炭黑形态新概念的图文解读

通过对炭黑微观结构更为精细的研究表明，出热裂解炭黑外，对多数炭黑来说，“粒子”并非呈现单独地分离状态而存在。实际上的炭黑“粒子”是围绕一个或多个生长的同心取向石墨层所构成的，我们把它称为“聚熔体”或“单元”；原生粒子称为“织粒”或旋转石墨层取向区域，简称“区域”。图2－8绘出了新、旧概念的示意图。从图中可见，“聚熔体”或“单元”就是旧概念中的链枝结构或一次结构；“织粒”或“区域”则是旧概念中的原生粒子。

关于炭黑新概念及其参数的测定，目前可分为两种体系。一种是用椭球模型来表征炭黑聚熔体的形态，测量聚熔体的五个形态参数：投影面积A、不等轴度Q、轮廓比、聚熔体中织粒平均粒径d及每个聚熔体的粒子数目NP等。另一种是测量真是的炭黑区域或单元，采用图像扫描系统，分析炭黑的形态。目前QTM－720型图像分析仪已发展为自动化的测量程序，可在15～20分钟内测出500～1000个单元的参数。这些参数是：单元面积A、单元长度L、平均单元宽度W、平均区域尺寸d、区域频率Nd＝f（A／d2）及单元形状因数F＝f（L／W）等

利用图像分析仪可以把炭黑聚熔体的形态定性地分为球形、椭球型和纤维形三大类，八小类（见图2－9）。表2－1例举了五种炭黑形态分类频率百分数。

已证明，硫化胶的性能与炭黑的形态参数密切相关，并证实了它的实用价值。在解释炭黑于橡胶的作用上是极有意义的。但是，由于新的形态学涉及到较复杂的仪器，而受到很大局限。显然如果没有一个简易的方法来表征新形态的主要参数，那么，这些概念及其参数的采用则是相当困难的。

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