炭黑的基本性能和涂料应用性能是怎样的？
炭黑：carbon black，CAS No.： 1333-86-4
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（全自动F-Sorb2400比表面积分析仪BET法测试），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。
化学性质
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。
油墨涂料行业的应用：
油墨所用碳黑主要是槽法（CHANNEL）碳黑和炉法碳黑，其中炉法是主要的生产方法，黑度高，价廉，级数多，不过其表面活性低，要进行表面处理（表面氧化）以提高表面活性。槽法碳黑，用在油墨中是最好的，因其表面活性高，亮度也高。但又因其产能低，价格相对较高。在所有的颜料当中，碳黑是最难磨的，因些选择上也是有相当难度的。碳黑的主要技术指标：比表面积，比表面积越大黑度越高，易浸润、易分散但易聚集，；粒径，粒径小，比表面积大，越黑但易显红相，粒径大则易分散显兰相；吸收值（DBP吸收值），其值高则碳黑结构高，粘度高，着色力低，光泽度低；着色力，是表示碳黑染色白体的能力；挥发分，是碳黑表面吸附含氧官能团（羟基、酯基、羧基等）的含量，它是碳黑表面化学性质的表现，和PH值有相关性，表面处理程度高的其憎水性增强，吸潮性降低；PH值，一般炉法碳黑呈碱性，只有经过表面处理后其值才在3～5之间且挥发分较高。筛选碳黑，要从整个油墨系统着手，即哪几个指标是起决定作用的，综合考虑，以达到最佳效果。国外碳黑厂商有美国卡博特（cabot）、德国德固塞(dugussu)，日本的三菱，日本的DIC等；国内有上海焦化、辽宁抚顺和丹东、河南奇昌、天津大港、福建南平等。一体机油墨要求细度很小，10um以下的细度，色相显红棕色相，需加入兰颜料以补色，达到从肉眼看更黑更柔和的感觉。一般加入碳黑量7%左右的酞菁蓝。红色颜料主要是选金光红、大红等。红色颜料的吸潮性很高，在使用中要注意这点，吸潮饱和的油墨光泽度很低，表面暗淡。
制油墨或油漆需用 含碳有机物
碳的化学性质不活泼，常作 惰性电极
碳具有还原性，冶金工业常作 还原剂
CO+CO2高温生成物 CO和CO2不反应，C和CO2高温生成CO
碳 涂层~将碳化合物或石墨沉积于金属或高分子材料表面形成的涂层。主要包括低温各向同性碳涂层、超低温各向同性碳涂层和类金刚石薄膜等。
低温各向同性碳涂层是低温裂解碳，将烃类气体在高温下炭化，直接蒸镀在人二关节的运动磨损表面，作为减磨涂层。或直接蒸镀到金属制的人工骨或石墨制碟型人工心脏瓣膜的表面上，作为生物相容性和抗凝血涂层。
超低温各向同性碳涂层是 用电弧等离子体或电子束加热碳源或溅射而得到各向同性的医用碳薄膜。可在真空中加人催化剂使含碳的气体在靶模型上高速沉积分解而得、薄摸厚度在U.1一1. Dram，衬底材料可用聚醋、聚乙烯、尼龙、石墨、不锈钢和钦合金等.主要应于心血管系统的修复和人工骨、人工齿根等。
以上两种碳涂层主要应用于医学领域
类金刚石碳膜（diamond-like carbon films，简称DLC膜），是含有类似金刚石结构的非晶碳膜。DLC膜的基本成分是碳，由于其碳的来源和制备方法的差异，DLC膜可分为含氢和不含氢两大类。DLC膜是一种亚稳态长程无序的非晶材料，碳原子间的键合方式是共价键，主要包含sp2和sp3两种杂化键，在含氢DLC膜中还存在一定数量的C-H键。我们从1996年起开始磁过滤真空弧及沉积DLC膜研究，正在完善工业化技术。如等离子体源沉积法、离子束源沉积法、孪生中频磁控溅射法、真空阴极电弧沉积法和脉冲高压放点等。不同的制备方法，DLC膜的成分、结构和性能不同。
类金刚石碳膜（Diamond-like carbon films，简称DLC膜）作为新型的硬质薄膜材料具有一系列优异的性能，如高硬度、高耐磨性、高热导率、高电阻率、良好的光学透明性、化学惰性等，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域，具有良好的应用前景。
该项技术广泛用于电子、装饰、宇航、机械和信息等领域，用于摩擦、光学功能等用途。目前在我国技术正处于发展和完善阶段，有巨大市场潜力。
2,碳原子很稳定,不会和其他油墨和颜料的原料起化学反应
3,吸附性强
碳黑（carbon black，又名炭黑），是一种黑色粉末状的无定形碳。炭黑是由平均直径为2~3nm的球状或链状粒子聚积而成的，内部是含有直径3~500nm的微结晶结构，可以和各种游离基反应。炭黑主要作为橡胶增强剂使用，用于汽车轮胎的制造。其他还用作颜料（油墨、塑料、涂料用），干电池用导电剂，催化剂载体、超硬质合金材料。全球炭黑约有70％用于轮胎的制造，20％用在其他橡胶，其余不到10％则用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。
如何实现碳中和
分步阅读
如何实现碳中和
工具/原料
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方法/步骤
加大清洁能源的使用。用非化石能源替代化石能源。以能源电力行业为例，即清洁能源发电代替化石能源发电，用电代替化石能源消耗。我国目前碳减排的目标是，到 2030 年，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上,到 2050 年非石化能源电力要占总电力的 90%。
进行工业减排。目前我国工业生产部门是第一大碳排放领域， 2050年工业部门的碳排放需较2020年降低60%，因此工业减排是碳中和的重中之重。尤其是钢铁、化工、建材、交通、建筑等行业的减排空间较大。
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植树造林。植物白天吸收二氧化碳，晚上释放。所以植物的二氧化碳净排放量为零。一个中型工厂一年可以吸收大约6公斤二氧化碳。就目前技术而言，无论是哪一种能源路径，几乎都不可能实现碳的零排放，而要达到碳中和， 除了从碳排放源头上解决问题，还需要从碳排放的捕捉来实现。
