白炭黑的性能因素
白炭黑导热系数
白炭黑导热系数一、导热系数的定义和作用导热系数是指物质在单位时间内传递单位面积的热量,也可以理解为单位长度内温度梯度的变化率。
它是衡量物质导热能力的重要参数,通常用W/(m·K)表示。
导热系数越大,说明物质传递热量的能力越强。
在工业生产和科学研究中,了解不同材料的导热系数十分重要。
比如,在设计散热器时需要选择具有较高导热系数的材料,以提高散热效率;在制造保温材料时需要选择具有较低导热系数的材料,以减少能量损失。
二、白炭黑和黑色碳素1. 白炭黑白炭黑是一种无机非金属材料,主要成分为二氧化硅(SiO2)。
它具有极小的粒径(一般小于100nm),因此具有很大的比表面积和特殊的光学、电学、机械等性质。
白炭黑通常用于制造橡胶、塑料、油漆等产品中,可以提高这些产品的强度、硬度和耐磨性。
2. 黑色碳素黑色碳素是一种碳元素的同素异形体,通常具有多孔结构。
它是一种重要的工业原料,广泛用于制造轮胎、橡胶、沥青等产品中。
黑色碳素还可以用于制造电池极板、导电墨水等电子产品中。
三、白炭黑和黑色碳素的导热系数1. 白炭黑的导热系数白炭黑因其特殊的物理结构和化学成分,具有较低的导热系数。
根据相关文献报道,白炭黑的导热系数大约在0.05-0.1 W/(m·K)之间。
这个范围相对比较宽泛,具体数值还要考虑材料粒径、密度等因素。
2. 黑色碳素的导热系数与白炭黑不同,黑色碳素由于其多孔结构和晶体形态等因素,具有较高的导热系数。
根据相关文献报道,常规工业用途下的黑色碳素导热系数大约在1-3 W/(m·K)之间。
但是,在一些高端应用领域,如电子产品中,需要使用具有更高导热性能的黑色碳素,其导热系数可以达到10 W/(m·K)以上。
四、白炭黑和黑色碳素的应用1. 白炭黑的应用由于白炭黑具有较低的导热系数和特殊的物理化学性质,因此在一些特定领域中得到了广泛应用。
比如,在制造高温密封材料和保温材料时,可以添加适量的白炭黑以提高材料的隔热性能;在制造高强度橡胶制品时,可以添加适量的白炭黑以提高材料硬度和耐磨性。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量简介白炭黑是一种常用的工业原料,广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等领域。
白炭黑的性质和应用很大程度上取决于其表面功能团的含量,其中羟基是一种重要的表面功能团。
本文将探讨白炭黑表面羟基含量的影响因素、测量方法以及对应的应用。
影响因素白炭黑表面羟基含量的大小受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 原料白炭黑的原料来源广泛,包括天然气、油炭、木炭等。
不同原料所制备的白炭黑表面羟基含量可能会有差异。
2. 制备方法白炭黑的制备方法主要有物理法、化学法和物理化学法等。
不同制备方法对白炭黑表面羟基含量的影响也不同。
3. 表面修饰白炭黑的表面可以通过化学修饰进行功能化改性,以增加表面羟基的含量。
常用的表面修饰方法包括氧化、酯化、醚化等。
4. 环境条件制备白炭黑的环境条件对表面羟基含量也有一定的影响。
例如,制备温度、气氛、反应时间等因素都可能对表面羟基含量产生影响。
测量方法白炭黑表面羟基含量的测量主要依赖于红外光谱技术和化学分析方法。
以下是常用的测量方法:1. 红外光谱法红外光谱法是一种常用的测量表面羟基含量的方法。
通过测量白炭黑样品在红外光谱下的吸收峰强度和位置,可以推测出表面羟基的含量。
2. 化学分析法化学分析法是一种准确测量表面羟基含量的方法。
常用的化学分析方法包括酸碱滴定法、气相色谱法、质谱法等。
这些方法需要先将白炭黑样品进行溶解或提取,再通过相应的化学反应进行定量分析。
应用白炭黑表面羟基含量的大小对其应用性能有重要影响。
以下是一些与表面羟基含量相关的应用领域:1. 橡胶白炭黑在橡胶制品中广泛应用。
表面羟基含量的增加可以提高白炭黑与橡胶的相容性,增加橡胶制品的强度和耐磨性。
2. 塑料白炭黑在塑料中的应用也很常见。
表面羟基含量的增加可以改善白炭黑与塑料的分散性,提高塑料制品的力学性能和阻燃性能。
3. 油墨白炭黑在油墨中用作填料和增稠剂。
表面羟基含量的增加可以提高白炭黑与油墨树脂的相容性,改善油墨的流动性和印刷性能。
触变性
触变性细解无论是否经过处理,白炭黑在不少体系中均具有良好的触变性,当然,同样需要纳米级的才具有很明显的效果,微米级的硅微粉就差多了。
甚至,白炭黑自身就可以观察到类似触变性现象(我不敢肯定这算不算是触变性):将硅烷处理后的白炭黑晃动,白炭黑像水一样的流动性,当静置一会以后,白炭黑似乎结成团块,再晃动,立即又具有水一样的流动性。
这个过程可以反复进行。
这里,白炭黑在晃动时,产生高压静电,粉体之间因此具有很好的流动性(我认为不是硅烷处理后的摩擦力下降所致,虽然也是一个因素),出现结块现象的时间取决于静电导出的时间。
当白炭黑以较少的量加入到其它粉体时,可提高流动性,也和白炭黑摩擦产生静电有关,特别是经过处理以后,疏水性的白炭黑效果更好。
不具备对硅橡胶产生结构化的,经过处理后的白炭黑,依然具有良好的触变性,甚至在非极性涂料体系中更好使用。
因此,可以预见,导致白炭黑具有产生触变性的因素应该是范德华力,当然,氢键也不会没作用,因为未处理的亲水的白炭黑,在良好分散时,触变性似乎更强。
因此,我认为是综合结果,但以范德华力为主。
我不认为白炭黑的触变性是超分子性的结果,超分子性的触变剂,是那种嵌段的,比如聚氨酯类,通常用作增稠剂。
白炭黑似乎没有嵌段性,但技术是发展的,将白炭黑弄成嵌段结构不是没有可能,但问题是,白炭黑不需要嵌段结构就具有很好的触变性。
既然氢键强度远远超过范德华力------这似乎有个矛盾,那为什么触变性是以范德华力为主呢?其实可以这么理解,只有几纳米的气相白炭黑,不会以单独的方式,而是以团聚的方式存在,或者说,白炭黑自身已经结构化了,也可以理解为,氢键构建在团聚的白炭黑内了,当然,只是由于固体局限,团聚只能到一定程度,成微米级别。
当炼胶时,团聚的粒子被打散,大量硅羟基暴露,给发生结构化造成了一个极为有利的条件,不过,要说明的是,解开团聚,不仅仅是机械力的作用,硅生胶也有重要的贡献------对比非硅类聚合物就明白。
白炭黑标准-气相发
白炭黑(气相法)标准名称白炭黑(气相法)标准说明白炭黑(气相法)本标准适用于四氯化硅气估在氢氧焰中高温下水解制得的气相白炭黑。
白炭黑主要用于各种硅橡胶被强剂,农药分散剂,涂料的消光剂,处理各种纤维品塑料薄膜。
分子式:SiO2分子量:60(按1982年国际原子量)指标甲产品分五个品名:1号可用于涂料填加剂、电子原件包封料。
2号适用于硅橡胶的补强剂。
3号广泛用于树脂增粘剂、合成润滑油的稠化剂、电子原件包封料、玻璃钢制品的充填及触变剂。
4号适用一硅脂的稠化剂。
5号适用于特种硅橡胶的补强剂。
一、技术要求白炭黑(气相法)应符合下列要求甲乙项目 1# 2# 3# 4# 5# 2# 4# 指标外观高度分散白色絮状粉末比表面积,m2/g 75"105 ≥150 150"200 ≥200≥300吸油值,ml/g <2.90 2.60"2.90 ≥2.90≥3.45 2.60"2.80 表观密度,g/ml ≥0.05≤0.04 0.04 0.05PH值 4"6 4"6 3.5"6 3.5"5.5 4"6 3.5"5 3.5"5 干燥减量110℃2h,%≤3 3 3 3 3 5 5 机械杂质,个数/2≤30 20 30 15 20 微量微量灼烧减量900℃,2h,%≤5 5 5 5 5 氧化铝(Al2O3),%≤——— 0.03 —氧化铁(Fe2O3),%≤——— 0.01 —铵(以NH3计),% —≤0.03—微量—二、检验方法1 外观的测定目测。
2 比表面积的测定甲法(甲基红吸附法):指标甲1号、2号、3号、4号用甲基红吸附法。
白炭黑表面羟基团以三Si—OH存在;对甲基红染料分子形成单分子层吸附。
根据吸附甲基红量,计算羟基吸附表面。
2.1 仪器吸附色层管(见图1);吸液管(5ml);容量瓶(500ml)。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量(最新版)目录1.白炭黑的概述2.白炭黑表面羟基含量的测定方法3.白炭黑表面羟基含量的影响因素4.白炭黑表面羟基含量的控制方法5.白炭黑表面羟基含量在橡胶制品中的应用正文一、白炭黑的概述白炭黑,又称为硅藻土,是一种以硅藻土为主要原料,经过筛选、研磨、表面改性等工艺制备而成的一种高性能粉体材料。
它具有较高的比表面积、良好的孔隙结构、较低的密度和表面羟基等特性,因此在橡胶、涂料、塑料、陶瓷等领域具有广泛的应用。
二、白炭黑表面羟基含量的测定方法白炭黑表面羟基含量的测定方法通常采用滴定法。
具体操作步骤为:首先将白炭黑样品与一定量的酸性溶液混合,然后加入过量的碱性溶液,使酸性溶液中的硅酸根离子与碱性溶液中的氢氧根离子发生中和反应,生成硅酸盐沉淀。
最后,通过滴定测定沉淀中硅酸盐的含量,从而推算出白炭黑表面羟基的含量。
三、白炭黑表面羟基含量的影响因素白炭黑表面羟基含量的影响因素主要包括以下几点:1.原料硅藻土的品质:硅藻土的品质直接影响白炭黑的表面羟基含量,品质好的硅藻土具有较高的表面羟基含量。
2.制备工艺:白炭黑的制备工艺不同,其表面羟基含量也会有所差异。
例如,采用气相法和液相法制备的白炭黑,其表面羟基含量就有所不同。
3.表面改性剂:白炭黑在制备过程中,往往会添加表面改性剂来改善其性能。
不同的表面改性剂对白炭黑表面羟基含量的影响也不同。
四、白炭黑表面羟基含量的控制方法为了保证白炭黑在橡胶制品中的良好性能,需要对其表面羟基含量进行有效控制。
常见的控制方法如下:1.选择合适的硅藻土原料:选用表面羟基含量较高的硅藻土作为原料,有利于提高白炭黑的表面羟基含量。
2.优化制备工艺:通过调整制备工艺参数,如研磨时间、温度、表面改性剂的添加量等,以获得表面羟基含量合适的白炭黑。
3.选择合适的表面改性剂:根据实际需求,选择对白炭黑表面羟基含量影响较小的表面改性剂。
五、白炭黑表面羟基含量在橡胶制品中的应用白炭黑表面羟基含量对橡胶制品的性能影响较大。
浅谈影响气相法白炭黑质量的因素及处理措施1
浅谈影响气相法白炭黑质量的因素及处理措施气相法白炭黑即气相法二氧化硅,化学名水合二氧化硅,化学式SiO2·nH2O ,是由卤硅烷在氢氧焰中高温水解而得到的一种极其微细的纳米级无定形二氧化硅,粒径小、粒度分布均匀、比表面积大,因此具有很高的表面活性。
广泛应用于高分子复合材料、硅橡胶、涂料、电子封装材料、胶体蓄电池、陶瓷、塑料、玻璃钢、密封剂、造纸、食品、化妆品、胶衣树脂、化学机械抛光等行业,可起到补强、增稠、触变、消光等作用。
气相法白炭黑工艺主要用于有机硅生产中的副产物和多晶硅生产中的副产物的环保处理,但因国内气相法白炭黑起步较晚,生产工艺不够成熟,生产过程中还存在很多问题,致使整条多晶硅生产线不能完全无害化循环生产。
本文简要介绍气相法白炭黑生产的影响因素,并根据实际生产经验提出其处理措施,以期提高产品质量,延长生产周期。
1、气相法白炭黑的生产工艺气相法白炭黑的反应原理如下:SiCl4 + 2H2 + O2 SiO2 + 4HCl (1)CH3SiCl3+ 2H2 + 3O2 SiO2 + 3HCl+H2O+CO2(2)作为多晶硅生产企业,采用副产品四氯化硅作为白炭黑生产的原料,原理为(1)式。
生产工艺流程为:预热至100—110℃的净化空气与加热后的四氯化硅蒸汽混合后被输送至燃烧器,在燃烧器处与100℃的氢气均匀混合,并在燃烧器出口点燃,氢气在空气中燃烧,四氯化硅发生高温水解反应,生成纳米二氧化硅颗粒、水蒸气和氯化氢等物质的气固混合物,再送入燃烧炉,彻底进行高温水解反应,产生的气固混合物在冷却管内初步冷却后进入聚集器进行自然冷却,并不断碰撞长大成7—20微米的粒子。
然后进入旋风分离器进行气固分离。
气相经三级旋风分离后,送入尾气处理系统水吸收氯化氢生产25—30%的盐酸,尾气合格后排空;固相送入脱酸炉进行高温脱酸,脱酸后成为合格的气相法白炭黑产品,输送至料仓进行真空包装、码垛、出库销售。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量白炭黑是一种常见的无机材料,被广泛应用于化工、医药、食品等领域。
它的表面羟基含量是一个重要的指标,对于其性质和应用具有重要影响。
本文将从白炭黑的定义、制备方法、表面羟基的含量及其影响因素等方面进行详细介绍。
首先,我们来了解一下白炭黑的定义。
白炭黑是一种无机材料,化学式为SiO2,结构为非晶态或微晶态。
它具有高比表面积、较大的孔隙体积和优良的吸附性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
白炭黑的制备方法有很多种,常见的有湿法制备和干法制备两种。
湿法制备主要是通过溶胶-凝胶法或沉淀法来制备,干法制备则是通过高温煅烧或等离子体法来制备。
这些方法在制备过程中可以控制白炭黑的形貌和结构,从而影响其表面羟基的含量。
接下来,我们来讨论一下白炭黑表面羟基的含量及其影响因素。
表面羟基是指白炭黑表面的氢氧化物基团,它们与环境中的水分子发生作用,影响着白炭黑的吸附性能和化学反应性。
表面羟基的含量可以通过测定白炭黑的比表面积、孔隙体积和吸附性能来间接反映。
白炭黑表面羟基含量的影响因素很多,主要包括制备方法、原料性质和后处理等。
首先是制备方法,不同的制备方法会导致白炭黑的形貌和结构不同,进而影响表面羟基的含量。
例如,湿法制备得到的白炭黑通常具有较高的比表面积和孔隙体积,因此其表面羟基含量相对较高。
而干法制备得到的白炭黑则通常具有较低的比表面积和孔隙体积,因此其表面羟基含量相对较低。
其次是原料性质,原料中可能存在不同程度的杂质或掺杂物,这些杂质或掺杂物会对白炭黑的表面羟基含量产生影响。
例如,原料中含有较高含量的氢氧化物,则制备得到的白炭黑表面羟基含量相对较高。
而原料中含有较高含量的其他氧化物,则制备得到的白炭黑表面羟基含量相对较低。
最后是后处理,包括洗涤、干燥和煅烧等步骤。
这些后处理步骤可以去除白炭黑表面的杂质或掺杂物,并进一步提高表面羟基的含量。
例如,通过高温煅烧可以去除表面上的有机物和杂质,从而提高白炭黑表面羟基的含量。
白炭黑吸油机理
白炭黑吸油机理
(最新版)
目录
1.白炭黑的定义与性质
2.白炭黑的分类
3.白炭黑的吸油机理
4.白炭黑在吸油过程中的影响因素
5.白炭黑的应用领域
正文
白炭黑是一种高度多孔的碳质物质,具有很大的比表面积,因此具有优异的吸附性能。
白炭黑可以分为两种类型,一种是表面活性基团为羟基的白炭黑,另一种是表面活性基团为羧基的白炭黑。
白炭黑的吸油机理主要是通过物理吸附和化学吸附来实现的。
物理吸附主要是通过分子间的范德华力来吸附油分子,而化学吸附则是通过表面活性基团与油分子发生化学反应,形成化学键,从而将油分子固定在白炭黑表面。
在吸油过程中,白炭黑的吸油能力受到许多因素的影响,包括白炭黑的孔径分布、比表面积、表面活性基团类型和浓度等。
一般来说,孔径分布均匀、比表面积大、表面活性基团多的白炭黑具有更强的吸油能力。
白炭黑广泛应用于各种吸油领域,如油水分离、油品净化、油田开采等。
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沉淀法白炭黑的质量标准
沉淀法白炭黑的质量标准
沉淀法白炭黑的质量标准主要包括以下几个方面:
1. 外观:应呈现纯净的白色粉末状,不得有杂质、结块或结团现象。
2. 化学成分:主要成分为二氧化硅,但也可能含有少量的杂质。
质量标准对关键杂质的含量有明确要求,如铁、铅、砷等重金属元素的含量应达到合理的限制范围,以确保白炭黑的环境友好性。
3. 理化性质:
水分含量:≤%。
灼烧残余量:≤%。
PH值:6-8。
比表面积:㎡/g。
碳含量:≥%。
4. 其他物理性质:如平均粒径和油吸收值等。
平均粒径直接影响着白炭黑在应用过程中的增塑效果。
油吸收值反映了白炭黑的分散稳定性和增塑性能,对于不同的应用领域,其要求也有所不同。
以上信息仅供参考,具体的质量标准可能会因用途、生产工艺的差异而有所差别。
沉淀法白炭黑质量标准的制定,对于生产企业和用户都具有重要意义。
生产企业可以根据质量标准来指导生产过程,确保产品的稳定性和一致性。
而用户则能根据质量标准来选择合适的产品,确保其所需应用效果。
陶瓷分散剂比例白炭黑
陶瓷分散剂比例白炭黑
在陶瓷工艺中,添加适量的分散剂可以有效改善陶瓷材料的分散性能,提高其可塑性和成型性。
而在选择分散剂时,白炭黑是一种常用且有效的选择。
白炭黑,又称硅酸钙,是一种微细的无机颗粒物质,具有优异的分散性能和稳定性。
它能够与陶瓷颗粒表面形成物理吸附作用,使颗粒间的静电斥力减小,从而提高分散性。
此外,白炭黑还能够吸附在颗粒表面,形成一层稳定的分散层,防止颗粒间的聚集和沉淀,保持陶瓷材料的均匀性。
然而,在使用白炭黑作为分散剂时,需要注意其使用比例。
过少的使用量会导致分散效果不佳,颗粒聚集严重;而过多的使用量则会增加成本,并可能影响陶瓷材料的性能。
因此,确定适当的白炭黑比例是非常重要的。
一般来说,白炭黑的使用比例应根据具体的陶瓷材料和工艺要求来确定。
在实际生产中,可以通过试验和实操来确定最佳比例。
首先,可以选择一组不同比例的白炭黑,将其加入到陶瓷材料中,观察和比较其分散效果和成型性能。
根据试验结果,可以找到最佳的白炭黑比例。
还可以考虑其他因素来确定白炭黑的比例。
例如,陶瓷材料的粒径和形状、工艺参数、所需的成型方式等都会对白炭黑的使用比例产
生影响。
因此,在确定比例时,需要综合考虑这些因素,并进行合理的调整。
陶瓷分散剂比例白炭黑的选择是一个关键的决策。
通过合理确定白炭黑的使用比例,可以有效改善陶瓷材料的分散性能,提高其可塑性和成型性。
在实际应用中,需要根据具体情况进行试验和实操,并结合其他因素进行综合考虑,以找到最佳的比例。
这样才能保证陶瓷材料的质量和性能,满足不同需求。
白炭黑等级分类
白炭黑等级分类
白炭黑是一种无机化合物,也称为氧化硅或二氧化硅。
根据不同的分类标准,白炭黑可以分为多种不同的等级。
按照用途,白炭黑可以分为以下几种:
N级白炭黑:适用于塑料、涂料等应用领域。
NS级白炭黑:适用于胶黏剂、密封胶等领域。
NMS级白炭黑:适用于一些卷烟和食品等行业。
NM级白炭黑:适用于一些颜料、油墨、涂料、橡胶等领域。
M级白炭黑:适用于一些高档颜料、电缆等行业。
按照粒径大小,白炭黑可以分为以下几种:
N50:平均粒径为50nm,比表面积较大,具有良好的增强、增稠、增白
等作用,广泛应用于高档涂料、墨水、护肤品、医药等领域。
N100:平均粒径为100nm,在弹性体、硅橡胶、电缆等领域具有良好的
增强、增稠、增白效果,同时也可以用于橡胶制品、涂料等方面。
N200:平均粒径为200nm,不同于其他规格,N200的形态多为融合体
或成簇的不规则状态。
在塑料、油墨、纺织、陶瓷等领域有广泛应用。
在选择白炭黑时,可以根据需求选择不同规格的白炭黑。
如需要提高产品的增白效果,可以选择N50;如需要增强性能,可以选择N100;如应用领域广泛,可以选择N200。
此外,还需要考虑颗粒形态、分散性、流动性等因素。
在大规模应用时,可以考虑采用混合各种规格的白炭黑,以达到更好的效果和成本效益。
国内外白炭黑标准介绍
国内外白炭黑标准介绍白炭黑是一种重要的煤类,它不仅能够满足国内的能源需求,还是电力厂的重要原料,其价格比较稳定,为社会发展和经济建设提供了强大的能源支撑。
而,不同的国家和地区有不同的白炭黑标准,因此,全球市场的同一种煤的实际质量可能有很大的差异。
一般来说,国内白炭黑标准主要有国家能源局“煤炭材料质量管理规定”、国家煤矿安全监察署“煤炭材料质量管理条例”以及国家矿业局“煤炭材料质量标准”等。
这三类标准涵盖了煤炭的品种、入选标准以及性能要求等内容,是确定国家内白炭黑质量的关键文件。
根据国家能源局的“煤炭材料质量管理规定”,白炭黑主要应符合以下标准:挥发分不超过15.5%,全水不超过4.0%,灰分不超过2.5%,硫分不超过0.7%,热值不低于4200 Kcal/kg,发热量不低于3200 Kcal/kg。
此外,根据《国家煤矿安全监察署》的“煤炭材料质量管理条例”,白炭黑的不透光度要求为最大不超过90%,破碎指数需满足80%以上,磨至20目的细度需要达到80%以上。
国外的白炭黑标准主要由欧盟提出,有两个主要的标准,即欧盟《煤炭规范》(CEN)和《国际煤炭贸易规范》(ITC)。
欧盟《煤炭规范》(CEN)要求白炭黑的挥发分不超过14.5%,全水不超过3.5%,灰分不超过2.4%,硫分不超过0.6%,热值不低于3900 Kcal/kg,发热量不低于3000 Kcal/kg,不透光度不超过85%,破碎指数需满足90%以上,磨至20目的细度需要达到90%以上。
《国际煤炭贸易规范》(ITC)对白炭黑的要求主要是:挥发分不超过13.5%,全水不超过3.0%,灰分不超过2.0%,硫分不超过0.5%,热值不低于3700 Kcal/kg,发热量不低于2500 Kcal/kg,不透光度不超过75%,破碎指数需满足95%以上,磨至20目的细度需要达到90%以上。
从国内外不同的白炭黑标准可以看出,欧盟要求的白炭黑质量要求比国内要求的更加严格,主要表现在挥发分、全水、炭和热值等方面的要求上。
白炭黑加入混凝土比例
白炭黑加入混凝土比例白炭黑是一种特殊的材料,它可以被添加到混凝土中,以改善混凝土的性能和特性。
在混凝土中添加白炭黑的比例是一个关键因素,它会直接影响混凝土的强度、耐久性和其他重要性能。
本文将详细介绍白炭黑在混凝土中的添加比例,并探讨其对混凝土性能的影响。
一、白炭黑在混凝土中的添加比例白炭黑的添加比例是指在混凝土中添加白炭黑的质量与混凝土总质量之间的比值。
一般来说,白炭黑的添加比例介于0.5%到5%之间。
具体的添加比例需要根据不同的混凝土应用和要求来确定。
在一些特殊应用中,如高强度混凝土或特殊环境下的混凝土,白炭黑的添加比例可能会更高。
二、白炭黑对混凝土性能的影响1.强度:适量添加白炭黑可以提高混凝土的强度。
白炭黑具有优良的填充效应和增强作用,可以填充混凝土内部的微观孔隙,提高混凝土的致密性和强度。
2.耐久性:白炭黑的添加可以提高混凝土的耐久性。
白炭黑可以减少混凝土中的气孔和裂缝,阻止水分和有害物质的渗透,从而提高混凝土的抗渗性和耐久性。
3.抗裂性:适量添加白炭黑可以提高混凝土的抗裂性能。
白炭黑能够增加混凝土的韧性和抗拉强度,减少裂缝的产生和扩展。
4.稳定性:白炭黑可以提高混凝土的稳定性。
添加白炭黑可以改善混凝土的流动性和减少混凝土的收缩,使混凝土更加稳定和可控。
5.其他特性:白炭黑还可以改善混凝土的隔热性能、耐火性能和抗冻性能,增加混凝土的使用寿命和可靠性。
三、白炭黑在混凝土中的应用案例1.高强度混凝土:在高强度混凝土中适量添加白炭黑可以提高混凝土的抗压强度和抗折强度,使混凝土更加坚固和耐久。
2.水泥制品:在水泥制品中添加白炭黑可以提高制品的强度和耐久性,延长使用寿命。
3.隧道工程:在隧道工程中添加白炭黑可以改善混凝土的耐火性和抗冻性,提高隧道的安全性和可靠性。
4.海洋工程:在海洋工程中添加白炭黑可以增加混凝土的耐久性和抗腐蚀性,延长工程的使用寿命。
四、总结白炭黑的添加比例对混凝土性能有着重要的影响。
白炭黑硅烷化
白炭黑硅烷化一、什么是白炭黑?白炭黑是一种无机非金属材料,也被称为二氧化硅。
它的颗粒大小在纳米级别,通常呈现出白色或灰色的粉末状。
白炭黑具有高度的化学稳定性和热稳定性,可以用于各种工业应用中。
二、什么是硅烷化?硅烷化是指将有机硅化合物与其他物质进行反应,形成新的有机硅化合物的过程。
硅烷化可以增强材料表面的耐水性、耐腐蚀性和抗氧化性能等。
三、为什么要进行白炭黑硅烷化?1. 提高颜料分散性由于白炭黑颗粒小且比表面积大,因此很容易聚集在一起形成团块。
这会导致颜料在涂料或油墨中分散不均匀,影响产品质量和使用效果。
通过对白炭黑进行硅烷化处理,可以提高其分散性能,使其更容易均匀分散在涂料或油墨中。
2. 提高填充物增强效果在橡胶、塑料等材料中加入白炭黑可以增强其硬度、强度和耐磨性等性能。
但是,由于白炭黑颗粒的大小和分散性等因素,其增强效果有限。
通过对白炭黑进行硅烷化处理,可以提高其与材料的相容性,增强填充物的增强效果。
3. 提高耐候性在一些特殊环境下,如高温、潮湿或酸碱环境下,未经处理的白炭黑容易发生变化,影响产品质量和使用寿命。
通过对白炭黑进行硅烷化处理,可以提高其耐候性能,使其更适合在恶劣环境下使用。
4. 提高润湿性在涂料、油墨等应用中,白炭黑需要与其他成分混合均匀,并附着在基材表面上。
未经处理的白炭黑表面通常较为光滑,不易与其他成分发生反应。
通过对白炭黑进行硅烷化处理,可以使其表面变得更加粗糙,并提高润湿性能。
四、如何进行白炭黑硅烷化?1. 选择合适的硅烷化剂硅烷化剂是进行白炭黑硅烷化的关键。
常用的硅烷化剂包括甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷等。
选择合适的硅烷化剂需要考虑到白炭黑表面性质、处理后的应用环境等因素。
2. 进行反应将白炭黑和硅烷化剂混合均匀后,进行反应。
反应条件包括温度、时间、pH值等因素,需要根据具体情况进行调整。
3. 除去未反应的物质经过一定时间的反应后,需要将未反应的物质从白炭黑表面去除。
气相法白炭黑
气相法白炭黑又称气相二氧化硅、烟化二氧化硅,是利用硅烷的卤化物,如四氯硅烷(SiCl4)、甲基三氯硅烷(CH3SiCl4)等,是在氢氧燃烧火焰中高温水解制得的一种无定形二氧化硅。
其原生粒子粒径为5-50nrn,比表面积一般为50-400m2/g。
无机纳米粉体材料气相法白炭黑以其优异的补强、增稠和触变性能和粒子的纳米效应,广泛地应用于有机硅材料、涂料、油漆、胶黏剂、电器、电子、造纸、化妆品、医药等领域。
近年来,气相法白炭黑作为高分子材料的添加剂、补强剂,对聚合物性能的提高和改善越来越受到科研工作者的关注。
1 气相法白炭黑的制备生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl4和CH3SiCl3两种。
1941年,德国Degussa公司成功开发了气相法白炭黑的生产技术,使用的卤化物就是SiCl4。
此外,随着全球有机硅工业的发展,有机硅甲基单体生产的副产物甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)的处理问题成为制约有机硅发展的一大障碍,国际上通常的做法是将副产物作为原料生产气相法白炭黑,为解决CH3SiCl3的堆积和促进有机硅甲基单体工业的良性发展提供了一条新的途径。
气相法白炭黑的制备原理是硅烷卤化物在氢氧焰生成的水中发生高温水解反应,温度一般高达1200-1600℃,然后骤冷,再经过聚集、旋风分离、空气喷射脱酸、沸腾床筛选、真空压缩包装等后处理获得成品。
反应原理如下:SiCl4+2H2+O2→(高温水解)SiO2+4HClCH3SiCl3+2H2+3O2→(高温水解)SiO2+CO2+3HCl+2H2O成品的质量(粒径、表面积、纯度等)与原料(包括氢气和氧气)的纯度、原材料的配比、进料温度、氢气和氧气的流量、合成炉和分离器的结构与精度等因素有关。
硅烷卤化物的纯度要高,不能含过多的杂质,否则不但会影响成品的色泽,还会导致其使用效果变差。
而原料中的气体也必须经过预处理,使之不含有水分,因为水分的存在会导致硅烷卤化物的水解。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量摘要:1.白炭黑的基本介绍2.白炭黑表面羟基含量的测定方法3.白炭黑表面羟基含量的影响因素4.白炭黑表面羟基含量的意义5.结论正文:白炭黑是一种常见的化工原料,被广泛应用于橡胶、涂料、油墨、医药等领域。
作为一种高纯度的碳黑,白炭黑具有高表面积、高孔容、低吸油值等优点,使其在各种应用中都表现出良好的性能。
在白炭黑的生产和使用过程中,表面羟基含量是一个重要的指标,那么我们应该如何测定白炭黑表面羟基含量呢?白炭黑表面羟基含量的测定方法主要有以下几种:1.酸碱滴定法:酸碱滴定法是一种常用的测定方法,其原理是利用酸或碱与白炭黑表面羟基发生中和反应,通过测定所需酸或碱的用量,从而推算出白炭黑表面羟基含量。
2.红外光谱法:红外光谱法是一种非破坏性的测定方法,其原理是利用红外光谱仪对白炭黑表面进行扫描,根据扫描结果分析羟基官能团的存在形式和含量。
3.核磁共振法:核磁共振法是一种高灵敏度的测定方法,其原理是利用核磁共振仪对白炭黑表面羟基进行成像,通过分析成像结果,确定羟基含量。
白炭黑表面羟基含量的影响因素主要有以下几点:1.生产工艺:不同的生产工艺会导致白炭黑表面羟基含量的不同,例如,高温炭化和低温炭化工艺生产的白炭黑,其表面羟基含量就有较大差异。
2.原料品质:原料的品质对白炭黑表面羟基含量也有影响,例如,原料中杂质含量较高时,会降低白炭黑表面羟基含量。
3.环境因素:在生产和使用过程中,环境中的湿度、温度等条件都会对白炭黑表面羟基含量产生影响。
白炭黑表面羟基含量的意义主要体现在以下几点:1.影响白炭黑的性能:白炭黑表面羟基含量的变化,会直接影响其表面活性、分散性、稳定性等性能。
2.影响产品的质量:白炭黑表面羟基含量的变化,会直接影响最终产品的质量,如涂料的粘度、附着力等。
3.指导生产和应用:通过测定白炭黑表面羟基含量,可以为生产和应用提供重要的参考数据,从而提高生产效率和产品质量。
白炭黑体积电阻率
白炭黑体积电阻率白炭黑体积电阻率指的是白炭黑材料内部电阻电流流过的阻力,其大小与材料的性质、制备过程和使用环境等因素有关。
通常来说,白炭黑的体积电阻率越低,其导电性越好。
因此,白炭黑的体积电阻率是一个重要的性能指标,具有广泛的应用价值。
白炭黑是一种由天然气或石油中生成的一种薄片状碳素材料。
它的制备过程包括高温碳化、氧化等多个步骤。
在这个过程中,各种原料和反应条件的选择对白炭黑的形态和性质有着极大的影响。
因此,为了获得所需的体积电阻率,制备白炭黑的工艺过程需要进行严格的控制和优化。
同时,白炭黑的表面结构和表面活性也会对其体积电阻率产生影响。
白炭黑的体积电阻率对于许多领域的应用具有重要意义。
例如,在橡胶和塑料等材料中作为填充剂时,其体积电阻率决定了材料的导电性能和防静电性能。
在电子领域,将白炭黑加入到聚合物电解质中,可以提高电池的性能和循环寿命。
此外,白炭黑在润滑和脱模剂等方面也有着广泛的应用,其体积电阻率的大小影响到这些应用的效果。
为了获得所需的体积电阻率值,可以通过控制白炭黑的制备方法、选择适当的添加剂以及调整使用环境等方法来达到目的。
同时,在运用中需要注意,白炭黑的体积电阻率是一个温度敏感的性质,其值随温度的变化而变化。
因此,在实际使用中,需要根据特定的应用环境和要求,选择合适的白炭黑制备方法,并且合理控制使用条件,以获得最佳的体积电阻率值和性能表现。
总之,白炭黑的体积电阻率是一个重要而复杂的性能指标,其大小与材料性质、制备工艺和使用环境等多个因素有关。
在应用中需要选择合适的制备方法和控制措施,以获得合适的体积电阻率值,同时还需要注意其温度敏感性。
只有全面理解和掌握了这一性能指标的特点和影响因素,才能更好的利用白炭黑的优良性能,为各行业提供更好的材料解决方案。
白炭黑储存温度
白炭黑是一种无定形的二氧化硅粉末,广泛用于轮胎、鞋底、橡胶等高分子材料中,作为补强填充剂,可以提高材料的性能和延长使用寿命。
在储存白炭黑时,温度是一个重要的考虑因素,因为温度过高或过低都可能影响白炭黑的性能和稳定性。
一般来说,白炭黑应该储存在阴凉干燥的地方,以避免阳光、湿气和高温的影响。
理想的储存温度应该在20-30℃之间。
在此温度范围内,白炭黑的性能和稳定性较好,可以保证其在使用过程中发挥出最佳的效果。
如果储存温度过高,白炭黑可能会发生氧化或降解,导致其性能下降。
同时,高温还可能导致白炭黑吸收湿气,进一步影响其性能和使用效果。
如果储存温度过低,白炭黑可能会出现结晶或结块的现象,使其难以分散和使用。
为了保持白炭黑的性能和稳定性,除了控制储存温度外,还需要注意以下几点:
1. 保持包装密封性:白炭黑容易吸湿,因此应保持包装的密封性,避免湿气进入。
2. 避免与化学物质接触:白炭黑可能与某些化学物质发生反应,影响其性能和稳定性。
因此,应避免与酸性、碱性等化学物质接触。
3. 正确存储时间:白炭黑的存储时间不宜过长,特别是开封后。
长时间存储可能导致性能下降或变质。
4. 遵循先进先出原则:对于有使用期限的白炭黑,应遵循先进先出的原则,避免过期变质。
总之,储存温度是白炭黑的一个重要考虑因素。
为了保持其性能和稳定性,应将储存温度控制在20-30℃之间。
同时,还要注意保持包装密封性、避免与化学物质接触、正确存储时间和遵循先进先出原则等方面的问题。
白炭黑拉伸发白的原因
白炭黑拉伸发白的原因白炭黑是一种常用的工业原料,它具有很多独特的特性和广泛的应用领域。
在拉伸过程中,白炭黑可以发挥特殊的作用,使得材料变得更加白色。
本文将探讨白炭黑拉伸发白的原因,并解释其中的科学原理。
我们需要了解什么是白炭黑。
白炭黑是一种无机颜料,主要成分是二氧化硅。
它的颗粒非常微小,通常在纳米级别,因此具有很高的比表面积。
白炭黑颗粒的形状和结构决定了它的特殊性质,使其在许多领域有着广泛的应用,如橡胶、塑料、涂料等。
在拉伸过程中,白炭黑可以使材料发白的原因有两个方面:反射和散射。
反射是指光线从一个介质射向另一个介质时,一部分光线会被反射回来。
白炭黑的微小颗粒具有非常高的折射率,因此光线在白炭黑表面发生反射时,会被大量反射回来。
这些反射的光线会使材料表面看起来更加白亮。
散射是指光线在通过介质时遇到颗粒或界面的不均匀性而发生的方向改变。
白炭黑的微小颗粒在材料中形成了很多界面,这些界面会使光线发生散射。
由于白炭黑颗粒非常小,散射的光线会呈现出均匀分布的特点,使得材料的整体颜色更加均匀,从而表现为发白的效果。
除了反射和散射外,白炭黑还可以通过吸收光线的方式使材料发白。
白炭黑的颗粒结构和化学成分决定了它对光线的吸收特性。
当光线经过白炭黑时,一部分光线会被颗粒吸收,而不会被反射或散射出来。
这使得材料表面的光线减少,呈现出发白的效果。
总结一下,白炭黑拉伸发白的原因主要有反射、散射和吸收三个方面。
其微小的颗粒结构和高折射率使得光线在白炭黑表面发生反射时,会被大量反射回来,从而增强了材料的白色度。
同时,白炭黑颗粒在材料中形成了很多界面,使得光线发生散射,使材料的颜色更加均匀。
此外,白炭黑颗粒还具有吸收光线的能力,使得材料表面的光线减少,呈现出发白的效果。
值得注意的是,白炭黑拉伸发白的效果受多种因素的影响,如白炭黑的浓度、颗粒大小、分散性等。
适当调整这些因素,可以获得不同程度的发白效果。
白炭黑拉伸发白的原因主要是因为其微小颗粒的高折射率、界面形成的散射效应和光线的吸收特性。
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疏水白炭黑是经表面改性处理的高纯度疏水二氧化硅粉体,白色透明、无毒、无味、分散性好,具有较大的比表面和孔容。
白炭黑经改性后,阻止了表面二次团聚现象,改善了无机相与有机相的界面相容性,对有机溶剂及油类有很高的吸附能力,具有良好的疏水性。
适用于涂料、硅橡胶、塑料、造纸、印刷、陶瓷、食品、医药、电子、纺织等行业中。
主要质量技术指标项目含量项目含量SiO2(干基)≥99.5%PH值 6.9-7.1 灼烧失重≤3%DBP 吸收值 2.9-3.5ml/g 加热减量≤1%比表面积200-300m2/g 粒度(平均)≤2um 白度≥96 疏水型白炭黑在聚合物基复合材料中获得了广泛应用,主要用于光学、电学及杂化材料、疏水白炭黑填充的丙烯酸酯类粘合剂,用于多孔性材料,性能好,固化时间短,用于纸张的粘合具有高撕裂强度和耐水性。
填充的合成橡胶或热固性树脂粘胶用于化学电镀、印刷电路板具有良好的耐热性能和焊接性能。
疏水型白炭黑具有许多普通填料无可比拟的优越性,在耐高温、高强度材料和电子、光学、生物等领域中有更大的使用价值。
本发明公开了一种高孔容二氧化硅的制备方法,它采用可溶性硅酸钠为原料,通过离子交换生成一定浓度的硅酸,在与氨水进行中和反应时,加入碳酸氢铵作扩孔助剂、聚乙二醇作表面活性剂合成高孔容浆料,经压滤、洗涤、有机溶剂置换、蒸馏脱水干燥时加入正丁醇固孔、煅烧及气流粉碎得到颗粒均匀的高孔容二氧化硅超细粉末,生产的二氧化硅具有杂质少、吸油值及孔容高的特点,用于中、高档涂料中消光性能好、透明度高、不黄变。
又称孔体积。
单位质量多孔固体所具有的细孔总容积,称为孔容或比孔容Vg。
这是多孔结构吸附剂或催化剂的特征值之一。
比孔容常由颗粒密度ρp和真密度ρt按照Vg=1/ρp-1/ρt算出。
式中1/ρp-为1g多孔固体的表观体积;1/ρt为lg多孔固体中骨架的体积;两者之差等于孔容。
孔容一般用四氯化碳法测定,利用在一定的四氯化碳蒸气压力下,四氯化碳在多孔固体的内孔凝聚,把孔充满,此凝聚了四氯化碳的体积就是吸附剂孔的体积。
吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g)。
孔容是吸附剂的有效体积,它是用饱和吸附量推算出来的值,也就是吸附剂能容纳吸附剂的体积,所以孔容越大越好。
孔容不一定等于孔体积,因为孔容中不包括粗孔而孔体积包括了所有孔的体积。
(二)色谱柱中多孔填充剂的所有孔洞中流动相所占有的体积。
许多超细粉体材料的表面是不光滑的,甚至专门设计成多孔的,而且孔的尺寸大小、形状、数量与它的某些性质有密切的关系,例如催化剂与吸附剂。
因此,测
定粉体材料表面的孔容、孔径分布具有重要的意义,所谓孔容、孔径分布是指不同孔径的孔容积随孔径尺寸的变化率。
国际上,一般把这些孔按尺寸大小分为三类:孔径≤2nm为微孔,孔径在2-50nm范围为中孔,孔径≥50nm为大孔,其中中孔具有最普遍的意义。
用氮吸附法测定中微孔孔径分布是比较成熟而广泛采用的方法,它是用氮吸附法测定BET比表面积的一种延伸,都是利用氮气的等温吸附特性曲线:在液氮温度下,氮气在固体表面的吸附量取决于氮气的相对压力(P/P0),P为氮气分压,P0为液氮温度下氮气的饱和蒸汽压;当P/P0在0.05-0.35范围内时,样品吸附特性符合BET方程;当P/P0≥0.4时,由于产生毛细凝聚现象,即氮气开始在颗粒孔隙中发生凝聚,通过实验和理论分析,可以测定孔容、孔径分布。
吸附剂的物理性质
吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造。
与吸附剂细孔有关的物理性能有:
a.孔容(VP):吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示(cm3/g).孔容是吸附剂的有效体积,它是用饱和吸附量推算出来的值,也就是吸附剂能容纳吸附质的体积,所以孔容以大为好。
吸附剂的孔体积(Vk)不一定等于孔容(VP),吸附剂中的微孔才有吸附作用,所以VP中不包括粗孔。
而Vk中包括了所有孔的体积,一般要比VP大。
b.比表面积:即单位重量吸附剂所具有的表面积,常用单位是m2/g。
吸附剂表面积每克有数百至千余平方米。
吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面,吸附剂外表面是很小的。
c.孔径与孔径分布:在吸附剂内,孔的形状极不规则,孔隙大小也各不相同。
直径在数埃(A0)至数十埃的孔称为细孔,直径在数百埃以上的孔称为粗孔。
细孔愈多,则孔容愈大,比表面也大,有利于吸附质的吸附。
粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。
粗孔和细孔的关系就象大街和小巷一样,外来分子通过粗孔才能迅速到达吸附剂的深处。
所以粗孔也应占有适当的比例。
活性炭和硅胶之类的吸附剂中粗孔和细孔是在制造过程中形成的。
沸石分子筛在合
成时形成直径为数微米的晶体,其中只有均匀的细孔,成型时才形成晶体与晶体之间的粗孔。
孔径分布是表示孔径大小与之对应的孔体积的关系。
由此来表征吸附剂的孔特性。
d.表观重度(dl):又称视重度。
吸附剂颗粒的体积(Vl)由两部分组成:固体骨架的体积(Vg)和孔体积(Vk),即:
Vl= Vg+ Vk
表观重度就是吸附颗粒的本身重量(D)与其所占有的体积(Vl)之比。
吸附剂的孔体积(Vk)不一定等于孔容(VP),吸附剂中的微孔才有作用,所以VP中不包括粗孔。
而Vk中包括了所有孔的体积,一般要比VP大。
e.真实重度(dg):又称真重度或吸附剂固体的重度,即吸附剂颗粒的重量(D)与固体骨架的体积Vg之比。
假设吸附颗粒重量以一克为基准,根据表观重度和真实重度的定义则:
dl==l/Vl ; dg=l/Vg
于是吸附剂的孔体积为:
Vk=l/dl – l/dg
f.堆积重度(db):又称填充重度,即单位体积内所填充的吸附剂重量。
此体积中还包括有吸附颗粒之间的空隙,堆积重度是计算吸附床容积的重要参数。
以上的重度单位常用g/cm3、kg/l、kg/m3表示。
g.孔隙率(εk):即吸附颗粒内的孔体积与颗粒体积之比。
εk=Vk/(Vg+Vk)=(dg-dl)/ dg=1-dl/dg
h.空隙率(ε):即吸附颗粒之间的空隙与整个吸附剂堆积体积之比。
ε=(Vb-Vl)/Vb=(dl-db)/dl=1-db/dl。