炭黑-二氧化硅双相填料的结构与灰化性能研究

通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、氮吸附比表面积、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析研究3种炭黑-二氧化硅双相填料(CSDPF)(分别为CSDPF A,CSDPF B和CSDPF C)的微观结构和灰化性能。FTIR和XPS分析结果显示,CSDPF含有炭黑和二氧化硅两种组分。SEM和TEM分析结果显示,不同CSDPF的比表面积和灰化性能存在较大差异,随着灰化温度的升高,炭黑相先从CSDPF中去除,导致CSDPF的比表面积增大,之后二氧化硅的烧结占主导,导致CSDPF的比表面积减小。SEM分析结果显示,在高温灰化时,CSDPF A和CSDPF B首先形成球形聚集体,由于二氧化硅稳定性不同,球形聚集体可烧结形成更大的球形聚集体或片状甚至网状结构,CSDPF C在灰化过程中形成蜂窝状结构且其变化较小。CSDPF A和CSDPF B中白炭黑大部分分布在其内部,CSDPF C中白炭黑大部分分布在其表面。