موصل فائق أسود فاحم يُطلق عليه أيضًا اسم الحبر. ويُستخدم عادةً كصبغة وحشو في الصناعة. ويمكنه أن يضفي لونًا أسود ساطعًا على الدهانات والورنيش والحبر والبلاستيك وما إلى ذلك. كما أنه مقاوم للأشعة فوق البنفسجية والأحماض والقلويات.
في تطبيقات الإنتاج، يمكن أن ينتشر مسحوق أسود الكربون بالتساوي في العديد من الوسائط. وهذا يتيح لها أن تعكس أداء مسحوق أسود الكربون بشكل أفضل. مجموعة الصباغ تتفكك. ومع انتشارها، ستزداد مساحة سطح الصبغة وامتصاص الزيت. ولكن، إذا زادت مساحة سطح أسود الكربون بشكل أسرع من ترطيبه، فإن اللزوجة سترتفع بسرعة. ستكون اللزوجة مستقرة نسبيًا حتى يتم ترطيب جميع الأسطح الصبغية بالكامل.
حل هذه المشكلة الشائعة. استخدم المزيد من المشتتات مع ترطيب أفضل. زيادة الجرعة. أولاً، قم بالتفريق بسرعة منخفضة للتحكم في قوة القص وإبطاء تكتل أسود الكربون.
تم ترطيب مسحوق أسود الكربون فائق التوصيل وسحقه وتثبيته. تلعب المشتتات دورًا مهمًا جدًا في هذه العملية. بدون المشتت، يصبح التشتت أكثر صعوبة وأقل كفاءة. يمكن أن يصبح المعجون ندفًا ويترسب. كما أنها غير مستقرة. ومن ثم، فإن استخدام الطلاء والطلاء والحبر سوف يسبب مشاكل مختلفة من وقت لآخر. مثل الجسيمات واللمعان والألوان العائمة وغيرها.
يحتوي مسحوق أسود الكربون على جزيئات صغيرة وكتلة جزيئية منخفضة. ولهذا السبب، تقوم بعض الشركات المصنعة بتحويله إلى رقائق أو جزيئات خرزية. يفعلون ذلك لخفض تلوث الهواء من المصانع. لكن هذا يجعل من الصعب نشر الأحبار.
أثناء التصنيع، يضغط الضغط على مسحوق أسود الكربون المستدير. ويستمر هذا حتى تتمكن الجزيئات من الحفاظ على شكلها دون إضافة مواد أخرى. يحتوي مسحوق أسود الكربون ذو اللون المنخفض والمطرز على العديد من الركام، يبلغ عرضها حوالي 250 نانومتر. في المقابل، تكون مجاميع أسود الكربون متوسطة الصبغة أصغر بكثير، حوالي 50 نانومتر.
يستغرق الأمر قدرًا معينًا من الوقت حتى يتم ترطيب مسحوق أسود الكربون فائق التوصيل. إذا تم تلميع السطح بسرعة كبيرة جدًا، فسوف يتم ترطيب السطح البيني الأسود الكربوني الجديد بعد فوات الأوان. سيؤدي ذلك إلى تكتل الكربون الأسود وتكثيفه. لذلك، اختيار عامل ترطيب جيد يمكن أن يتحكم في سرعة الطحن. هذا يقلل من سماكة.
يعد اختيار عوامل الترطيب والمشتتات أمرًا بالغ الأهمية. كما تعد عملية التشتيت والمعدات المستخدمة في ذلك أمرًا بالغ الأهمية. ويرجع السواد واللون الأسود للكربون الأسود إلى حجم الجسيمات. تتمتع الجسيمات الأصغر بمساحة سطح أكبر. كما أنها أكثر سوادًا. وذلك لأن الجسيمات الأولية اندمجت في التجمعات الأولية. ولكن كمياتها لا تزال مهمة. عندما تكون الجسيمات دقيقة، تكون التجمعات ذات مساحة أكبر. ويبدو اللون أغمق ويكون تأثير الحماية من الأشعة فوق البنفسجية أفضل.
يمتص أسود الكربون ذو الجسيمات الدقيقة الضوء أكثر من أسود الكربون ذي الجسيمات الخشنة. لذلك، لديها قوة تلوين أقوى. ومع ذلك، عندما يتم تقليل حجم الجسيمات، يصبح اللون مرحلة بنية-بنية. يحدث هذا بسبب امتصاص الضوء الأزرق بشكل أكبر.
الجسيمات الأولية الصغيرة تجعل أسود الكربون يتمتع بمساحة سطحية أكبر. لكنهم يجعلون من الصعب التفريق. العلاج عادة ما يضبط البلل والتشتت.
يعد حجم جزيئات أسود الكربون ومساحة سطحها المحددة وأدائها أمرًا أساسيًا. مساحة سطح محددة صغيرة تعني الأداء العالي. مساحة سطح محددة كبيرة تعني أداء منخفض. الجزيئات الصغيرة مظلمة. الكبيرة منها خفيفة. لديهم المزيد من اللزوجة. لديهم موصلية أقل وامتصاص للأشعة فوق البنفسجية. إنها تتفرق بشكل سيئ ولكنها تتبلل بسهولة. إنهم بطيئون وسريعون. تلك السريعة لديها أداء منخفض.
ثانيًا، توجد جزيئات أسود الكربون الهيكلية كجسيمات أولية. كما أنها تشكل تكتلات ملبدة أثناء الإنتاج. ترتبط هذه الركام كيميائيًا بالجزيئات الأولية.
في عملية التكتل، يحتوي أسود الكربون على العديد من الركام الأولي الشبيه بالسلسلة. يطلق عليه أسود الكربون عالي الهيكل. يتمتع أسود الكربون ببنية منخفضة عندما تتكون مجاميعه الأولية من جزيئات ذات تفرعات أقل. يطلق عليه أسود الكربون منخفض الهيكل. هيكل أسود الكربون هو شكل مجاميع أسود الكربون. بشكل عام، كلما كانت السلسلة أكثر إحكاما، كلما كان الهيكل أعلى. كلما انخفض الهيكل، انخفض هيكل هيكل الكربون الأسود.
أصبح التفريق أكثر صعوبة. لديها الموصلية أعلى وقابلية أقل للبلل. إنه يصبح أسرع وأبطأ. لها لزوجة أعلى ولون أقل. لديها قدر أقل من السواد والتعبئة واللمعان. قوتها الصبغية آخذة في الارتفاع.
ثالثا، تختلف كيمياء السطح. تنتج طرق إنتاج أسود الكربون مواد كيميائية سطحية مختلفة. يحتوي سطح أسود الكربون على مجموعات وظيفية مختلفة تحتوي على الأكسجين (مثل الكربوكسيل، واللاكتون، والفينول، والكربونيل، وما إلى ذلك). يحتوي أسود الكربون الذي يحتوي على مجموعات عالية من الأكسجين بشكل عام على نسبة عالية من المواد المتطايرة. كما أن لديها لون جيد والنشاط. يتم تسخين عينة أسود الكربون إلى 825 ± 25 درجة مئوية، ويتم التعبير عن المواد المتطايرة لأسود الكربون كفقدان في الوزن. كلما زاد عدد الجينات المحتوية على الأكسجين في أسود الكربون، زاد المحتوى المتطاير.
رابعا، يتميز أسود الكربون بكثافة عالية واسترطابية لأنه يحتوي على مساحة سطحية كبيرة.
يتم تحديد كمية الرطوبة التي يمتصها أسود الكربون بشكل أساسي من خلال مساحة السطح. يمكنك اتخاذ خطوات لتقليل استرطابية المنتج. وهذا ينطبق بشكل خاص أثناء التعبئة والتغليف والتخزين والشحن.
يمكن أن تسبب الرطوبة العالية (الاسترطابية) مشاكل أثناء المعالجة. لذلك، بعض أنواع أسود الكربون تحتاج إلى تغليف خاص.
تعتمد كمية أسود الكربون في البلاستيك على نوع التشتت. كما يعتمد على خصائص الراتنج. لكن القدرة على معالجتها أمر أساسي أيضًا.
حاليًا، يمكن لمعظم معدات التشتيت تطبيق قوى القص. يكفي لتفريق الجزيئات بالتساوي. علينا أن نقرر كيفية استخدام أسود الكربون في صناعة البلاستيك. يؤثر هذا الاختيار على اختيار التلوين أو الحماية من الأشعة فوق البنفسجية أو التوصيل.