Сажа и графит – две формы технического углерода

22.12.2012 | Служба новостей Росфирм

Сажа и графит – две формы технического углерода

Сажа

Что касается химического состава сажи, то главный элемент - это углерод (90 – 99%), водорода (0,3 – 0,5 %) и кислорода(0,1 – 7,0 %). Содержание остальных элементов может колебаться в зависимости технологии производства и сырья. Сажа, например, может содержать до 1,5 % серы и до 0,5 % золы. Размер сажевых частиц лежит в интервале от сотен до нескольких тысяч A.
Из частиц сажи могут формироваться агрегаты (плотные скопления множества частичек) и агломераты (цепные разветвленные структуры). Величина линейных размеров агломератов сажи может от 0,2 до 0,8 мкм. Строение агломератов и плотность упаковки частиц в них определяет структурность сажи. В условиях производства её можно оценить по маслоемкости, которая характеризуется масляным числом. Оно тем больше, чем больше размеры агломератов сажи. Количество кристаллической фазы в саже колеблется от 50-ти до 70-ти %.

Производство сажи

Сажа производится в основном из жидких нефтепродуктов, а также из природных и попутных газов. Интенсифицировать процесс производства сажи, можно вводя в сырье небольшого количества приса¬док. Это могут быть щелочные и щелочноземельные металлы, их соли и оксиды. Нужно учитывать, что са¬жа сразу же после выхода из реактора окисляется.
Образование сажи происходит в результате процессов термического разложения нефтепродуктов. Далее происходит взаимодействие сажевых частиц с газообразными компонентами. По канальному способу происходит осаждение сажи на холодную подложку. Нагревом нефтепродуктов без доступа воздуха получается термическая и ацетиленовая сажи.

Сажевые частицы формируются и растут из возникающих зародышей. Первичные же зародыши частиц сажи возник¬ают из свободных радикалов и в процессе взаимодействуют по цепной реакции. На этот процесс значительно влия¬ет температура и другие параметры среды, в которой они формируются. При высокой температуре возникнет больше зародышей, а рост их определяется интенсивность подачи углево¬дородного сырья.

Промышленные марки графита

Природный графит применяют в производстве большого ассортимента углеграфитовых материалов. Роль, которую он играет для свойств разных изделий, трудно переоценить. Например, у электродов даже с небольшим количеством графита (4 – 6 %) увеличивается электропроводность, теплопроводность и термостойкость. 
Главный показатель качества графита промышленных марок это гранулометрический состав и зольность. Графиты, сырьё которых разного происхождения из разных месторождений, обычно сильно отличаются по другим свойствам. Они отличаются по содержанию примесей минералов, не полностью удаляемых при обогащении руд. Это, как правило, кварц, силикаты и кальцит. Из вносимых при обогащении флотационных примесей в графит попадают масло и железо в виде окислов. Эти примеси могут заметно влиять на такое важное свойство графита как электропроводность. Остальные примеси могут снизить пластичность промышленного графита.

Предыдущая | Следующая