مبدأ التوصيل لأسود الكربون والعوامل التي تؤثر على توصيل أسود الكربون؟

مبدأ موصل أسود الكربون موصل:

1. ترتبط جزيئات الكربون الأسود ببعضها البعض لتشكيل سلسلة ، وتتولد ظاهرة التوصيل عن طريق حركة ذرات السلسلة. هذه هي نظرية قناة التوصيل.

2. بالإضافة إلى التلامس بين الجسيمات ، ولكن أيضًا بسبب التوصيل الإلكتروني الناتج عن هجرة الإلكترونات في فجوات جزيئات الكربون الأسود المنتشرة في المصفوفة ، والتي تسمى نظرية تأثير النفق. أو يتم توليد تيار الانبعاث بسبب المجال الكهربائي عالي الكثافة بين جزيئات الكربون ، وهو ما يسمى نظرية انبعاث المجال الكهربائي.

العوامل المؤثرة على توصيل أسود الكربون:

1. حجم جسيمات أسود الكربون نظريًا ، كلما كان حجم جسيم أسود الكربون أصغر ، زاد عدد الجسيمات لكل وحدة حجم ، وهو أمر مفيد لتحسين التوصيل الكهربائي. هذا أمر طبيعي في منتجات المطاط. ومع ذلك ، عند استخدامها في المنتجات البلاستيكية الموصلة ، إذا كانت جزيئات أسود الكربون صغيرة جدًا ، فإن التشتت ضعيف بسبب قوة القص الصغيرة بعد اللدائن. يتم تقليل الأداء وفقدان القيمة العملية. لذلك ، من الضروري التحكم في حجم جسيمات أسود الكربون ضمن نطاق معين للتأكد من أن أسود الكربون لا يمكن أن يحصل فقط على تشتت جيد في البلاستيك ، ولكن أيضًا يزيد بشكل كبير من عدد جزيئات أسود الكربون لكل وحدة حجم ، وتحسين التوصيل الكهربائي لـ المنتجات البلاستيكية ، وفي نفس الوقت لا تدمر أو تقلل من تلف الخواص الميكانيكية للمنتجات البلاستيكية.

2. يمثل حجم قيمة DBP لهيكل أسود الكربون مستوى الهيكل التجميعي لأسود الكربون. بشكل عام ، عندما تكون قيمة DBP عالية ، فإن أسود الكربون يمثل بنية متفرعة السلسلة ، ويكون التوصيل الكهربائي أفضل. قيم DBP لأسود الكربون ، المنتجات الثانوية من مختلف إنتاج النفط والغاز الثقيل ، عالية جدًا ، ووجد أنها هياكل مجهرية مجوفة من المجهر الإلكتروني ، مما يشير إلى أن هياكلها ليست عالية جدًا. قد تكون الموصلية الكهربائية العالية بسبب الحجم الأكبر لكل وحدة كتلة ، ويدمر القص جزءًا من الهيكل الأساسي ، مما ينتج عنه عدد كبير من الجسيمات الجديدة. من أجل الحصول على موصلية كهربائية جيدة للبلاستيك ، يجب أن يكون لأسود الكربون حجم جسيم كبير ، ويجب ألا يكون الهيكل مرتفعًا جدًا. من الأفضل تحويل بنية أسود الكربون إلى هيكل خطي. من ناحية ، يمكن أن يعزز تشتت الكربون الأسود في البلاستيك ، ومن ناحية أخرى ، فإنه يساعد على تكوين شبكة موصلة ، وكمية صغيرة من أسود الكربون يمكن أن تحقق التوصيل الكهربائي.

3. خشونة أسود الكربون لأن التوصيل الكهربائي لأسود الكربون يتطلب خشونة معينة ، بحيث يشكل أسود الكربون قناة موصلة ، لذا فإن الفرق بين مساحة سطح امتصاص النيتروجين لأسود الكربون ومساحة سطح CTAB مطلوب أن يكون كبير.

4. المادة المتطايرة السطحية تتكون المادة المتطايرة الموجودة على سطح أسود الكربون بشكل أساسي من بعض المجموعات العضوية وطبقة الزيت التي لم يتم تكسيرها بالكامل لتشكيل طبقة عازلة ، مما يزيد من الحاجز المحتمل بين جزيئات الكربون الأسود ويؤثر بشكل خطير على التوصيل. تحكم في المحتوى المتطاير في نطاق منخفض.

5. الرماد والرطوبة المحتوى العالي للرماد والرطوبة لأسود الكربون يقلل في الواقع من محتوى أسود الكربون ، والذي له أيضًا تأثير سلبي على التوصيل الكهربائي. يجب الانتباه إلى التحكم في محتوى الرماد والرطوبة في أسود الكربون أثناء الإنتاج.