碳黑的基本介绍及结构特征
碳黑(carbon black,又名炭黑),是一种无定形碳。轻、松而较细的黑色粉末,比表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是**物(天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不*燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1 由天然气制成的称“气黑”,由油类制成的称“灯黑”,由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”、“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“**炭黑”等。可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂。
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。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。目前常用吸油值表示结构性,吸油值越大,导电碳黑,炭黑结构性越高,*形成空间网络通道,而且不易破坏。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,其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为高等品。粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子较能赋予聚合物导电性,并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**,直径较小的粒子给予补偿,导电炭黑电子元器件用,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。
导电炭黑与集成电路相关领域
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集成电路块、场效应管、晶体管等电子元器件在加工、装配、包装、运输等生产过程中,常常会因震动、摩擦产生的静电而损坏,甚至造成整台机器的报废。这些电子元器件对静电的敏感程度小至100伏,大至上万伏不等。几百伏甚至上千伏的静电是很*产生的。有实验表明:人在低温中干燥的地毯上行走时,可产生5000伏的静电,炭黑,戴着橡胶手套与塑料容器接触时,可产生6000伏的静电,即使是不带手套与塑料容器接触时也可产生200伏的静电。由此可见,在这一领域的防静电、除静电措施的重要性。炭黑填充型导电塑料*可以满足这类材料的防静电、除静电的需求。
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