የቴክኒክ ካርበን ፣ምርቱ

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-17 18:38

ካርቦን ብላክ (GOST 7885-86) የጎማ ምርት ለማምረት በዋናነት ጥቅም ላይ የሚውለው ጠቃሚ የአፈፃፀም ባህሪያቱን የሚያጎለብት የኢንዱስትሪ የካርበን ምርቶች አይነት ነው። እንደ ኮክ እና ፒች ሳይሆን አንድ ካርቦን ማለት ይቻላል ያቀፈ ነው፣ ጥቀርሻ ይመስላል።

የመተግበሪያው ወሰን

በግምት 70% የሚሆነው የካርበን ጥቁር ምርት ለጎማ፣ 20% - የጎማ ምርቶችን ለማምረት ያገለግላል። እንዲሁም ቴክኒካል ካርበን ለቀለም እና ቫርኒሽ ምርት እና ለህትመት ቀለሞች ጥቅም ላይ ይውላል, እሱም እንደ ጥቁር ቀለም ይሠራል.

ሌላው የመተግበሪያ ቦታ የፕላስቲክ እና የኬብል ሽፋኖች ማምረት ነው። እዚህ ምርቱ እንደ ሙሌት ተጨምሯል እና ምርቶችን ልዩ ባህሪያትን ለመስጠት. የካርቦን ጥቁር በትንሽ መጠን በሌሎች ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

ባህሪ

የካርቦን ጥቁር የቅርብ የምህንድስና እና የቁጥጥር ቴክኒኮችን ያካተተ ሂደት ውጤት ነው። በንጽህና እና በጥብቅ በተገለጸው ስብስብ ምክንያትአካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ከድንጋይ ከሰል እና የነዳጅ ዘይት ቃጠሎ ወይም ቁጥጥር ካልተደረገላቸው የውስጥ ማቃጠያ ሞተሮች እንደ የተበከለ ተረፈ ምርት ከሚመረተው ጥቀርሻ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም። በአጠቃላይ ተቀባይነት ባለው ዓለም አቀፍ ምደባ መሠረት የካርቦን ጥቁር ካርቦን ብላክ (ጥቁር ካርቦን ከእንግሊዝኛ የተተረጎመ) ነው ፣ በእንግሊዝኛው ጥቀርሻ ነው ። ማለትም፣ እነዚህ ጽንሰ-ሀሳቦች በአሁኑ ጊዜ በምንም መልኩ አልተቀላቀሉም።

የላስቲክን በካርቦን ጥቁር በመሙላት ምክንያት የማጠናከሪያው ውጤት የጎማ ኢንደስትሪ ልማትን ለማሳደግ የጎማውን በሰልፈር vulcanization ክስተት ከመገኘቱ ያነሰ ጠቃሚ አልነበረም። በጎማ ውህዶች ውስጥ በክብደት ጥቅም ላይ ከሚውሉት ብዛት ያላቸው ንጥረ ነገሮች ካርቦን ከጎማ በኋላ ሁለተኛውን ቦታ ይይዛል። የካርቦን ጥቁር የጥራት አመልካቾች በጎማ ምርቶች ባህሪያት ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖ ከዋናው ንጥረ ነገር - ጎማ ጥራት አመልካቾች የበለጠ ነው።

የማጠናከሪያ ንብረቶች

የቁሳቁስን ፊዚካዊ ባህሪያት ማሟያ በማስተዋወቅ ማሻሻል ማጠናከሪያ (ማጠናከሪያ) ይባላል እና እንደዚህ አይነት ሙሌቶች ማጉያዎች (ካርቦን ጥቁር፣ የተቀዳ ሲሊኮን ኦክሳይድ) ይባላሉ። ከሁሉም ማጉያዎች መካከል ቴክኒካል ካርበን በእውነት ልዩ ባህሪያት አሉት. ከቫላካን ከመውጣቱ በፊትም ቢሆን ከጎማ ጋር ይጣመራል, እና ይህ ድብልቅ ሙሉ በሙሉ ወደ ካርቦን ጥቁር እና ጎማ በሟሟ ሊለያይ አይችልም.

የላስቲክ ጥንካሬ በጣም አስፈላጊ በሆኑ ኤላስታመሮች ላይ የተመሰረተ፡

Elastomer	የመጠንጠን ጥንካሬ፣ MPa
	ያልተሞላ vulcanizate	Vulcanizate በካርቦን ጥቁር የተሞላ
ስታይሬን ቡታዲየን ጎማ	3፣ 5	24፣ 6
NBR	4፣ 9	28፣ 1
EPDM	3፣ 5	21፣ 1
Polyacrylate rubber	2፣ 1	17፣ 6
Polybutadiene rubber	5፣ 6	21፣ 1

በሠንጠረዡ ላይ ከተለያዩ የጎማ ዓይነቶች የተገኙ የቮልካኒዛትስ ባህሪያትን ሳይሞሉ እና በካርቦን ጥቁር የተሞሉ ናቸው. ከላይ ካለው መረጃ የካርቦን መሙላት የጎማውን የመጠን ጥንካሬ እንዴት እንደሚጎዳው ማየት ይቻላል. በነገራችን ላይ ሌሎች የተበታተኑ ዱቄቶች የጎማ ውህዶች የሚፈለገውን ቀለም ለመስጠት ወይም የድብልቅቁን ወጪ ለመቀነስ - ቾክ፣ ካኦሊን፣ ታክ፣ ብረት ኦክሳይድ እና ሌሎችም የማጠናከሪያ ባህሪ የላቸውም።

መዋቅር

ንፁህ የተፈጥሮ ካርበኖች አልማዞች እና ግራፋይት ናቸው። አንዳቸው ከሌላው በእጅጉ የሚለያዩ ክሪስታል መዋቅር አላቸው። በተፈጥሮ ግራፋይት እና አርቲፊሻል ቁሶች የካርቦን ጥቁር መዋቅር ውስጥ ያለው ተመሳሳይነት በኤክስ ሬይ ልዩነት ተመስርቷል. በግራፋይት ውስጥ ያሉ የካርቦን አተሞች ከ 0.142 nm መካከል ያለው የኢንተርአቶሚክ ርቀት ጋር ትላልቅ ሽፋን ያላቸው የታመቁ ጥሩ መዓዛ ያላቸው የቀለበት ስርዓቶች ይመሰርታሉ። እነዚህ ግራፋይት ንብርብሮችየታመቁ ጥሩ መዓዛ ያላቸው ስርዓቶች ባሳል አውሮፕላኖች ይባላሉ. በአውሮፕላኖቹ መካከል ያለው ርቀት በጥብቅ ይገለጻል እና 0.335 nm ነው. ሁሉም ንብርብሮች እርስ በርስ ትይዩ ናቸው. የግራፋይት ጥግግት 2.26ግ/ሴሜ3። ነው።

ከግራፋይት በተለየ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ቅደም ተከተል ያለው ቴክኒካል ካርበን በሁለት-ልኬት ቅደም ተከተል ብቻ ይታወቃል። እሱ በደንብ የተገነቡ ግራፋይት አውሮፕላኖችን ያቀፈ፣ በግምት እርስ በእርስ ትይዩ የሚገኙ፣ ነገር ግን ከአጎራባች ንብርብሮች አንፃር የሚካካሱ - ማለትም አውሮፕላኖቹ በዘፈቀደ መንገድ ከመደበኛው አንፃር ያተኮሩ ናቸው።

የግራፋይት አወቃቀሩ በምሳሌያዊ አነጋገር በጥሩ ሁኔታ ከተጣጠፈ የካርድ ሰሌዳ ጋር ሲወዳደር የካርቦን ጥቁር መዋቅር ካርዶቹ ከሚቀያየሩበት የካርድ ንጣፍ ጋር ይነጻጸራል። በእሱ ውስጥ, የኢንተርፕላነር ርቀት ከግራፋይት የበለጠ እና 0.350-0.365 nm ነው. ስለዚህ የካርቦን ጥቁር ጥግግት ከግራፋይት ጥግግት ያነሰ እና ከ1.76-1.9 ግ/ሴሜ³ ክልል ውስጥ ነው እንደ የምርት ስሙ (ብዙውን ጊዜ 1.8 ግ/ሴሜ)። ^3)።

የቀለም

የቀለም (ቀለም) የካርቦን ጥቁር ደረጃዎች ለህትመት ቀለሞች፣ ሽፋኖች፣ ፕላስቲኮች፣ ፋይበር፣ ወረቀት እና የግንባታ እቃዎች ለማምረት ያገለግላሉ። እነሱም በ፡ ተመድበዋል።

• ከፍተኛ ቀለም የካርቦን ጥቁር (HC);
• መካከለኛ (ኤምኤስ);
• የተለመደ ቀለም (አርሲ)፤
• አነስተኛ ቀለም (LC)።

ሦስተኛው ፊደል የማግኘት ዘዴን ያሳያል - እቶን (ኤፍ) ወይም ቻናል (ሲ)። የመሰየም ምሳሌ፡ HCF - ባለ ከፍተኛ ቀለም እቶን ጥቁር (የሂክህ ቀለም እቶን)።

የምርት የማቅለም ሃይል ከቅንጣት መጠኑ ጋር የተያያዘ ነው። እንደ መጠናቸው፣ ቴክኒካል ካርበን በቡድን ይከፈላል፡

አማካኝ ቅንጣት መጠን፣ nm	የእቶን ጥቁር ደረጃ
10-15	HCF
16-24	MCF
25-35	RCF
>36	LCF

መመደብ

የላስቲክ ቴክኒካል ካርበን እንደ ማጠናከሪያ ውጤት መጠን በሚከተሉት ይከፈላል፡

• በከፍተኛ ደረጃ የሚያጠናክር (ትሬድ፣ ጠንካራ)። እሱ ከጨመረው የመቆየት እና የመቋቋም ችሎታ ጋር ተመድቧል። የንጥሉ መጠን ትንሽ ነው (18-30 nm). በማጓጓዣ ቀበቶዎች፣ የጎማ መሄጃዎች ላይ ጥቅም ላይ ይውላል።
• ከፊል ማጠናከሪያ (ማዕቀፍ፣ ለስላሳ)። የንጥሉ መጠን በአማካይ (40-60 nm) ነው. ለተለያዩ የጎማ ምርቶች፣ የጎማ ሬሳዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
• አነስተኛ ትርፍ። የንጥሉ መጠን ትልቅ ነው (ከ 60 nm በላይ). የጎማ ኢንዱስትሪ ውስጥ የተወሰነ አጠቃቀም. በጎማ ምርቶች ላይ ከፍተኛ የመለጠጥ ችሎታን በመጠበቅ አስፈላጊውን ጥንካሬ ይሰጣል።

የካርቦን ጥቁር ሙሉ ምደባ በASTM D1765-03 ተሰጥቷል፣ በሁሉም የአለምአቀፍ ምርቶች አምራቾች እና ተጠቃሚዎች ተቀባይነት። በእሱ ውስጥ ፣ ምደባው ፣ በተለይም ፣ በተወሰነው የንጥሎች ንጣፍ ስፋት መጠን ይከናወናል-

ቡድን	አማካኝ የተወሰነ አካባቢወለል በናይትሮጅን ማስታወቂያ፣ 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

የካርቦን ጥቁር ምርት

ያልተሟላ የሃይድሮካርቦን የቃጠሎ ዑደት የሚጠቀሙ የኢንዱስትሪ ካርበን ጥቁር ለማምረት ሶስት ቴክኖሎጂዎች አሉ፡

• እቶን፤
• ቻናል፤
• ቱቦ፤
• ፕላዝማ።

በተጨማሪም አሴቲሊን ወይም የተፈጥሮ ጋዝን በከፍተኛ ሙቀት የሚያበላሽ የሙቀት ዘዴ አለ።

በተለያዩ ቴክኖሎጂዎች የሚመረቱ በርካታ ደረጃዎች የተለያዩ ባህሪያት አሏቸው።

የምርት ቴክኖሎጂ

በንድፈ ሀሳቡ ከላይ በተጠቀሱት ዘዴዎች በሙሉ የካርቦን ጥቁር ማግኘት ይቻላል ነገርግን ከ96% በላይ የሚሆነው ምርት የሚገኘው በምድጃ ዘዴ ከፈሳሽ ጥሬ ዕቃዎች ነው። ዘዴው የተለያዩ የካርቦን ጥቁር ደረጃዎችን ከተወሰነ የንብረት ስብስብ ጋር ለማግኘት ያስችላል.ለምሳሌ የኦምስክ ካርቦን ብላክ ፕላንት ይህን ቴክኖሎጂ በመጠቀም ከ20 ክፍል በላይ የካርበን ጥቁር ያመርታል።

አጠቃላይ ቴክኖሎጂው ይህ ነው። በከፍተኛ ደረጃ በሚቀዘቅዙ ቁሶች የተሸፈነው ሬአክተር, በተፈጥሮ ጋዝ እና በ 800 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በማሞቅ አየር ይሞላል. የተፈጥሮ ጋዝ በማቃጠል ምክንያት ሙሉ ለሙሉ የተቃጠሉ ምርቶች ከ 1820-1900 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ባለው የሙቀት መጠን ይፈጠራሉ, የተወሰነ መጠን ያለው ነፃ ኦክሲጅን ይይዛሉ. ፈሳሽ የሃይድሮካርቦን ጥሬ እቃዎች ሙሉ ለሙሉ የተቃጠሉ ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው ምርቶች ውስጥ ይገባሉ, አስቀድመው በደንብ ይደባለቃሉ እና እስከ 200-300 ° ሴ ድረስ ይሞቃሉ. የጥሬ ዕቃዎች ፒሮይሊሲስ በጥብቅ ቁጥጥር ባለው የሙቀት መጠን ይከናወናል ፣ ይህም በተመረተው የካርበን ጥቁር የምርት ስም ላይ በመመስረት ፣ ከ 1400 እስከ 1750 ° ሴ ድረስ የተለያዩ እሴቶች አሉት ።

ጥሬ ዕቃዎች ከሚቀርቡበት ቦታ በተወሰነ ርቀት ላይ ቴርሞ-ኦክሳይድ ምላሽ በውሃ መርፌ ይቆማል። በፒሮሊሲስ ምክንያት የተፈጠረው የካርቦን ጥቁር እና ምላሽ ጋዞች ወደ አየር ማሞቂያው ውስጥ ይገባሉ ፣ እዚያም ሙቀቱን በከፊል በሂደቱ ውስጥ ለሚጠቀሙት አየር ይሰጣሉ ፣ የካርቦን-ጋዝ ድብልቅ የሙቀት መጠን ከ 950-1000 ° ሴ ይቀንሳል ። 500-600 °С.

ከቀዘቀዙ በኋላ ወደ 260-280 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው ተጨማሪ የውሃ መርፌ ምክንያት የካርቦን ጥቁር እና የጋዞች ድብልቅ ወደ ቦርሳ ማጣሪያ ይላካል ፣ እዚያም የካርቦን ጥቁር ከጋዞች ተነጥሎ ወደ ማጣሪያ ማጠራቀሚያ ውስጥ ይገባል ። ከማጣሪያው ውስጥ ያለው የካርቦን ጥቁር በጋዝ ቧንቧ መስመር በኩል በአድናቂ (ቱርቦ ንፋስ) ወደ ጥራጥሬው ክፍል ይመገባል።

የካርቦን ጥቁር አምራቾች

በአለም አቀፍ ደረጃ የካርቦን ጥቁር ምርት ከ10 ሚሊዮን ቶን በልጧል። ለምርቱ እንዲህ ዓይነቱ ትልቅ ፍላጎት ተብራርቷል, በመጀመሪያ, በልዩ የማጠናከሪያ ባህሪያት. የኢንዱስትሪው ሎኮሞቲቭስ፡ ናቸው።

• Aditya Birla Group (ህንድ) - የገበያው 15% ገደማ።
• Cabot ኮርፖሬሽን (ዩኤስኤ) - 14% የገበያ።
• ኦሪዮን ኢንጂነሪድ ካርቦኖች (ሉክሰምበርግ) - 9%.

ትልቁ የሩሲያ የካርቦን አምራቾች፡

• Omsktehuglerod LLC - 40% የሩስያ ገበያ። ፋብሪካዎች በኦምስክ፣ ቮልጎግራድ፣ ሞጊሌቭ።
• JSC Yaroslavl Technical Carbon – 32%
• JSC Nizhnekamsktekhuglerod – 17%