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公 司: 青島巖海碳材料有限公司
發(fā)布時間:2016年06月01日
有 效 期:2016年12月01日
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詳細說明

    石墨作為碳的形態(tài)之一,為層型結(jié)構(gòu),層中每個碳原子以sp2雜化軌道與三個相鄰的碳原子形成三個等距離的鍵,未參與雜化的spz軌道還有一個孤電子,與石墨層的方向垂直,每個碳原子的spz軌道的孤電子相互重疊(肩并肩),形成離域π鍵,這些離域電子在整個碳原子平面內(nèi)自由移動,導(dǎo)致了石墨在平行于片層地方向上有良好的導(dǎo)電性,而層與層之間以范德華力相結(jié)合,呈高電阻。因此,石墨可被看成二維導(dǎo)體,其輸運性質(zhì)介于金屬與半導(dǎo)體之間,屬傳統(tǒng)的半金屬(semimeta1)類型材料。石墨的二維特性是碳納米管得以研制成功的關(guān)鍵,石墨薄片能卷成管,進而石墨的碳原子層卷曲成圓柱狀,就形成徑向尺寸很小的碳納米管。所以石墨的二維輸運特性是理論與實驗研究的熱點。
石墨粉的導(dǎo)電性主要取決于純度(即含碳量),石墨化度(石墨化度是衡量炭素物質(zhì)從無定形炭通過結(jié)構(gòu)重排,其晶體接近完善石墨的程度)以及粉體顆粒大小、形態(tài)等因素。一般來講,粉體純度越高、石墨化度越高、粒徑分布越寬、長徑比越高,則導(dǎo)電性越好。
導(dǎo)電碳黑是一個統(tǒng)稱,它泛指導(dǎo)電能力強于普通炭黑、色素炭黑的特殊炭黑品種。根據(jù)導(dǎo)電能力大小,從低到高以此可分為CF導(dǎo)電碳黑(Conductive Blacks),SCF超導(dǎo)電碳黑(Super Conductive Blacks),XCF特導(dǎo)電碳黑(Extra Conductive Blacks)。從生產(chǎn)方法來講,可以分成乙炔炭黑,重油爐法炭黑,重油造氣副產(chǎn)炭黑三大類。
碳黑屬于無定形碳,是由烴類化合物(液體或氣態(tài))經(jīng)不完全燃燒或熱裂解而產(chǎn)生的微細粉末。主要組成物是碳元素,以近似球體的膠體原生粒子及聚集體形式存在,還含有少量的氫、氧、硫、灰分、焦油和水分。炭黑的結(jié)構(gòu)性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。目前常用吸油值表示結(jié)構(gòu)性,吸油值越大,炭黑結(jié)構(gòu)性越高,容易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道,而且不易破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細,網(wǎng)狀鏈堆積緊密,比表面積大,單位質(zhì)量顆粒多,有利于在聚合物中形成鏈式導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導(dǎo)電性?捎媒y(tǒng)計方法解釋這個現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑,少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大,直徑更小的粒子給予補償,相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。


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