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碳⿊光学性质分析

  • 原创
  • 90
  • 2025-08-13 16:44:03
  • 文章作者:实验室工程师
  • 工具:自主研发AI智能机器人

概述:本文专注于碳黑的光学性质分析,核心检测对象包括碳黑粒子在紫外、可见及近红外光谱区的吸收、反射和散射行为。关键项目涉及粒子尺寸分布、表面特性及团聚效应对光学参数的影响,涵盖反射率、吸光度、透射率等定量指标,旨在评估其在橡胶、颜料等工业应用中的光学性能稳定性及效率优化潜力。

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因篇幅原因,CMA/CNAS/ISO证书以及未列出的项目/样品,请咨询在线工程师。

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检测项目

反射特性分析:

  • 镜面反射率:[反射角20°~85°,精度±0.5%](参照ISO2813)
  • 漫反射系数:[测量波长400-800nm,范围0-100%]
  • 光泽度:[60°入射角,GU值≥90]
吸收性能测定:
  • 吸光度:[UV-Vis范围,吸光系数≥5.0L/g·cm](参照ASTME308)
  • 红外吸收谱:[波长2.5-25μm,峰值分辨率≤4cm⁻¹]
  • 光热转换效率:[太阳能吸收比≥0.95]
透光度评估:
  • 透射率:[可见光波段,厚度0.1mm样品,透射值≤1%]
  • 浊度指标:[散射光百分比,要求≤5NTU]
  • 红外透射谱:[波长8-14μm,衰减系数测量]
散射特性检测:
  • 米氏散射参数:[粒径D50≤100nm,散射角分布](参照ISO13320)
  • 后向散射系数:[激光波长632.8nm,精度±0.1]
  • 动态光散射:[扩散系数≥1×10⁻¹²m²/s]
色度学分析:
  • 黑度指数:[L值≤15,参照CIELab](GB/T7921)
  • 色差ΔE:[标准灰度板对比,ΔE≤0.5]
  • 色调角:[h°值稳定性测试]
粒子尺寸影响:
  • 粒径分布:[D10-D90范围,跨度≤1.5](ISO13318)
  • 比表面积:[BET法,≥100m²/g]
  • 团聚度指数:[团聚因子≥1.2]
表面光学性质:
  • 表面粗糙度:[Ra≤0.1μm,光学轮廓仪测量]
  • 涂层均匀性:[覆盖率≥99%,显微成像分析]
  • 润湿角:[接触角≥120°]
光谱响应测试:
  • 紫外吸收峰:[波长200-400nm,峰值定位精度±2nm]
  • 可见光谱斜率:[400-700nm,斜率≤-0.5]
  • 近红外反射:[700-2500nm,反射率波动≤2%]
热光学性能:
  • 热辐射率:[发射率≥0.85]
  • 光热稳定性:[连续光照100h,性能衰减≤5%]
  • 热导率影响:[热扩散系数测量]
环境光学适应性:
  • 湿度响应:[RH20-90%,光学参数漂移≤3%]
  • 温度依赖性:[-20°C至80°C,线性拟合误差≤1%]
  • 老化耐候性:[UV加速老化1000h,黑度保持率≥98%]

检测范围

1.橡胶增强用碳黑:涵盖N100-N900系列,侧重粒子分散性对反射率影响及耐磨光学稳定性测试

2.油墨颜料用碳黑:包括色素级产品,重点检测黑度指数和色差控制以确保印刷均匀性

3.涂料涂层用碳黑:用于汽车漆及建筑涂料,分析表面光泽度和紫外线吸收能力防老化性能

4.塑料改性用碳黑:涉及PE、PP等基材,测量透射率及散射特性以优化遮盖力

5.电池电极用碳黑:针对锂离子电池,强化红外吸收谱及热辐射率评估导电光学效率

6.电子屏蔽用碳黑:应用于EMI材料,检测微波波段吸收率和反射抑制性能

7.光学纤维用碳黑:用于光纤涂层,聚焦透光率极小化及散射损失控制

8.光伏材料用碳黑:在太阳能组件中,测试光热转换效率和光谱选择性

9.纺织品染色用碳黑:涵盖纤维染色剂,评估色牢度相关光学参数如黑度稳定性

10.陶瓷添加剂用碳黑:用于陶瓷釉料,分析高温下反射特性变化及色度一致性

检测方法

国际标准:

  • ISO2813:2014油漆和清漆镜面光泽测定方法(入射角60°)
  • ASTME308-22使用CIE系统计算物体颜色的标准实践(涵盖Lab参数)
  • ISO13320:2020粒子尺寸分析激光衍射法(适用于散射测量)
国家标准:
  • GB/T7921-2008均匀色空间和色差公式(用于ΔE计算)
  • GB/T11186.3-1989涂层颜色测量方法(反射率及光泽度检测)
  • GB/T9348-2008塑料透光率测定(透射率标准方法)
方法差异说明:ISO2813允许多角度入射,而GB/T11186.3固定60°标准;ASTME308采用CIE1976公式,GB/T7921兼容但增加特定材料校准;ISO13320要求激光源稳定性高于GB透射法。

检测设备

1.紫外可见分光光度计:SHIMADZUUV-2600型(波长范围190-1400nm,分辨率0.1nm)

2.傅里叶变换红外光谱仪:THERMONicoletiS50型(光谱范围7800-350cm⁻¹,信噪比≥30,000:1)

3.激光粒度分析仪:MALVERNMastersizer3000型(粒径范围0.01-3500μm,精度±1%)

4.光泽度仪:BYK-Gardnermicro-TRI-gloss型(角度20°/60°/85°,重复性±0.1GU)

5.色差计:KONICAMINOLTACM-2600d型(CIELab测量,孔径8mm)

6.积分球光谱仪:OCEANINSIGHTFOIS-1型(反射/透射全波段,积分时间1ms-10s)

7.动态光散射仪:BROOKHAVENNanoBrookOmni型(粒径下限1nm,温度控制±0.1°C)

8.热辐射计:FLIRT1030sc型(发射率测量,精度±0.01,温度范围-40°C-150°C)

9.显微镜成像系统:OLYMPUSBX53型(放大倍率50-1000X,搭配CCD相机)

10.紫外老化试验箱:Q-LABQUV/spray型(波长340nm,辐照度0.89W/m²)

11.激光散射角分布仪:WYATTDAWNHELEOS型(多角度检测,角度范围15°-165°)

12.热导率分析仪:NETZSCHLFA467型(光热法,测量范围0.1-1000W/m·K)

13.接触角测量仪:KRUSSDSA100型(分辨率0.1°,液滴体积0.5-10μL)

14.光谱椭偏仪:J.A.WoollamM2000型(膜厚测量精度±0.1nm,波长245-1700nm)

15.X射线衍射仪:RIGAKUSmartLab型(晶体结构分析,2θ范围5°-80°)

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

以上是与"碳⿊光学性质分析"相关的简单介绍,具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检检测技术研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。

    材料检测服务

    专业分析各类金属、非金属材料的成分、结构与性能,提供全面检测报告和解决方案。包括金属材料力学性能测试、高分子材料老化试验、复合材料界面分析等。

    化工产品分析

    精准检测各类化工产品的成分、纯度及物理化学性质,确保产品质量符合国家标准。服务涵盖有机溶剂分析、催化剂表征、高分子材料分子量测定等。

    环境检测服务

    提供土壤、水质、气体等环境检测服务,助力环境保护与污染治理,共建绿色家园。包括VOCs检测、重金属污染分析、水质生物毒性测试等。

    科研检测认证

    凭借专业团队和先进设备,致力于为企业研发、质量控制及市场准入提供精准可靠的技术支撑,助力品质提升与合规发展。