أسود الكربون (N220) - الصين

نظرة عامة موجزة

أسود الكربون، الموجود بأشكال مختلفة مثل أسود الأسيتيلين، وأسود القناة، وأسود الفرن، وأسود المصباح، والأسود الحراري، هو مادة يتم إنتاجها من الاحتراق غير الكامل للمنتجات البترولية الثقيلة مثل قطران FCC، وقطران الفحم، وقطران تكسير الإيثيلين، وبدرجة أقل، الزيت النباتي. يظهر على شكل حبيبات أو مسحوق أسود مقسم بدقة، يتكون من أكثر من 96 في المائة من الكربون غير المتبلور وكميات ضئيلة من الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكبريت، تتركز بشكل أساسي على السطح. قد يحتوي أسود الكربون المؤكسد على ما يصل إلى 15 بالمائة من الأكسجين. يتميز أسود الكربون القابل للتخصيص لأغراض محددة بخصائص متنوعة تتأثر بطرق الإنتاج ومعايير العملية. وهي تتألف من مجاميع من النوع المتسلسل أو البوتريويدي تشكلت أثناء الإنتاج من جزيئات صغيرة معظمها كروية. تتحد هذه المجاميع في المفاعل لتشكيل تكتلات كبيرة. يتم استخدام أسود الكربون الموصل، المعروف بسطحه المحدد العالي ومجموعاته المتشعبة على نطاق واسع، في تطبيقات مثل التشطيبات الاستاتيكية للبلاستيك

عملية التصنيع

يعتبر النفط والغاز الطبيعي أمثلة على الهيدروكربونات التي تستخدم كمواد إدخال في عمليات الاحتراق الجزئي والانهيار الحراري التي تنتج أسود الكربون. نظرًا لأن صفات الكربون الأسود تتغير اعتمادًا على عملية الإنتاج المستخدمة، يتم تصنيفها بناءً على هذه الطريقة. ولتمييزه عن أسود الكربون المصنوع بطرق أخرى، تشير عبارة «أسود الفرن» فقط إلى أسود الكربون المصنوع باستخدام عملية الفرن، والتي تعد الآن الطريقة الأكثر استخدامًا. من خلال عملية الاحتراق الجزئي باستخدام الفحم أو زيت البترول كمادة خام (زيت خام) في الغازات ذات درجة الحرارة العالية، يتم إنشاء أسود الكربون. نظرًا لسيطرتها الدقيقة على ميزات مثل حجم الجسيمات وهيكلها والإنتاجية العالية، يوصى باستخدام هذه التقنية للتصنيع على نطاق واسع.

صناعة المطاط

يستخدم أسود الكربون في الغالب كلون وحشو معزز في الإطارات والسلع المطاطية الأخرى. تتكون المكونات المضادة للاهتزاز في السيارات عادةً من المطاط الطبيعي الذي تم تقويته باستخدام أسود الكربون. يتم استخدامه في العديد من الصيغ مع أنواع مختلفة من المطاط لتغيير سمات أداء الإطار.

صناعة الطلاء والطلاء

يستخدم أسود الكربون بشكل شائع في أحبار الطباعة والدهانات والأحبار وتلوين الراتنج، وهو بمثابة صبغة سوداء ممتازة. يتم استخدام أسود الكربون المتخصص في الدهانات والطلاءات لتقديم تلوين شفاف وطلاءات بيضاء وملونة، مثل الدهانات الزخرفية، وتحقيق تلوين جماعي.

صناعة المواد الغذائية

أسود الكربون هو صبغة غذائية شائعة تستخدم أيضًا على نطاق واسع في استعادة المذيبات ومعالجة مياه الشرب وإدارة رائحة النفايات الصناعية.

تطبيقات أخرى

من بين التطبيقات الأخرى، يتم استخدام أسود الكربون في الألياف والطلاء المضاد للكهرباء الساكنة والأقراص المرنة كمواد موصلة للكهرباء. كما تم استخدامه كعامل مضاد للكهرباء الساكنة وملء أغطية وقود السيارات وخطوط الأنابيب