Qu’est-ce que l’acétylène noir ?
Le noir d’acétylène est un noir de carbone de haute pureté produit par la décomposition thermique du gaz acétylène.
Avec le noir de fourneau et le noir de Ketjen, c’est l’un des noirs de carbone conducteurs les plus connus. En raison de la très petite taille de ses particules, il convient de porter des équipements de protection appropriés, tels que des lunettes de sécurité et des masques anti-poussière, lors de sa manipulation.
Utilisations de l’acétylène noir
Le noir d’acétylène est utilisé dans un large éventail d’applications, des composants électroniques au caoutchouc, grâce à sa conductivité élevée et à ses propriétés d’absorption des liquides. Des groupes fonctionnels acides et autres sont présents à la surface des particules de noir d’acétylène.
Les types de groupes fonctionnels sont également différents de ceux des particules de carbone ordinaires, de sorte que le noir d’acétylène est utilisé en étant mélangé et traité avec des résines, des caoutchoucs et des liquides.
Dans ces applications, plus de 90 % du noir d’acétylène est utilisé comme agent de renforcement du caoutchouc. Environ 80 % de ce noir est utilisé dans le caoutchouc des pneus. Il est également utilisé comme charge renforçante pour les plastiques et est utilisé dans un large éventail d’applications, notamment pour la fabrication d’encres d’imprimerie, de peintures, de papier carbone, d’encre, de peintures, de crayons et de crayons de couleur.
Le noir d’acétylène est également utilisé seul dans diverses applications telles que les supports de catalyseurs, les feux d’artifice et les agents fondants pour la neige. Le noir d’acétylène est lui-même conducteur et les mélanges dans lesquels il est malaxé sont également conducteurs ; ils sont donc utilisés comme agents de rétention de l’électrolyte dans les piles sèches et pour conduire l’électricité générée vers les électrodes. Il est également utile comme matériau conducteur pour les batteries lithium-ion, dont la demande a augmenté ces dernières années dans les véhicules électriques et les smartphones.
Propriétés de l’acétylène noir
Le noir d’acétylène est un type de noir de carbone dont la formule chimique est C. En effet, sa structure est constituée d’un certain nombre d’anneaux à six chaînons formés uniquement de carbone, qui sont reliés dans un plan et contiennent à leurs extrémités des groupes fonctionnels contenant de l’hydrogène et de l’oxygène.
La conductivité élevée du noir d’acétylène est due à l’abondance de carbone simple très pur à structure annulaire à six chaînons. En outre, la structure des particules primaires en chaînes, appelée structure, est plus développée dans le noir d’acétylène que dans les autres noirs de carbone, ce qui est responsable de sa conductivité électronique élevée et de ses propriétés d’absorption des liquides.
La densité réelle du noir d’acétylène est d’environ 2,2, mais en raison de sa structure, il se caractérise également par une densité apparente extrêmement légère, inférieure à 0,1.
Types d’acétylène noir
Outre les produits en poudre, le noir d’acétylène est également disponible sous forme de granulés et de produits pressés, dont la forme diffère pour améliorer la formabilité et la manipulation lors de l’utilisation. En général, les produits granulaires ont une excellente conductivité et sont donc destinés aux applications nécessitant de la conductivité.
Les produits en poudre et pressés ont une grande capacité d’absorption des liquides et conviennent donc à des applications telles que les agents de rétention de l’électrolyte dans les piles sèches et les caoutchoucs conducteurs. Les produits granulés et pressés génèrent peu de poussière et conviennent donc à des applications telles que l’emballage et les plateaux de circuits intégrés.
Autres informations sur l’acétylène noir
1. Processus de production du noir d’acétylène
Le noir d’acétylène est produit en chauffant du gaz d’acétylène. Le gaz acétylène a la formule chimique C2H2 et a une structure composée de deux atomes de carbone reliés par une triple liaison. Lorsque les hydrocarbures présentant cette triple liaison subissent une réaction exothermique, les atomes de carbone sont chimiquement liés les uns aux autres et le noir de carbone se forme.
Le noir d’acétylène ne nécessite pas d’oxygène pour cette réaction, ce qui signifie que la teneur en hydrogène présent sous forme non décomposée ou de groupes fonctionnels est nettement plus faible. Il contient également très peu de groupes fonctionnels contenant de l’oxygène. C’est pourquoi le noir d’acétylène présente une conductivité électronique élevée.
Il est produit en envoyant du gaz d’acétylène dans un four de décomposition à une température de 1 800 °C, où la réaction “C2H2 → 2C + H2 + 55 kcal” se produit en continu.
2. Noirs de carbone autres que l’acétylène noir
Outre le noir d’acétylène, d’autres noirs de carbone sont utilisés dans des applications similaires.
Le noir de Ketjen
Ce noir de carbone a une plus grande surface spécifique et absorbe plus de liquide que le noir d’acétylène. La taille des particules est comparable à celle du noir d’acétylène. Il est produit à partir de carbone et d’eau, avec de l’hydrogène comme sous-produit.
Noir de fourneau
Noir de carbone fabriqué à partir d’hydrocarbures. En fonction des conditions de production, une large gamme de propriétés peut être obtenue.