مجالات تطبيق الكربون الأسود الموصل

الأسود الكربوني الموصل هو أسود كربوني خاص نموذجي بموصلية كهربائية تتراوح عمومًا بين 10-1~10-2S/cm. يتمتع الأسود الكربوني الموصل بمزايا التوصيل الكهربائي العالي والموصلية الحرارية، وتكلفة الإنتاج المنخفضة، واستقرار الأكسدة والكثافة المنخفضة، وله مزايا واضحة مقارنة بمسحوق المعدن أو حشو الألياف.

مجال البطارية

بطارية ليثيوم أيون:

LiFePO4 وLiNiO2 وLiCoO2 وغيرها من المواد النشطة ذات القطب الموجب هي أشباه موصلات أو عوازل بموصلية كهربائية تتراوح فقط بين 10-9~10-3S/cm. يلزم إضافة إضافات موصلة لتعزيز موصليتها.

أثناء عملية الشحن والتفريغ، تتمدد مادة القطب السالب وتتقلص بشكل متكرر بسبب إدخال/استخراج Li+، مما يؤدي إلى تدمير قناة إدخال Li+ وتقليل سعة التفريغ.

بطاريات أخرى:

بطارية النيكل والهيدروجين: يتم تطبيقها على القطب السالب، كحامل للإلكترون ومادة مضافة موصلة، مما يساعد مادة القطب السالب على تنفيذ التفاعلات الكهروكيميائية بشكل أفضل، وتقليل استقطاب القطب، وتحسين أداء شحن وتفريغ البطارية وعمر دورة حياتها، وتقليل التفاعلات الجانبية مثل توليد الغاز.

بطارية النيكل والكادميوم: تعمل على القطب السالب لتحسين توصيل مادة القطب السالب، وتقليل المقاومة الداخلية للبطارية، وتحسين سعة التفريغ الحالية الكبيرة وكفاءة الشحن والتفريغ، وتقليل فقدان الطاقة وتوليد الحرارة.

مجال منتجات المطاط والبلاستيك

منتجات مضادة للكهرباء الساكنة:

يمكن أن يمنع تصنيع منتجات المطاط المضادة للكهرباء الساكنة، مثل صفائح المطاط المضادة للكهرباء الساكنة، وأحزمة النقل المضادة للكهرباء الساكنة، ونعال المطاط، ومنتجات المطاط الطبي، وما إلى ذلك، بشكل فعال توليد وتراكم الكهرباء الساكنة وتجنب ضرر الكهرباء الساكنة للمعدات والأفراد.

إن إنتاج المنتجات البلاستيكية الموصلة، مثل الأفلام الموصلة والألياف الموصلة والمنتجات الجلدية الموصلة وما إلى ذلك، له تطبيقات مهمة في التغليف الإلكتروني والحماية الكهرومغناطيسية وغيرها من المجالات.

منتجات المطاط والبلاستيك العادية: يمكنها تحسين موصلية المطاط والبلاستيك، وجعلها تتمتع بخصائص مضادة للكهرباء الساكنة معينة، وتقليل تأثير الكهرباء الساكنة على المنتجات، وتحسين الخصائص الميكانيكية وخصائص معالجة المواد.

مجال مادة الكابل

مادة حماية كابل الطاقة

مضاد للتداخل الكهرومغناطيسي: في كابلات الطاقة، يمكن إضافة الكربون الأسود الموصل إلى طبقة الحماية للكابل لحماية التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي بشكل فعال وضمان استقرار ودقة إشارة الطاقة التي ينقلها الكابل.

توزيع المجال الكهربائي المتجانس: أثناء تشغيل الكابل، قد يتسبب التوزيع غير المتساوي للحقل الكهربائي الداخلي في حدوث مشاكل مثل التفريغ الجزئي، مما يؤثر على عمر الخدمة وسلامة الكابل.

مواد الكابلات شبه الموصلة

طبقة الحماية شبه الموصلة: طبقة الحماية شبه الموصلة المستخدمة في كابلات الجهد المتوسط ​​والمنخفض. يمكن خلط الكربون الأسود الموصل مع مواد أساسية مثل المطاط أو البلاستيك لتشكيل مادة مركبة شبه موصلة.

تحسين أداء المعالجة: يمكن أن يؤدي إضافة الكربون الأسود الموصل إلى تحسين أداء معالجة مواد الكابلات، مما يجعلها أسهل في البثق والتشكيل، وتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

صناعة الطباعة والطلاء الإلكتروني

الحبر الموصل والطلاء الموصل:

يمكن أن يؤدي إضافة الكربون الأسود الموصل إلى جعل الأحبار والطلاءات موصلة، ويتم استخدامها في لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)، والشاشات الإلكترونية، وطلاءات الحماية الكهرومغناطيسية وغيرها من المجالات.

الطباعة الإلكترونية:

يمكن استخدام الكربون الأسود الموصل لصنع الملابس المضادة للكهرباء الساكنة، والمنسوجات الذكية، وما إلى ذلك. في بعض بيئات العمل التي تتطلب مقاومة للكهرباء الساكنة، يمكن أن يؤدي ارتداء الملابس المضادة للكهرباء الساكنة إلى تجنب تلف المعدات الإلكترونية والضرر بجسم الإنسان بسبب الكهرباء الساكنة.

مجالات أخرى

خلايا الوقود: في خلايا الوقود ذات الإلكتروليت البوليمري، يمكن استخدام الكربون الأسود الموصل في قطب الوقود وقطب الهواء كحامل للإلكترون وحامل محفز لتعزيز التفاعل الكهروكيميائي بين الوقود (مثل الهيدروجين) والمؤكسد (مثل الأكسجين)، وتحسين كفاءة توليد الطاقة وأداء خلايا الوقود.

المكثفات الفائقة: يمكن للكربون الأسود الموصل تحسين موصلية وسعة أقطاب المكثفات الفائقة، مما يمكنها من تخزين الشحنات وإطلاقها بسرعة، مع كثافة طاقة وكثافة طاقة أعلى.

مجالات الفضاء والجيش: تستخدم في تصنيع مواد الحماية المضادة للكهرباء الساكنة والكهرومغناطيسية، مثل طلاءات قذائف الطائرات ومواد قذائف الصواريخ، وما إلى ذلك، لتقليل تأثير الكهرباء الساكنة على المعدات وتحسين أداء التخفي للمعدات.