan çeşitli kauçuk türlerinden elde edilir. Verilen verilerden, lastiklerin gerilme mukavemeti üzerindeki karbon yüklemesinin önemli ölçüde nasıl etkilediğini görebiliyoruz. Bu arada, kauçuk karışımlarında kullanılan diğer dağılmış tozlar istenen rengi veya daha ucuz karışımı vermek için kullanılır - tebeşir, kaolin, talk, demir oksit ve diğerleri takviye özelliklerine sahip değildir.

yapı

Saf doğal karbonlar elmas ve grafittir. Birbirlerinden önemli ölçüde farklılık gösteren kristal bir yapıya sahiptirler. X-ışını kırınım yöntemi, doğal grafit ve yapay karbon siyahı malzemesinin yapısında benzerlik göstermektedir. Grafit içindeki karbon atomları, 0.142 nm'lik bir interatomik mesafeyle, yoğunlaştırılmış aromatik halka biçimli sistemlerin büyük tabakalarını oluşturur. Yoğunlaştırılmış aromatik sistemlerin bu grafit tabakaları yaygın olarak bazal düzlemler olarak adlandırılır. Uçaklar arasındaki mesafe kesinlikle belirlenir ve 0.335 nm'dir. Bütün katmanlar birbirine paraleldir. Grafit yoğunluğu 2.26 g / cm'dir.³.

Üç boyutlu olan grafitin aksineTeknik karbon sadece iki boyutlu sipariş ile karakterizedir. Birbirlerine yaklaşık olarak paralel olan, ancak bitişik katmanlara göre yer değiştirmiş iyi gelişmiş grafit düzlemlerinden oluşur - yani, düzlemler, normale göre rasgele yönlendirilir.

Figürsel olarak grafit yapısı düzgünce karşılaştırılmıştır.kartların katlanmış destesi ve kartların kaydırıldığı kart destesinin bulunduğu karbon siyahı yapısı. Içinde, interplanar aralığı grafitinkinden daha büyük ve 0.350-0.365 nm'dir. Bu nedenle, karbon siyahının yoğunluğu grafitinkinden daha düşüktür ve 1,76-1,9 g / cm2 aralığındadır.³markaya bağlı olarak (en çok 1.8 g / cm³).

renklendirme

Baskı mürekkepleri, kaplamalar, plastik, elyaf, kağıt ve inşaat malzemelerinin üretiminde kullanılan pigment (renklendirici) karbon karaları. Bunlar şu şekilde sınıflandırılır:

yüksek-renkli karbon siyahı (HC);
orta renklendirme (MS);
normal renklendirme (RC);
düşük renklendirme (LC).

Üçüncü harf, fırını (F) veya kanal (C) elde etme yöntemini belirtir. Tanımlama örneği: HCF, yüksek renkli bir fırın kömürüdür (Hiqh Renk Fırını).

Ürünün rengi parçacıklarının büyüklüğü ile ilgilidir. Boyutlarına bağlı olarak teknik karbon, gruplara ayrılır:

Ortalama parçacık boyutu, nm	Fırın siyah karbon markası
10-15	HCF
16-24	MCF
25-35	RCF
> 36	LCF

sınıflandırma

Takviye etkisi derecesine göre kauçuk için teknik karbon ayrılmıştır:

Son derece takviye (sırt, sert). Yüksek mukavemet ve aşınmaya karşı direnç ile ayırt edilir. Parçacık büyüklüğü sığdır (18-30 nm). Konveyör bantlarında, lastik koruyucularında kullanılır.
Yarı takviye (iskelet, yumuşak). Parçacık büyüklüğü orta (40-60 nm) 'dir. Çeşitli kauçuk ürünlerinde, lastik karkaslarında kullanılırlar.
Nizkousilivayuschy. Parçacık büyüklüğü (60 nm'nin üzerinde) büyüktür. Lastik endüstrisinde sınırlı bir şekilde kullanılmaktadır. Kauçuk ürünlerinde yüksek elastikiyeti korurken gerekli mukavemeti sağlar.

Karbon siyahının tam sınıflandırması standart olarak verilmiştir.Dünyanın tüm ürün üreticileri ve tüketicileri tarafından kabul edilen ASTM D1765-03. İçinde, özellikle sınıflandırma, parçacıkların spesifik yüzey alanı aralığı boyunca gerçekleştirilir:

Grup numarası	Azot adsorpsiyonu için ortalama spesifik yüzey alanı, m²/ g
0	> 150
1	121-150
2	100-120
3	70-99
4	50-69
5	40-49
6	33-39
7	21-32
8	11-20
9	0-10

Karbon siyahı üretimi

Hidrokarbonların eksik yanma döngüsünü kullanan endüstriyel karbon siyahı üretimi için üç teknoloji vardır:

fırın;
kanal;
tüp;
Plazma.

Yüksek sıcaklıklarda asetilen veya doğal gazın ayrışmasının meydana geldiği bir termal yöntem de vardır.

Çeşitli teknolojilerle elde edilen çok sayıda marka, çeşitli özelliklere sahiptir.

Üretim teknolojisi

Teorik olarak, teknik elde etmek mümkündürYukarıdaki yöntemlerle karbon elde edilir, ancak üretilen ürünün% 96'sından fazlası sıvı hammaddeden fırın yöntemi ile üretilir. Yöntem, belirli bir özellikler kümesine sahip çeşitli karbon siyahı markalarının elde edilmesine izin verir. Örneğin, karbon siyahı Omsk fabrikasında, bu teknoloji 20'den fazla karbon siyahı üretiyor.

Genel teknoloji aşağıdaki gibidir. Yüksek refrakter malzemelerle kaplı reaktör, doğal gaz ve 800 ° C'ye ısıtılmış hava ile beslenir. Doğalgaz yakılarak, belirli bir miktarda serbest oksijen içeren, 1820-1900 ° C sıcaklıkta komple yanma ürünleri oluşur. Yüksek sıcaklıkta yanma ürünlerinde, sıvı hidrokarbon besleme enjekte edilir, önceden karıştırılır ve 200-300 ° C'ye ısıtılır. Hammaddelerin pirolizi, üretilen karbon siyahı markasına bağlı olarak 1400 ila 1750 ° C arasında farklı değerlere sahip olan sıkı bir şekilde kontrol edilen bir sıcaklıkta meydana gelir.

Besleme noktasından belirli bir mesafedeısı ve oksidasyon reaksiyonu su enjeksiyonu ile sonlandırılır. karbon karası pirolizi ile oluşmuş ve reaksiyon gazları işleminde kullanılan hava ile ısı vazgeçmek olan hava ısıtıcı girin karışım uglerodogazovoy sıcaklığı 500-600 ° C ila 950-1000 ° C arasında damla

Nedeniyle 260-280 ° C'ye soğutulduktan sonraİlave su enjeksiyonundan, teknik karbonun gazlardan ayrıldığı ve filtre haznesine girdiği torba filtresine bir teknik karbon ve gaz karışımı gönderilir. Filtre bunkerinden ayrılan teknik karbon, bir gaz boru hattı ile granülasyon ünitesine bir fan (turbo-üfleyici) ile borulanır.

Karbon siyahı imalatçıları

Dünya karbon siyahı üretimi 10 milyon tonu geçiyor. Bir ürün için bu kadar büyük bir ihtiyaç, her şeyden önce, benzersiz güçlendirici özelliklerine bağlıdır. Sektörün lokomotifleri:

Aditya Birla Group (Hindistan) - pazarın yaklaşık% 15'i.
Cabot Corporation (ABD) - Pazarın% 14'ü.
Orion Mühendisli Karbonlar (Lüksemburg) -% 9.

En büyük Rus karbon üreticileri:

OOO Omsktehuglerod - Rus pazarının% 40'ı. Omsk, Volgograd, Mogilev'deki bitkiler.
OAO Yaroslavl Teknik Karbon -% 32.
OAO Nizhnekamsktekhuglerod -% 17.