פחמן טכני, הכנתו

פחמן (GOST 7885-86) - סוג של מוצרים תעשייתיים פחמן, המשמשים בעיקר בייצור של גומי כחומר מילוי, חיזוק מאפייני הביצועים השימושיים שלו.בניגוד לקוק ומגרש הוא כמעט אחד פחמן שחור בדומה לי מראה.היקף

כ -70% מפחמן שחור המשמש לייצור צמיגים, 20% - לייצור מוצרי גומי.כמו כן, פחמן טכני משמש בייצור צבעים ומשלוח של צבעי דפוס, שבו היא משמשת כפיגמנט שחור.

תחום נוסף של יישום - הייצור של פלסטיק ונדני כבל.הנה המוצר מתווסף כחומר מילוי ולהקנות תכונות מיוחדות למוצרים.בכמויות קטנות שחור פחמן משמש בתעשיות אחרות.תכונת

פחם - תוצר של תהליך הכרוך בשיטות של ההנדסה האחרונות ושיטות בקרה.תודה לטוהר שלה וסט מוגדר אך ורק של תכונות פיסיקליות וכימיות, יש לה ולא כלום עם הפיח מופק כתוצר לוואי מזוהם משריפת פחם ונפט, או מנועי בעירה הפנימיים ללא פיקוח.על פי סיווג בינלאומי מקובל של פחמן שחור מיועד פחמן שחור (פחמן שחור מאנגלית), פחמן שחור באנגלית - פיח.כלומר, המושגים האלה כרגע אין לערבב דרך.אפקט ההגברה

ידי מילוי שחור פחמן גומי היה לפיתוח תעשיית הגומי הם לא פחות חשובים מגילוי הגיפור של גומי עם גופרית.בהרכב הגומי של מספר הגדול של פחמן חומרים לפי משקל מדרג גומי שני.ההשפעה של המאפיינים האיכותיים של פחמן שחור בגומי הרבה יותר ממדדי איכות של המרכיב העיקרי - הגומי.תכונות חיזוק

לשפר את התכונות הפיסיקליות של החומר על ידי החדרת חומר מילוי הנקרא רווח (חיזוק), וחומרים מילוי כזה נקראים מגברים (פחמן שחור, זירז סיליקה).בין המאפיינים הייחודיים באמת של מגברים יש פחמן טכני.עוד לפני הריפוי זה מתקשר עם הגומי, והתערובת לא ניתן להפריד לחלוטין לפחמן שחור וגומי עם ממסים.כוח

גומי נגזר מאלסטומרים העיקריים: כוח

אלסטומר	מתיחה, vulcanizates vulcanizate ללא מילוי מגפ"ס
	עם מילוי פחמן השחור
גומי סינטטיגומי ניטריל הגומי	3.5	24,6
	4,9	28,1
גומי אתילן-פרופילן	35 גומי polyacrylate	21,1
גומי polybutadiene	2,1	17,6
	5,6	21,1

הטבלה מציגה את המאפיינים של vulcanizates התקבל מסוגים שונים של גומי ללא מילוי, ומלא בפחמן שחור.מנתונים אלה ניתן לראות כיצד תוכן פחמן משפיע במידה רבה על מדד כוח הגומי במתח.אגב, אבקות חלקיקים אחרות המשמשות בתערובות גומי להקנות את הצבע הרצוי או תערובת של זולה - גיר, קאולין, טלק, תחמוצת ברזל ואין לי אחרים תכונות חיזוק.מבנה

נקי של פחמן טבעי - יהלום וגרפיט.יש להם מבנה גביש שונה באופן משמעותי מזה.עקיפת רנטגן מצאה דמיון במבנה של גרפיט הטבעי ופחמן שחור חומר מלאכותי.אטומי פחמן בגרפיט יוצרים שכבות גדולות של טבעת-מערכות ריחניות התמזגו, עם ננומטר מרחק 0.142 interatomic.שכבות גרפיט אלו של מערכות ריחניות התמזגו נקראת המטוס הבסיסי.המרחק בין המטוסים מוגדר בקפדנות ו0335 ננומטר.כל השכבות מסודרות מקבילות זה לזה.הצפיפות של גרפיט היא 2.26 גר '/ סנטימטר 3.

ניגוד גרפיט, שבו יש סידור תלת-ממדי, פחמן טכני מאופיין בהזמנה שני ממדים בלבד.הוא מורכב ממטוסי גרפיט מפותחים מסודר כ מקביל אחד לשני, אבל קיזוז ביחס לשכבות סמוכות - כלומר מטוס, כיוון אקראי ביחס לנורמלי.מבנה

בצורה של גרפיט בהשוואה לסיפון מסודר של כרטיסים, ואת המבנה של פחמן שחור עם חפיסת הקלפים שבו כרטיסים מועברים.זה interplanar מרווח גדול יותר מזה של גרפיט ו0,350-0,365 ננומטר.לכן, הצפיפות נמוכה מהצפיפות של פחמן שחור וגרפיט הוא בטווח 1,76-1,9 g / cm3, בהתאם לכיתה (בדרך כלל 1.8 גר '/ סנטימטר 3).פיגמנט

צביעה שחור פחמן (צביעה) המשמש בייצור של צבעי דפוס, ציפויים, פלסטיק, סיבים, נייר וחומרי בניין.הם מסווגים ל: פחמן שחור

vysokookrashivayuschy
• (NA);sredneokrashivayuschy
• (MS);normalnookrashivayuschy
• (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).עומד מכתב שלישי

לשיטה של ​​הפקת - תנור (F) או ערוץ (C).דוגמא לייעוד: HCF - שחור פחמן תנור vysokookrashivayuschy (Hiqh צבע תנור).כוח צביעת

של המוצר הקשורים לגודל של החלקיקים שלה.בהתאם לגודל של פחמן הטכני שלהם מחולק לקבוצות: גודל חלקיקים ממוצע

, פחמן תנור ננומטר	מארק השחור
10-15	HCF
16-24	MCF
25-35	RCF
& gt; פחמן שחור LCF

סיווג

36

לגומי בתוארשיפור השפעה מחולק ל:

• Vysokousilivayuschy (לדרוך, משרד).היא סיפקה חוזק גבוה ועמידות בשחיקה.גודל החלקיקים קטן (18-30 ננומטר).משמש במסועים, שרשראות צמיג.
• Poluusilivayuschy (דיות, רכות).גודל ממוצע של חלקיקים (40-60 ננומטר).החל במוצרים מגוונים תעשייתיים גומי, פגרי צמיג.
• Nizkousilivayuschy.גודל החלקיקים של גדול (מעל 60 ננומטר).תעשיית הצמיגים משתמשת מוגבלת.הוא מספק את הכוח הדרוש, תוך שמירה על גמישות גבוהה של מוצרי גומי.סיווג מלא

ניתן של פחמן שחור בD1765-03 ASTM הסטנדרטי, שאומץ על ידי כל היצרנים בעולם של המוצר וצרכניו.זה סיווג, בפרט, מתנהל במגוון של שטח הספציפי של החלקיקים:

№ אזור קבוצת	ממוצע ספציפי פני השטח על ידי ספיחת חנקן, m2 / g
0	& gt; 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

ייצור של פחמן

שלוש טכנולוגיה של פחמן שחור תעשייתי, המשמשת במחזורשריפה בלתי שלמה של פחמימנים: תנור

• ;ערוץ
• ;צינור
• ;הפלזמה
• .

גם שיטת תרמית שבפירוק הטמפרטורה הגבוהה של גז או אצטילן טבעיים.יש מותגים רבים

מיוצרים על ידי טכנולוגיות שונות, מאפיינים שונים.

טכנולוגיה של

תיאורטית ניתן לייצר פחמן שחור של כל השיטות הללו, עם זאת, יותר מ 96% מהמוצרים שמיוצרים בשיטת תנור מחומרי גלם נוזליים.השיטה מאפשרת לקבל מגוון רחב של מותגים של פחמן שחור עם קבוצה מסוימת של נכסים.לדוגמא, אומסק פחמן השחור הצמח על ידי הטכנולוגיה הזו מייצר יותר מ -20 כיתות של פחמן שחור.טכנולוגית

הכללית

היא.חומרי vysokoogneupornymi כור בשורה מסופקים גז טבעי ומחומם ל -800 מעלות צלזיוס אוויר.על ידי שריפת גז טבעי לייצור מוצרים של בעירה מלאה עם טמפרטורה של 1820-1900 מעלות צלזיוס, המכילה כמות מסוימת של חמצן חופשי.במוצרים בטמפרטורה גבוהה של בעירה של חומרי גלם פחמימנים נוזליים מלאה מוזרק, בזהירות מראש מעורבת ומחומם ל200-300 ° C.פירוליזה של הזינה מתרחשת בטמפרטורה מבוקרת בקפידה, ש, יש תלוי בכיתה של פחמן שחור מיוצרת ערכים שונים 1400-1750 ° C.

במרחק מסוים מתגובת התרמית וחמצון ההזנה הוא נעצר על ידי הזרקת מים.גזי פירוליזה וכתוצאה מכך ותגובת פחמן השחורה להיכנס לpreheater האוויר, שבו הם נותנים חלק מהחום שלה לאוויר המשמש בתהליך, הטמפרטורה של התערובת היא הורידה uglerodogazovoy from 950-1000 ° C עד 500-600 מעלות צלסיוס

לאחר הקירור ל260-280 מעלות צלזיוס ידי ההזרקה נוספת של מים לתערובת של פחמן שחור וגזים מופנה לbaghouse, שבו פחמן שחור מופרד מהגז ונכנס להופר של המסנן.מסנן פחמן טכני ייעודי מהופר באמצעות התחבורה צינור הגז מסופק על ידי אוהדים (מפוחים) לפרור.יצרני

של ייצור פחמן

העולם של פחמן שחור עולה על 10 מיליון טון.כזה ביקוש גדול למוצר הוא בעיקר בשל המאפיינים הייחודיים שלה חיזוק.תעשיות קטרים ​​הן: קבוצת

• Aditya Birla (הודו) - כ -15% מהשוק.חברת
• קאבוט (ארה"ב) - 14% מהשוק.פחמנים
• אוריון תכנון הנדסי (לוקסמבורג) - 9%.

היצרנים הרוסים הגדולים ביותר של פחמן:

• בע"מ "Omsktehuglerod" - 40% מהשוק הרוסי.צמחים באומסק, וולגוגרד, מוגילב."פחמן ירוסלבל טכני"
• OAO - 32%.
• של "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.