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导电炭黑与导电石墨的性能差异

打印本页    发布时间:2020-2-18 19:02:39

    碳黑属于无定形碳,是由烃类化合物(液体或气态)经不完全燃烧或热裂解而产生的微细粉末。主要组成物是碳元素,以近似球体的胶体原生粒子及聚集体形式存在,还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。

    炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。目前常用吸油值表示结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高,容易形成空间网络通道,而且不易破坏。导电炭黑高结构炭黑颗粒细,网状链堆积紧密,比表面积大,单位质量颗粒多,有利于在聚合物中形成链式导电结构。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性。可用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。

    据从事特导电碳黑研发生产的行业专家讲,从生产方法来讲,可以分成乙炔炭黑,重油炉法炭黑,重油造气副产炭黑三大类。

    石墨作为碳的形态之一,为层型结构,层中每个碳原子以sp2杂化轨道与三个相邻的碳原子形成三个等距离的键,未参与杂化的spz轨道还有一个孤电子,与石墨层的方向垂直,每个碳原子的spz轨道的孤电子相互重叠(肩并肩),形成离域π键,这些离域电子在整个碳原子平面内自由移动,导致了石墨在平行于片层地方向上有良好的导电性,而层与层之间以范德华力相结合,呈高电阻。

    因此,石墨可被看成二维导体,其输运性质介于金属与半导体之间,属传统的半金属(semimeta1)类型材料。石墨的二维特性是碳纳米管得以研制成功的关键,石墨薄片能卷成管,进而石墨的碳原子层卷曲成圆柱状,就形成径向尺寸很小的碳纳米管。所以石墨的二维输运特性是理论与实验研究的热点。特导电炭黑 由于导电性优异的是石墨化的碳,石墨化程度越高,导电性越好。

    一般来讲,石墨的导电性优于碳黑(两者均纯度很高的情况下,如果纯度不高,没可比性)。但在塑料体系中,为什么碳黑添加较少的质量能达到优于石墨的导电性呢?这是因为,在聚合物体系中,起导电作用的因素除了所加导电粉体本身的导电性外,还与导电粒子在聚合物中的分布状态有关。同等质量的碳黑和石墨,由于导电碳黑比重更小,其在聚合物中占据了更大的体积分数,有利于形成导电网络,从而获得了比石墨粉做填料更好的导电效果。但在高聚集的状态下,石墨聚集体的导电性要远好于碳黑。这就是为什么好的导电电极材料是用石墨做的,而不是用导电碳黑做的。

    山东淄博炭黑厂作为地区一家研发生产特导电碳黑产品的机构,该机构生产的相关碳黑产品不仅种类多样,而且产品的性能与实际效用也更加突出,尤其是厂家生产的特导电炭黑产品,因为其导电性能突出而在当前的高精尖机械生产以及航空航天领域中都发挥着不可替代的作用,深受好评,值得信赖。