碳黑結構的各種參數測量手法
概述
碳黑被廣泛地被用作橡膠/塑料填料、顏料或電極材料，其主要結構為初級粒子組成的最小單位團聚體結構（初級聚集體）或由初級團聚體組成的二級聚集體，而碳黑的物理性質可以主要從粒徑、顆粒表面性質（官能團的存在和分佈）和結構（聚集體形成的程度）來判斷，本篇文章中，碳黑的物理性質將被各種測量方法評估。
 
評估的設備和參數
圖一、結合不同設備測量碳黑的孔徑及粒徑
測試樣品
Standard carbon black (SRB-8E)
 
討論
註: 下方敘述中的聚集體原文為agglomerate，團聚體原文為aggregate，STSA中文可理解為表面積，建議搭配上圖一方便理解 
  • 孔徑量測
當我們以壓汞法(mercury intrusion method)測量碳黑結構的孔徑大小時，我們可以發現測得的孔徑分佈顯示聚集體(agglomerate)和團聚體(aggregate)之間的空隙減小以及這些空間的壓縮，如果孔徑改由吸附和解吸方法(adsorptive and desorptive methods)測量並和壓汞法相比，以解吸法測量的孔徑數據更加穩定，因此，這種方法能夠準確測量瓶頸部分的孔徑尺寸。
  • 粒徑量測
雷射光繞射法(Laser diffraction)顯示了碳黑聚合體的粒徑分佈，而如從STSA 、外表面面積和密度的角度去看，則顯示了domain和聚集體的平均粒徑。
 
結論
對於碳黑結構的研究人們很難僅使用單個設備就對其進行詳細測量，然而，藉由結合多種方法（吸附、雷射光繞射、光散射、壓汞法等）可以實現對每個組成粒子的大小和粒子之間的空間大小進行更詳細的評估。
 
測量結果
圖二、壓汞法和BJH法測定的孔徑分佈（BELSORP MINI X）
​
圖三、壓汞法和 BJH 法測定的粒度分佈（BELSORP MINI X）
 
觀看其他儀器