碳黑(carbon black)，又名炭黑，是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10~3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1。由天然气制成的称"气黑"，由油类制成的称"灯黑"，由乙炔制成的称"乙炔黑"。此外还有"槽黑"、"炉黑"。按炭黑性能区分有"补强炭黑"、"导电炭黑"、"耐磨炭黑"等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。

基本介绍 碳黑（carbon black，又名炭黑），是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，比表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1 由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”、“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。 1821 年人们在北美地区首次用天然气为原料生产炭黑，从此炭黑不再是“炱”那么简单,它是“气态或液态的碳氢化合物在空气不足的条件下进行不完全燃烧或热裂分解所生成的无定形碳，为疏松、质轻而极细的黑色粉末”。大片油气田相继开采,源源不断的原料供应推动炭黑生产由手工操作迈入了大规模工业化时代。 1912 年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。目前世界橡胶工业原材料耗用量排在第一位的是生胶,第二位的是炭黑；换言之，炭黑已成为消费量最大的橡胶配合剂。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%～50% ，也就是说，在橡胶配方中,通常每使用2 份橡胶就会搭配使用1 份炭黑。 折叠编辑本段市场分析 影响炭黑行业发展的风险因素主要是原材料价格的大幅波动为炭黑企业控制成本和提高盈利能力带来了一定的难度。一方面，原材料价格的大幅上涨为炭黑企业资金周转能力提出了更高的要求；另一方面，虽然炭黑企业可以根据原材料价格的变化调整炭黑销售价格，但提价的时间和幅度要受到市场供求关系的影响，炭黑销售价格调整的及时性和充足性是影响炭黑企业盈利能力的重要因素。而原材料价格又与全球经济形势密切相关。 2013年，由于全球经济形势仍然严峻，因此炭黑行业增长并不显著。前瞻产业研究院发布的《中国炭黑行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》数据显示，2013年，全球炭黑产量上升到1154万吨，有小幅增长。不过，2013年的新增产量大部分是来自中国，中国炭黑产量增长率估计约为6.3%。如果不把中国包括在内，那么2013年全球炭黑总产量实际上相比上年略有下降。 若按全球各地区统计的话，亚太地区产量占世界总产量的60%左右；北美占约14%；俄罗斯和东欧诸国占约9%；西欧7国占约7%；中南美占约6%；非洲和中近东占约4%。从国家排名来看，世界10大炭黑生产国排序如下：中国、美国、俄罗斯、印度、日本、韩国、巴西、泰国、德国和意大利。 中国的炭黑工业经过了六十年的发展，六十年来，中国的炭黑行业经历了风风雨雨，由小到大，由弱到强，目前中国炭黑的产能、产量跃居shijiedi一。从2006年开始，中国取代美国成为了全球炭黑产量最大的国家。在2002年，中国的炭黑产量仅为美国产量的一半稍多一点。相对于美国炭黑产量的下降，中国过去4年来保持年均21%的增长率。 随着全球经济逐渐回暖，加之国内炭黑市场需求持续增长，分析认为，我国炭黑行业将面临较好的发展前景，预计2018年国内炭黑销量将达到282.16亿元。 折叠编辑本段炭黑结构 炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。目前常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构，其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为zuijia。 粒径分布宽的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性，并用统计方法解释这个现象。粒径分布宽的炭黑，少数大直径粒子需要数目巨大，直径更小的粒子给予补偿，相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。 折叠炭黑的形态结构 炭黑由炭组成，但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热烈解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同，通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。 1） 炭黑的微观构造 炭黑粒子具有微晶结构，在炭黑中，碳原子的排列方式类似于石墨，组成六角形平面，通常 3~5个这样的层面组成一个微晶，由于炭黑微晶的每个石墨层面中，碳原子的排列是有序的，而相邻层面间碳原子的排列又是无序的，所以又叫准石墨晶体。 2） 炭黑的粒径 颜料炭黑的粒子细度可低至5nm，一般说来，炭黑粒子不是孤立存在的，而是多个粒子通过碳晶层互相穿插，形成链枝状。不同生产工艺可得到粒径范围极广的炭黑粒子，灯黑生产工艺得到的产品相对粗糙，而气黑生产工艺可得到精细的产品。 用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑，同一品种的炭黑，其粒子大小并不完全相同，呈现一个粒径分布范围。一般来说，粒子较细的品种，粒径分布较窄。 折叠炭黑的表面化学结构 炭黑的生产工艺不同，则表面的化学性能也有差别。大多数炭黑的真实表面积大于由粒径计算出的几何表面积。这是由于炭黑特别是粒径小于25nm的炭黑表面存在许多微孔。 据分析，可在炭黑表面检测如酚基、醌基、羧基等基团，这些酸性基团浓度在气黑和氧化炉黑的表面特别高。在炉黑中可检测到吡喃酮结构，这种结构决定了炉黑的碱性性质。挥发份含量可判断表面官能团的浓度，也可测得炭黑的极性。另外由于炭黑的表面积较大，容易吸附挥发份环境中的水分，所以炭黑在运输，贮存及使用过程中要特别注意吸湿问题。 大部分都是探讨导电粒子接触的几何学研究。该理论认为，炭黑填充量越大，处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大，粒子间的平均距离越小，相互接触的几率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多。不同极性的高聚物与炭黑组成共混体系的极性越大，炭黑临界体积分数就越大，意味着体系的导电性下降，因为炭黑表面含有很强的极性基团，基体极性大，作用增强，这时强度增加，却妨碍导电粒子自身的凝集，以致导电性差。 但是在多组分基体树脂与炭黑组成的共混体系中，由于不同基体的极性不同，填充炭黑会产生偏析现象，这时导电性能取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态，还取决于偏析相高聚物所占比例。