مقدمة

تُستخدم الصبغات السوداء في مجموعة واسعة من الصناعات بما في ذلك البلاستيك والدهانات والطلاءات والأحبار. يتم تقسيم أسود الكربون إلى فئتين عريضتين بناءً على بنيتهما: البنية المنخفضة والبنية العالية. يعد فهم الاختلافات بين هذين النوعين أمرًا بالغ الأهمية لاختيار أسود الكربون الأكثر ملاءمة لتطبيق معين.

صبغة منخفضة الهيكل من الكربون الأسود

سمات

يُظهر أسود الكربون ذو البنية المنخفضة بنية عشوائية وفضفاضة ورقيقة. لديهم مساحة سطح عالية، وكثافة منخفضة ودرجة منخفضة نسبيا من الجرافيت. يتم إنتاج أسود الكربون هذا عن طريق التحلل الحراري للهيدروكربونات عند درجات حرارة عالية في غياب الأكسجين.

طلب

ونظرًا لمساحة سطحه الكبيرة، فإن أسود الكربون منخفض البنية فعال بشكل خاص في تقوية اللدائن والبلاستيك. إنها تعزز قوة هذه المواد ومتانتها ومقاومة التآكل. بعض التطبيقات الشائعة تشمل:

* الإطارات والمنتجات المطاطية
* قطع غيار السيارات
* مكونات الأحذية
* عزل كهربي

 

صبغة عالية الهيكل من الكربون الأسود

سمات

يحتوي أسود الكربون ذو الهيكل العالي على هيكل يشبه اللوحة عالي الترتيب. وتتميز بمساحة سطح منخفضة وكثافة عالية ودرجة عالية من الجرافيت. يتم إنتاج أسود الكربون هذا عن طريق الأكسدة الخاضعة للرقابة لأسود الكربون منخفض البنية أو عن طريق التوليف المباشر من الهيدروكربونات عند درجات حرارة عالية في وجود الأكسجين.

 

طلب

إن الهيكل الشبيه باللوحة لأسود الكربون ذو الهيكل العالي يجعله ممتصًا ممتازًا للضوء وملونًا. لديهم مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك:

* حبر الطباعة
* الدهانات والطلاءات
* البلاستيك والمواد المركبة
* مادة موصلة

 

مقارنة بين الهيكل المنخفض والهيكل العالي لأسود الكربون

يلخص الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية بين أسود الكربون ذو الهيكل المنخفض والصبغ عالي الهيكل:

| المميزات | هيكل منخفض | هيكل عالي |
|—|—|—|
| الهيكل | فضفاض ورقيق | منظم للغاية |
| مساحة السطح | عالية | منخفض |
| الكثافة | منخفض | عالية |
| الرسوم البيانية | منخفض | عالية |
| تطبيقات | التسليح واللدائن البلاستيكية | ملونات، أحبار طباعة، طلاءات |

 

حصة السوق والاتجاهات

بلغت قيمة السوق السوداء للكربون الصباغ العالمي $13.5 مليار في عام 2021 ومن المتوقع أن تصل إلى $16.7 مليار بحلول عام 2028، وفقًا لشركة أبحاث السوق سميثرز. من المتوقع أن ينمو السوق بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 2.5% خلال الفترة المتوقعة. ويعود هذا النمو إلى ارتفاع الطلب على أسود الكربون من مختلف صناعات الاستخدام النهائي مثل البلاستيك والدهانات والطلاءات.

 

دراسة الحالة

دراسة الحالة 1

في صناعة السيارات، يتم استخدام أسود الكربون منخفض الهيكل لتعزيز الإطارات لتحسين قوتها ومتانتها وكفاءة استهلاك الوقود. على سبيل المثال، استخدمت إحدى الشركات الرائدة في تصنيع الإطارات أسود الكربون منخفض الهيكل في إطاراتها عالية الأداء، مما أدى إلى زيادة عمر المداس بنسبة 15 بالمائة.

دراسة الحالة 2

في صناعة الطباعة، يتم استخدام أسود الكربون عالي البنية في أحبار طباعة الأوفست لإنتاج صور واضحة وحيوية. على سبيل المثال، استخدمت إحدى شركات الطباعة المعروفة أسود الكربون عالي البنية في حبر الأوفست الأسود الخاص بها لزيادة التباين والدقة بمقدار 30%.

 

التعليمات

**س: ما الفرق بين أسود الكربون منخفض الهيكل وأسود الكربون عالي الهيكل؟ **
**الإجابة:** يتمتع أسود الكربون ذو الهيكل المنخفض بهيكل فضفاض ورقيق، في حين أن هيكل أسود الكربون عالي الهيكل له هيكل يشبه الصفيحة مرتبة للغاية.

**س: ما هو نوع أسود الكربون المستخدم في الإطارات؟ **
**الإجابة:** يستخدم أسود الكربون منخفض البنية في الإطارات لتقوية المطاط وزيادة القوة والمتانة.

** س: ما هو حجم السوق لصناعة أسود الكربون الصباغ؟ **
**ج:** بلغت قيمة السوق السوداء للكربون الصباغ العالمي 13.5 مليار دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن تصل إلى 16.7 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2028.

 

خاتمة

يلعب أسود الكربون ذو البنية المنخفضة والبنية العالية أدوارًا مختلفة في مختلف الصناعات. يعد فهم خصائصه وتطبيقاته الفريدة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الأداء وتحقيق النتائج المرجوة. سواء كان ذلك لتعزيز الإطارات أو إنتاج صور مطبوعة نابضة بالحياة، يظل أسود الكربون مادة لا غنى عنها في التصنيع الحديث.