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其他碳化物,如碳化硅、碳化硼、碳化鋯等是工程陶瓷或高溫耐火材料的主要原材料。傳統(tǒng)的碳化硅是將硅質(zhì)原料如石英砂和碳質(zhì)原料如焦炭、煤等在高溫電爐中(爐芯溫度200℃)生產(chǎn)的。其原料價格低,導(dǎo)電碳黑,反應(yīng)操作簡單,容易制備性能穩(wěn)定的α-SiC。缺點是能耗高,而且生成的碳化硅塊質(zhì)地堅硬,純度低,需長時間粉碎和反復(fù)提純才能滿足粒度和純度要求,還存在粉末尺寸分布寬和晶粒形狀不均等問題。
為了降低反應(yīng)溫度,改善碳化硅產(chǎn)品的粒度、晶形和活性,人們作了許多改進(jìn),例如采用炭黑在2000℃以下、非氧化氣霧中將粒度10μm以下的SiO2粉末還原成β-SiC。這樣不要粉碎,經(jīng)過(或不經(jīng)過)脫硅、脫碳處理即可用作工程陶瓷饒結(jié)原料。
由極性聚合物和碳黑組成的復(fù)合材料,聚合物的極性越大,碳黑的滲透閾值越大。 極性基因與碳黑表面上的聚合物的強(qiáng)相互作用將影響由碳黑顆粒形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。在由兩相聚合物和導(dǎo)電碳黑組成的共混體系中,由于基質(zhì)的極性不同,與導(dǎo)電碳黑表面上極性基因的相互作用不同,并且碳黑顆粒將具有 選擇性分布,例如碳在分布相中黑色顆粒的濃度很大,并且聚合物中碳黑顆粒的分布會更好。
炭黑目前已運用到多個領(lǐng)域,炭黑、石墨、木炭等都是由碳組成的黑色物質(zhì),但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,炭黑歸屬于無定形碳的一種。
工業(yè)炭黑乃是由烴類(即碳?xì)浠衔铮┎煌耆紵频玫木哂懈叨确稚⑿缘暮谏勰钗镔|(zhì);它主要由碳元素組成,其微晶具有準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu),且呈同心取向,其“粒子”由近乎球形或其他不規(guī)則形狀的聚熔體構(gòu)成。
炭黑在真空或惰性氣體中經(jīng)高溫處理,其粒子的準(zhǔn)石墨微晶結(jié)構(gòu)趨向石墨晶體的有序排列,稱為石墨化炭黑。
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