BIRLA CARBON BLOG<\/strong><\/span><\/h1><\/div>DE TODO LO RELACIONADO
\nCON EL NEGRO DE HUMO<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Las funciones del negro de carbono en aplicaciones de conductores de cables y alambres, aislamiento y revestimiento<\/strong><\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>08\/02\/2021 por Jinil Kim, Dra. Natalie Harris, Dr. Jun Tian<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>![\"wire](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/conductive-plastic-compounds.jpg\" "\\"conductive-plastic-compounds\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Tiempo de lectura: 6 minutos<\/strong><\/p>\n<\/div>Los compuestos pl\u00e1sticos conductores tienen una variedad de aplicaciones que incluyen blindaje conductor y aislante para alambres y cables, blindaje antiest\u00e1tico, de disipaci\u00f3n electrost\u00e1tica (ESD, por sus siglas en ingl\u00e9s), blindaje de interferencia electromagn\u00e9tica (EMI, por sus siglas en ingl\u00e9s) y reemplazos de metal. Los pl\u00e1sticos son t\u00edpicamente aislantes el\u00e9ctricos. Es com\u00fan utilizar un aditivo conductor para adaptar la conductividad de los pl\u00e1sticos a una aplicaci\u00f3n en particular. En comparaci\u00f3n con los nanotubos de carbono, la fibra de carbono, el grafeno y los alambres o cascos met\u00e1licos, el negro de carbono es el aditivo m\u00e1s rentable para fabricar compuestos conductores. Esto se debe a la tecnolog\u00eda de proceso de alta ingenier\u00eda del negro de carbono y su f\u00e1cil dispersi\u00f3n.
\nEste blog habla sobre las propiedades clave del negro de carbono y c\u00f3mo se relacionan con el rendimiento de la conductividad, especialmente en lo que respecta a las aplicaciones de alambres y cables.<\/p>\n
1. Conductividad del negro de carbono<\/strong><\/h2>\nEn aplicaciones de pl\u00e1stico conductor, el negro de carbono se utiliza principalmente para aumentar la conductividad de los materiales pl\u00e1sticos o para disipar la electricidad para proteger contra descargas el\u00e9ctricas est\u00e1ticas. La conductividad de estos pl\u00e1sticos est\u00e1 determinada por el tipo y la carga del negro, as\u00ed como por los procesos de composici\u00f3n y fabricaci\u00f3n de las piezas terminadas. El tipo de resina pl\u00e1stica y los aditivos tambi\u00e9n influyen en la conductividad, pero para esta discusi\u00f3n centr\u00e9monos espec\u00edficamente en el negro de carbono. El negro de carbono est\u00e1 compuesto por nanopart\u00edculas primarias fusionadas para formar agregados que son estructuras tridimensionales en forma de cadena. Las propiedades medidas del negro de carbono, como el \u00e1rea de la superficie, la estructura, la porosidad y la actividad de la superficie, juegan un papel en el desempe\u00f1o conductivo del material pl\u00e1stico, como se resume en la Tabla 1. Los negros conductores tienden a tener un \u00e1rea superficial m\u00e1s grande, una estructura mayor, una porosidad m\u00e1s alta, pero una actividad superficial menor, es decir, una limpieza qu\u00edmica m\u00e1s alta. Adem\u00e1s, la carga y la dispersabilidad del negro de carbono tambi\u00e9n impactan en la conductividad (Tabla 2).<\/p>\n
Tabla 1. Propiedades fundamentales y conductividad del negro de carbono<\/em><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>![\"Surfac\"](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/surface-area.png\" "\\"surface-area\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\u00c1rea de superficie (tama\u00f1o de part\u00edcula primaria)<\/strong><\/p>\n\n- Los negros de carbono de gran \u00e1rea de superficie (tama\u00f1o de part\u00edcula primaria m\u00e1s peque\u00f1a) proporcionan un \u00e1rea de superficie m\u00e1s espec\u00edfica para la transferencia de electrones.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
![\"Structure\"](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/structure.png\" "\\"structure\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Estructura (tama\u00f1o agregado)<\/strong><\/p>\n\n- Un tama\u00f1o de agregado m\u00e1s alto conduce a la formaci\u00f3n de la ruta conductora con una carga m\u00e1s baja.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
![\"Porosity\"](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/porosity.png\" "\\"porosity\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Porosidad<\/strong><\/p>\n\n- El negro de carbono con alta porosidad contiene un mayor n\u00famero de agregados por unidad de peso.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
![\"Surface](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/surface-activity.png\" "\\"surface-activity\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Actividad de superficie<\/strong><\/p>\n\n- La actividad superficial m\u00e1s baja (mayor limpieza qu\u00edmica) muestra una conductividad intr\u00ednseca m\u00e1s alta que ayuda a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Tabla 2. Efecto de la carga y dispersi\u00f3n del negro de carbono sobre la conductividad<\/em><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>![\"Carbon](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/carbon-black-loading.png\" "\\"carbon-black-loading\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Carga de negro de carbono<\/strong><\/p>\n\n- Una mayor carga de negro de carbono conduce a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
![\"Dispersion\"](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/dispersion.png\" "\\"dispersion\\"")
<\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Dispersi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n- El negro de carbono mejor disperso reduce la distancia entre los negros de carbono y conduce a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
2. Aplicaciones de alambres y cables<\/h2>\n
![\"Schematic](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/schematic-structure-of-underground-power-cable-1024x822.png\")
<\/a><\/p>\nLas industrias de alambres y cables consumen la mayor cantidad de negro de carbono conductor, la mayor\u00eda del cual se utiliza en los blindajes de conductores y aislantes de cables de media y alta tensi\u00f3n. La figura 1 ilustra la estructura t\u00edpica de los cables de alimentaci\u00f3n. El blindaje del conductor puede unirse con el conductor de metal para proporcionar una interfaz suave y un campo el\u00e9ctrico distribuido homog\u00e9neamente al aislamiento. El escudo de aislamiento protege el aislamiento de da\u00f1os por corona y proporciona seguridad. El negro de carbono en los blindajes del conductor y del aislamiento juega un papel fundamental en la vida \u00fatil a largo plazo del cable.<\/p>\n
Dependiendo de la aplicaci\u00f3n espec\u00edfica y el tipo de negro de carbono, la carga de negro de carbono puede variar del 22 % al 44 % en peso. Aunque no es una necesidad conductiva, el negro de carbono tambi\u00e9n se usa en la cubierta del cable para reforzar la protecci\u00f3n UV.<\/p>\n
3. Requisitos de los negros de carbono en aplicaciones de cables y alambres<\/strong><\/h2>\nEl negro de carbono es un componente esencial que se utiliza tanto en el conductor como en los blindajes de aislamiento para impartir el rendimiento de conductividad deseado. Para elegir un negro de carbono, podemos observar la carga de negro de carbono deseado. La decisi\u00f3n es entonces si utilizar un negro de carbono que ofrezca una conductividad m\u00e1s alta a una carga m\u00e1s baja o un negro de carbono con una conductividad m\u00e1s baja a una carga m\u00e1s alta. Sin embargo, la selecci\u00f3n del negro de carbono depende no solo de la especificaci\u00f3n de conductividad requerida, sino tambi\u00e9n de otros requisitos, incluidos la dispersabilidad, la reolog\u00eda, el rendimiento mec\u00e1nico y la suavidad de la superficie.<\/p>\n
Como se mencion\u00f3 anteriormente, la conductividad de los compuestos de negro de carbono est\u00e1 determinada no solo por el tipo y la carga de negro de carbono, sino tambi\u00e9n por las condiciones del proceso, incluida la composici\u00f3n y la extrusi\u00f3n final del cable. Una comprensi\u00f3n completa de todos estos aspectos asegura la optimizaci\u00f3n del rendimiento conductivo.<\/p>\n
3.1. Dispersabilidad<\/h3>\n
Los negros de carbono muestran niveles m\u00e1s altos de dispersabilidad con \u00e1rea superficial decreciente, menor porosidad y mayor estructura. Como se muestra en la relaci\u00f3n propiedad-rendimiento en la Tabla 1, con la excepci\u00f3n de la estructura, existe un compromiso obvio entre la facilidad de dispersi\u00f3n y la entrega de altos niveles de conductividad.<\/p>\n
Por lo tanto, cuando se requiere negro de carbono de mayor conductividad, es importante encontrar un equilibrio entre la dispersabilidad y la conductividad. Los negros de carbono con diferentes niveles de dispersi\u00f3n se muestran en la Figura 3.<\/p>\n
Podemos ver un par de escenarios:<\/p>\n
Escenario 1:<\/p>\n
Negro de carbono de mayor superficie y estructura media: En este caso, la energ\u00eda de dispersi\u00f3n suficiente debe permitir la desaglomeraci\u00f3n completa de los agregados individuales para proporcionar el rendimiento conductivo \u00f3ptimo y otros atributos secundarios.<\/p>\n
Escenario 2:<\/p>\n
Superficie inferior y estructura alta: Con este equilibrio de propiedades, el negro de carbono es altamente dispersable y producir\u00e1 un rendimiento conductor, pero con cargas ligeramente m\u00e1s altas en comparaci\u00f3n con el negro de carbono descrito en el escenario 1. Esto significa que una menor energ\u00eda de dispersi\u00f3n es suficiente para proporcionar una buena dispersi\u00f3n para el rendimiento de conductividad deseado. Se ha de mencionar que una mezcla demasiado agresiva o un aporte excesivo de energ\u00eda con este tipo de negro de carbono puede provocar la descomposici\u00f3n del agregado (estructura m\u00e1s alta = agregado m\u00e1s friable) y, por lo tanto, ofrecer un rendimiento inferior al deseado.<\/p>\n
\nCON EL NEGRO DE HUMO<\/div>\n<\/div>
Las funciones del negro de carbono en aplicaciones de conductores de cables y alambres, aislamiento y revestimiento<\/strong><\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>08\/02\/2021 por Jinil Kim, Dra. Natalie Harris, Dr. Jun Tian<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>Tiempo de lectura: 6 minutos<\/strong><\/p>\n<\/div>Los compuestos pl\u00e1sticos conductores tienen una variedad de aplicaciones que incluyen blindaje conductor y aislante para alambres y cables, blindaje antiest\u00e1tico, de disipaci\u00f3n electrost\u00e1tica (ESD, por sus siglas en ingl\u00e9s), blindaje de interferencia electromagn\u00e9tica (EMI, por sus siglas en ingl\u00e9s) y reemplazos de metal. Los pl\u00e1sticos son t\u00edpicamente aislantes el\u00e9ctricos. Es com\u00fan utilizar un aditivo conductor para adaptar la conductividad de los pl\u00e1sticos a una aplicaci\u00f3n en particular. En comparaci\u00f3n con los nanotubos de carbono, la fibra de carbono, el grafeno y los alambres o cascos met\u00e1licos, el negro de carbono es el aditivo m\u00e1s rentable para fabricar compuestos conductores. Esto se debe a la tecnolog\u00eda de proceso de alta ingenier\u00eda del negro de carbono y su f\u00e1cil dispersi\u00f3n.
\nEste blog habla sobre las propiedades clave del negro de carbono y c\u00f3mo se relacionan con el rendimiento de la conductividad, especialmente en lo que respecta a las aplicaciones de alambres y cables.<\/p>\n
1. Conductividad del negro de carbono<\/strong><\/h2>\nEn aplicaciones de pl\u00e1stico conductor, el negro de carbono se utiliza principalmente para aumentar la conductividad de los materiales pl\u00e1sticos o para disipar la electricidad para proteger contra descargas el\u00e9ctricas est\u00e1ticas. La conductividad de estos pl\u00e1sticos est\u00e1 determinada por el tipo y la carga del negro, as\u00ed como por los procesos de composici\u00f3n y fabricaci\u00f3n de las piezas terminadas. El tipo de resina pl\u00e1stica y los aditivos tambi\u00e9n influyen en la conductividad, pero para esta discusi\u00f3n centr\u00e9monos espec\u00edficamente en el negro de carbono. El negro de carbono est\u00e1 compuesto por nanopart\u00edculas primarias fusionadas para formar agregados que son estructuras tridimensionales en forma de cadena. Las propiedades medidas del negro de carbono, como el \u00e1rea de la superficie, la estructura, la porosidad y la actividad de la superficie, juegan un papel en el desempe\u00f1o conductivo del material pl\u00e1stico, como se resume en la Tabla 1. Los negros conductores tienden a tener un \u00e1rea superficial m\u00e1s grande, una estructura mayor, una porosidad m\u00e1s alta, pero una actividad superficial menor, es decir, una limpieza qu\u00edmica m\u00e1s alta. Adem\u00e1s, la carga y la dispersabilidad del negro de carbono tambi\u00e9n impactan en la conductividad (Tabla 2).<\/p>\n
Tabla 1. Propiedades fundamentales y conductividad del negro de carbono<\/em><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\u00c1rea de superficie (tama\u00f1o de part\u00edcula primaria)<\/strong><\/p>\n\n- Los negros de carbono de gran \u00e1rea de superficie (tama\u00f1o de part\u00edcula primaria m\u00e1s peque\u00f1a) proporcionan un \u00e1rea de superficie m\u00e1s espec\u00edfica para la transferencia de electrones.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Estructura (tama\u00f1o agregado)<\/strong><\/p>\n\n- Un tama\u00f1o de agregado m\u00e1s alto conduce a la formaci\u00f3n de la ruta conductora con una carga m\u00e1s baja.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Porosidad<\/strong><\/p>\n\n- El negro de carbono con alta porosidad contiene un mayor n\u00famero de agregados por unidad de peso.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Actividad de superficie<\/strong><\/p>\n\n- La actividad superficial m\u00e1s baja (mayor limpieza qu\u00edmica) muestra una conductividad intr\u00ednseca m\u00e1s alta que ayuda a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Tabla 2. Efecto de la carga y dispersi\u00f3n del negro de carbono sobre la conductividad<\/em><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>Carga de negro de carbono<\/strong><\/p>\n\n- Una mayor carga de negro de carbono conduce a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/span><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
Dispersi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n- El negro de carbono mejor disperso reduce la distancia entre los negros de carbono y conduce a la formaci\u00f3n de una ruta conductora.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
2. Aplicaciones de alambres y cables<\/h2>\n
<\/a><\/p>\nLas industrias de alambres y cables consumen la mayor cantidad de negro de carbono conductor, la mayor\u00eda del cual se utiliza en los blindajes de conductores y aislantes de cables de media y alta tensi\u00f3n. La figura 1 ilustra la estructura t\u00edpica de los cables de alimentaci\u00f3n. El blindaje del conductor puede unirse con el conductor de metal para proporcionar una interfaz suave y un campo el\u00e9ctrico distribuido homog\u00e9neamente al aislamiento. El escudo de aislamiento protege el aislamiento de da\u00f1os por corona y proporciona seguridad. El negro de carbono en los blindajes del conductor y del aislamiento juega un papel fundamental en la vida \u00fatil a largo plazo del cable.<\/p>\n
Dependiendo de la aplicaci\u00f3n espec\u00edfica y el tipo de negro de carbono, la carga de negro de carbono puede variar del 22 % al 44 % en peso. Aunque no es una necesidad conductiva, el negro de carbono tambi\u00e9n se usa en la cubierta del cable para reforzar la protecci\u00f3n UV.<\/p>\n
3. Requisitos de los negros de carbono en aplicaciones de cables y alambres<\/strong><\/h2>\nEl negro de carbono es un componente esencial que se utiliza tanto en el conductor como en los blindajes de aislamiento para impartir el rendimiento de conductividad deseado. Para elegir un negro de carbono, podemos observar la carga de negro de carbono deseado. La decisi\u00f3n es entonces si utilizar un negro de carbono que ofrezca una conductividad m\u00e1s alta a una carga m\u00e1s baja o un negro de carbono con una conductividad m\u00e1s baja a una carga m\u00e1s alta. Sin embargo, la selecci\u00f3n del negro de carbono depende no solo de la especificaci\u00f3n de conductividad requerida, sino tambi\u00e9n de otros requisitos, incluidos la dispersabilidad, la reolog\u00eda, el rendimiento mec\u00e1nico y la suavidad de la superficie.<\/p>\n
Como se mencion\u00f3 anteriormente, la conductividad de los compuestos de negro de carbono est\u00e1 determinada no solo por el tipo y la carga de negro de carbono, sino tambi\u00e9n por las condiciones del proceso, incluida la composici\u00f3n y la extrusi\u00f3n final del cable. Una comprensi\u00f3n completa de todos estos aspectos asegura la optimizaci\u00f3n del rendimiento conductivo.<\/p>\n
3.1. Dispersabilidad<\/h3>\n
Los negros de carbono muestran niveles m\u00e1s altos de dispersabilidad con \u00e1rea superficial decreciente, menor porosidad y mayor estructura. Como se muestra en la relaci\u00f3n propiedad-rendimiento en la Tabla 1, con la excepci\u00f3n de la estructura, existe un compromiso obvio entre la facilidad de dispersi\u00f3n y la entrega de altos niveles de conductividad.<\/p>\n
Por lo tanto, cuando se requiere negro de carbono de mayor conductividad, es importante encontrar un equilibrio entre la dispersabilidad y la conductividad. Los negros de carbono con diferentes niveles de dispersi\u00f3n se muestran en la Figura 3.<\/p>\n
Podemos ver un par de escenarios:<\/p>\n
Escenario 1:<\/p>\n
Negro de carbono de mayor superficie y estructura media: En este caso, la energ\u00eda de dispersi\u00f3n suficiente debe permitir la desaglomeraci\u00f3n completa de los agregados individuales para proporcionar el rendimiento conductivo \u00f3ptimo y otros atributos secundarios.<\/p>\n
Escenario 2:<\/p>\n
Superficie inferior y estructura alta: Con este equilibrio de propiedades, el negro de carbono es altamente dispersable y producir\u00e1 un rendimiento conductor, pero con cargas ligeramente m\u00e1s altas en comparaci\u00f3n con el negro de carbono descrito en el escenario 1. Esto significa que una menor energ\u00eda de dispersi\u00f3n es suficiente para proporcionar una buena dispersi\u00f3n para el rendimiento de conductividad deseado. Se ha de mencionar que una mezcla demasiado agresiva o un aporte excesivo de energ\u00eda con este tipo de negro de carbono puede provocar la descomposici\u00f3n del agregado (estructura m\u00e1s alta = agregado m\u00e1s friable) y, por lo tanto, ofrecer un rendimiento inferior al deseado.<\/p>\n
08\/02\/2021 por Jinil Kim, Dra. Natalie Harris, Dr. Jun Tian<\/p>\n<\/div>
<\/span><\/div>Tiempo de lectura: 6 minutos<\/strong><\/p>\n<\/div> Los compuestos pl\u00e1sticos conductores tienen una variedad de aplicaciones que incluyen blindaje conductor y aislante para alambres y cables, blindaje antiest\u00e1tico, de disipaci\u00f3n electrost\u00e1tica (ESD, por sus siglas en ingl\u00e9s), blindaje de interferencia electromagn\u00e9tica (EMI, por sus siglas en ingl\u00e9s) y reemplazos de metal. Los pl\u00e1sticos son t\u00edpicamente aislantes el\u00e9ctricos. Es com\u00fan utilizar un aditivo conductor para adaptar la conductividad de los pl\u00e1sticos a una aplicaci\u00f3n en particular. En comparaci\u00f3n con los nanotubos de carbono, la fibra de carbono, el grafeno y los alambres o cascos met\u00e1licos, el negro de carbono es el aditivo m\u00e1s rentable para fabricar compuestos conductores. Esto se debe a la tecnolog\u00eda de proceso de alta ingenier\u00eda del negro de carbono y su f\u00e1cil dispersi\u00f3n. En aplicaciones de pl\u00e1stico conductor, el negro de carbono se utiliza principalmente para aumentar la conductividad de los materiales pl\u00e1sticos o para disipar la electricidad para proteger contra descargas el\u00e9ctricas est\u00e1ticas. La conductividad de estos pl\u00e1sticos est\u00e1 determinada por el tipo y la carga del negro, as\u00ed como por los procesos de composici\u00f3n y fabricaci\u00f3n de las piezas terminadas. El tipo de resina pl\u00e1stica y los aditivos tambi\u00e9n influyen en la conductividad, pero para esta discusi\u00f3n centr\u00e9monos espec\u00edficamente en el negro de carbono. El negro de carbono est\u00e1 compuesto por nanopart\u00edculas primarias fusionadas para formar agregados que son estructuras tridimensionales en forma de cadena. Las propiedades medidas del negro de carbono, como el \u00e1rea de la superficie, la estructura, la porosidad y la actividad de la superficie, juegan un papel en el desempe\u00f1o conductivo del material pl\u00e1stico, como se resume en la Tabla 1. Los negros conductores tienden a tener un \u00e1rea superficial m\u00e1s grande, una estructura mayor, una porosidad m\u00e1s alta, pero una actividad superficial menor, es decir, una limpieza qu\u00edmica m\u00e1s alta. Adem\u00e1s, la carga y la dispersabilidad del negro de carbono tambi\u00e9n impactan en la conductividad (Tabla 2).<\/p>\n Tabla 1. Propiedades fundamentales y conductividad del negro de carbono<\/em><\/p>\n<\/div> \u00c1rea de superficie (tama\u00f1o de part\u00edcula primaria)<\/strong><\/p>\n Estructura (tama\u00f1o agregado)<\/strong><\/p>\n Porosidad<\/strong><\/p>\n Actividad de superficie<\/strong><\/p>\n Tabla 2. Efecto de la carga y dispersi\u00f3n del negro de carbono sobre la conductividad<\/em><\/p>\n<\/div> Carga de negro de carbono<\/strong><\/p>\n Dispersi\u00f3n<\/strong><\/p>\n Las industrias de alambres y cables consumen la mayor cantidad de negro de carbono conductor, la mayor\u00eda del cual se utiliza en los blindajes de conductores y aislantes de cables de media y alta tensi\u00f3n. La figura 1 ilustra la estructura t\u00edpica de los cables de alimentaci\u00f3n. El blindaje del conductor puede unirse con el conductor de metal para proporcionar una interfaz suave y un campo el\u00e9ctrico distribuido homog\u00e9neamente al aislamiento. El escudo de aislamiento protege el aislamiento de da\u00f1os por corona y proporciona seguridad. El negro de carbono en los blindajes del conductor y del aislamiento juega un papel fundamental en la vida \u00fatil a largo plazo del cable.<\/p>\n Dependiendo de la aplicaci\u00f3n espec\u00edfica y el tipo de negro de carbono, la carga de negro de carbono puede variar del 22 % al 44 % en peso. Aunque no es una necesidad conductiva, el negro de carbono tambi\u00e9n se usa en la cubierta del cable para reforzar la protecci\u00f3n UV.<\/p>\n El negro de carbono es un componente esencial que se utiliza tanto en el conductor como en los blindajes de aislamiento para impartir el rendimiento de conductividad deseado. Para elegir un negro de carbono, podemos observar la carga de negro de carbono deseado. La decisi\u00f3n es entonces si utilizar un negro de carbono que ofrezca una conductividad m\u00e1s alta a una carga m\u00e1s baja o un negro de carbono con una conductividad m\u00e1s baja a una carga m\u00e1s alta. Sin embargo, la selecci\u00f3n del negro de carbono depende no solo de la especificaci\u00f3n de conductividad requerida, sino tambi\u00e9n de otros requisitos, incluidos la dispersabilidad, la reolog\u00eda, el rendimiento mec\u00e1nico y la suavidad de la superficie.<\/p>\n Como se mencion\u00f3 anteriormente, la conductividad de los compuestos de negro de carbono est\u00e1 determinada no solo por el tipo y la carga de negro de carbono, sino tambi\u00e9n por las condiciones del proceso, incluida la composici\u00f3n y la extrusi\u00f3n final del cable. Una comprensi\u00f3n completa de todos estos aspectos asegura la optimizaci\u00f3n del rendimiento conductivo.<\/p>\n Los negros de carbono muestran niveles m\u00e1s altos de dispersabilidad con \u00e1rea superficial decreciente, menor porosidad y mayor estructura. Como se muestra en la relaci\u00f3n propiedad-rendimiento en la Tabla 1, con la excepci\u00f3n de la estructura, existe un compromiso obvio entre la facilidad de dispersi\u00f3n y la entrega de altos niveles de conductividad.<\/p>\n Por lo tanto, cuando se requiere negro de carbono de mayor conductividad, es importante encontrar un equilibrio entre la dispersabilidad y la conductividad. Los negros de carbono con diferentes niveles de dispersi\u00f3n se muestran en la Figura 3.<\/p>\n Podemos ver un par de escenarios:<\/p>\n Escenario 1:<\/p>\n Negro de carbono de mayor superficie y estructura media: En este caso, la energ\u00eda de dispersi\u00f3n suficiente debe permitir la desaglomeraci\u00f3n completa de los agregados individuales para proporcionar el rendimiento conductivo \u00f3ptimo y otros atributos secundarios.<\/p>\n Escenario 2:<\/p>\n Superficie inferior y estructura alta: Con este equilibrio de propiedades, el negro de carbono es altamente dispersable y producir\u00e1 un rendimiento conductor, pero con cargas ligeramente m\u00e1s altas en comparaci\u00f3n con el negro de carbono descrito en el escenario 1. Esto significa que una menor energ\u00eda de dispersi\u00f3n es suficiente para proporcionar una buena dispersi\u00f3n para el rendimiento de conductividad deseado. Se ha de mencionar que una mezcla demasiado agresiva o un aporte excesivo de energ\u00eda con este tipo de negro de carbono puede provocar la descomposici\u00f3n del agregado (estructura m\u00e1s alta = agregado m\u00e1s friable) y, por lo tanto, ofrecer un rendimiento inferior al deseado.<\/p>\n
\nEste blog habla sobre las propiedades clave del negro de carbono y c\u00f3mo se relacionan con el rendimiento de la conductividad, especialmente en lo que respecta a las aplicaciones de alambres y cables.<\/p>\n1. Conductividad del negro de carbono<\/strong><\/h2>\n
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2. Aplicaciones de alambres y cables<\/h2>\n
![\"Schematic](\"https:\/\/www.birlacarbon.com\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/schematic-structure-of-underground-power-cable.png\")
<\/a><\/p>\n3. Requisitos de los negros de carbono en aplicaciones de cables y alambres<\/strong><\/h2>\n
3.1. Dispersabilidad<\/h3>\n