Leitfähiger Ruß ist eine typische Art von Spezialität RußEs bietet eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit. Darüber hinaus zeichnet es sich durch niedrige Produktionskosten und eine gute Oxidationsstabilität aus. Die geringe Dichte verbessert die Materialleistung. Daher wird es häufig in leitfähigen Kunststoffen verwendet. Darüber hinaus spielt es eine Schlüsselrolle in leitfähigem Gummi. Es wird auch in leitfähigen Tinten für die Elektronik eingesetzt. Darüber hinaus wird es in Batterieelektroden und Superkondensatoren verwendet.
Die Leitfähigkeit von Leitfähiger Ruß Die typische Leitfähigkeit beträgt 10⁻¹ bis 10⁻² S/cm. Es handelt sich um einen typischen Spezialruß. Er weist eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Zudem ist er kostengünstig, oxidationsstabil und hat eine geringe Dichte. Im Vergleich zu Metallpulvern oder -fasern bietet er klare Vorteile. Er lässt sich leicht verarbeiten und zu Verbundwerkstoffen formen. Er verstärkt Materialien und erhöht die mechanische Festigkeit. Daher ist er ein idealer leitfähiger Füllstoff. Daher wird er häufig in leitfähigen Kunststoffen verwendet. Darüber hinaus kommt er in leitfähigem Gummi und Tinten zum Einsatz. Auch in Batterieelektroden und Superkondensatoren findet er Verwendung.
Batteriefeld
Lithium-Ionen-Akku
Leitfähiger Ruß ist ein wichtiger Zusatzstoff in Lithium-Ionen-Batterieelektroden. Er erhöht die Leitfähigkeit von Elektrodenmaterialien effektiv. Dadurch verbessert er die Lade-/Entladeleistung und die Zyklenstabilität. Dies trägt dazu bei, die Energiedichte und Lebensdauer von Batterien zu erhöhen.
Nickel-Metallhydrid-Batterien: werden in der negativen Elektrode verwendet. Leitfähiger Ruß dient als Elektronenträger und leitfähiger Zusatz. Er trägt dazu bei, dass das Anodenmaterial elektrochemische Reaktionen effizienter ablaufen lässt. Dies reduziert die Elektrodenpolarisation beim Laden und Entladen. Dadurch werden Batterieleistung und Zyklenlebensdauer verbessert. Außerdem werden Gasbildung und andere Nebenreaktionen minimiert.
Nickel-Cadmium-Batterien: Wird in der negativen Elektrode verwendet. Leitfähiger Ruß verbessert die Leitfähigkeit der Anodenmaterialien. Er trägt dazu bei, den Innenwiderstand der Batterie zu reduzieren. Dadurch wird die Hochstromentladefähigkeit verbessert. Außerdem verbessert er die Lade-Entlade-Effizienz. Darüber hinaus reduziert er Energieverlust und Wärmeentwicklung.
Gummi- und Kunststoffprodukte
Antistatische Produkte
Wird zur Herstellung antistatischer Gummiprodukte wie Matten und Förderbänder verwendet. Wird auch in antistatischen Gummisohlen und medizinischen Gummiprodukten eingesetzt. Es verhindert effektiv die Entstehung und den Aufbau statischer Elektrizität. Dies trägt dazu bei, Schäden an Geräten und Personen zu vermeiden. Leitfähige Kunststoffprodukte wie leitfähige Folien, Fasern, leitfähige Lederprodukte usw. werden hergestellt, die wichtige Anwendungen in der Elektronikverpackung, der elektromagnetischen Abschirmung und anderen Bereichen finden.
Gewöhnliche Gummi- und Kunststoffprodukte: Es kann die Leitfähigkeit von Gummi und Kunststoff verbessern. Es verleiht ihnen bestimmte antistatische Eigenschaften und reduziert die Auswirkungen statischer Elektrizität auf Produkte. Gleichzeitig können dadurch auch die mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften von Materialien verbessert werden. Beispielsweise kann die Zugabe von leitfähigem Ruß zu Produkten wie Autoreifen, Gummidichtungen und Kunststoffrohren deren Leistung und Qualität verbessern.
Kabelmaterial
Abschirmmaterialien für Stromkabel
Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen:
Leitfähiger Ruß wird den Kabelabschirmschichten zugesetzt. Er blockiert effektiv externe elektromagnetische Störungen. Dies gewährleistet eine stabile und präzise Stromsignalübertragung. Beispielsweise benötigen städtische Stromnetze einen starken EMI-Schutz. Er hilft, Störungen durch benachbarte Elektronik und Signale zu verhindern.
Homogenisierung des elektrischen Feldes:
Ungleichmäßige elektrische Felder in Kabeln können Teilentladungen verursachen. Diese Entladungen verringern die Sicherheit und Lebensdauer des Kabels. Leitfähiger Ruß verbessert die Leitfähigkeit über die Abschirmschicht. Dadurch trägt er zu einer gleichmäßigen Verteilung des elektrischen Feldes bei. Dies reduziert die Feldkonzentration und senkt das Entladungsrisiko.
Halbleitende Kabelmaterialien
Halbleitende Abschirmschicht:
In Mittel- und Niederspannungskabeln wird es in halbleitenden Abschirmschichten verwendet. Leitfähiger Ruß wird mit Gummi- oder Kunststoffgrundmaterialien vermischt.
Dadurch entsteht ein halbleitender Verbundwerkstoff für die Kabelabschirmung. Er dient als Puffer zwischen Leiter und Isolationsschicht. Dies verhindert eine durch Oberflächendefekte verursachte Konzentration des elektrischen Feldes.
Dadurch wird die Isolierung vor elektrischen Schäden geschützt.
Verbesserte Verarbeitungsleistung:
Die Zugabe von leitfähigem Ruß verbessert die Materialverarbeitbarkeit. Dadurch lassen sich Kabelmaterialien leichter extrudieren und formen. Dies verbessert die Produktionseffizienz und die Produktqualität. Darüber hinaus erhöht es die mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des Kabels.
Elektronikdruck- und Beschichtungsindustrie
Leitfähige Tinten und Beschichtungen:
Durch die Zugabe von leitfähigem Ruß werden Tinten und Beschichtungen leitfähig. Er wird für Leiterplatten, elektronische Displays und elektromagnetische Abschirmbeschichtungen verwendet. Beispielsweise ermöglichen leitfähige Tinten in Mobiltelefonen und Computern Schaltkreisverbindungen und Leitfähigkeit.
In sensiblen Umgebungen wie Kommunikationsstationen, MRT-Räumen und militärischer Ausrüstung,
Elektromagnetische Abschirmbeschichtungen dienen dazu, externe Störungen zu blockieren oder zu reduzieren. Sie verhindern außerdem den Verlust elektromagnetischer Signale innerhalb des Gehäuses. Leitfähiger Ruß verbessert die Abschirmwirkung dieser Beschichtungen. Sein leitfähiges Netzwerk absorbiert und reflektiert elektromagnetische Wellen und sorgt so für eine effektive Abschirmung.
Elektronischer Druck:
Leitfähiger Ruß kann zur Herstellung antistatischer Kleidung und intelligenter Textilien verwendet werden. In Umgebungen, in denen statische Elektrizität kontrolliert werden muss, trägt das Tragen antistatischer Kleidung dazu bei, Schäden an elektronischen Geräten und am menschlichen Körper zu vermeiden.
Leitfähiger Ruß kann außerdem in Siebdruckfarben verwendet werden. Er ermöglicht den Druck leitfähiger Muster oder Texte auf verschiedene Materialien wie Kunststoff, Papier und Metall. Siebdruck bietet hohe Druckgeschwindigkeit, hohe Präzision und Vielseitigkeit.
In Kombination mit leitfähigem Ruß ermöglicht es die Herstellung einer breiten Palette leitfähiger Druckerzeugnisse.
Andere Felder
Dichtungen:
Die Zugabe von leitfähigem Ruß zu Tür- und Fensterdichtungen in Autos verleiht ihnen eine gewisse Leitfähigkeit. Dies verhindert statische Aufladung durch Reibung, die Staub anziehen könnte. Es verbessert außerdem die Alterungsbeständigkeit und die Dichtleistung der Dichtungen.
Bremsbeläge:
Die Zugabe von leitfähigem Ruß zu den Reibmaterialien der Bremsbeläge verbessert deren Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Dadurch können die Bremsbeläge die Wärme beim Bremsen effektiver ableiten. Dies senkt die Bremstemperaturen und verbessert die Bremsleistung und -sicherheit.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass leitfähiger Ruß in verschiedenen Branchen eine wichtige Rolle spielt, von der Leistungssteigerung elektronischer Geräte und Automobilkomponenten bis hin zur Verbesserung der Funktionalität von Materialien im Umweltschutz und in der Sicherheit. Seine Fähigkeit, Leitfähigkeit, elektromagnetische Abschirmung und verbesserte mechanische Eigenschaften zu gewährleisten, macht ihn zu einem unverzichtbaren Zusatzstoff in Produkten wie leitfähigen Kunststoffen, antistatischen Materialien, Bremsbelägen und Beschichtungen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wird erwartet, dass die Anwendungsmöglichkeiten von leitfähigem Ruß zunehmen und so noch größere Möglichkeiten für Innovation und Leistungsverbesserung in verschiedenen Branchen bieten.
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