أسود الكربون واسع الانتشار

بداية من استخدامه في تعزيز أنظمة أنابيب المياه وصولًا إلى استخدامه كمكون حاسم في بطاريات الليثيوم أيون التي تُشغل السيارات الكهربائية، ستجد أن أسود الكربون هو السر وراء كل جانب تقريبًا من جوانب الحضارة الحديثة

ما هو العنصر المشترك بين أنابيب المياه، والإطارات، والأسلاك، والكابلات، وبطاريات الليثيوم أيون؟ إلى جانب كونها أجزاء لا غنى عنها في الحياة اليومية، ستجد أن هذه العناصر تشترك في عنصر واحد هو أسود الكربون.

أسود الكربون عبارة عن مسحوق أسود ناعم يُنتج عن طريق الانحلال الحراري لبقايا النفط أو الغاز الطبيعي باستخدام درجة حرارة عالية يمكن التحكم فيها. تقف شركة Birla Carbon التابعة لمجموعة Aditya Birla Group في طليعة الشركات العالمية التي تقدم حلول أسود الكربون، حيث تقدم مجموعة شاملة من المنتجات لتلبية الاحتياجات المختلفة في جميع القطاعات الصناعية المتخصصة مثل البلاستيك، والمطاط، والإطارات، والطلاءات، والأحبار، والبطاريات.

ومع ذلك، وبالإضافة إلى تعزيزه المتانة والسلامة وأداء المنتجات النهائية، إلا أن أهمية أسود الكربون تتجاوز ذلك بكثير. دعونا نتعرف على ذلك.

إطالة عمر الأنابيب البلاستيكية

أدى النمو السريع في تعداد السكان إلى زيادة الطلب على المياه في مختلف الأماكن. ومع ذلك، لم يدرك الكثيرون الدور الفعال الذي يلعبه أسود الكربون – من نوع Raven P من إنتاج شركة Birla Carbon – في تقديم حل حيوي لتسهيل الوصول إلى المياه. عند دمجه في الأنابيب البلاستيكية عالية الكثافة من البولي إيثيلين (HDPE)، تمنح هذه الإضافات من أسود الكربون متانة ومزايا في الأداء لا يمكن مضاهاتها، متفوقًا بذلك على الإضافات التقليدية المستخدمة في أنظمة الأنابيب المعدنية أو الخرسانية.

وفي حين أن عمر الأنابيب البلاستيكية عالية الكثافة من البولي إيثيلين يصل إلى 100 سنة عند دفنها، إلا أن هناك عدة عوامل قد تساهم في تسريع التحلل الجزيئي، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في عمر الأنابيب. المرحلة التي يتم تجاهلها غالبًا هي مرحلة ما قبل التركيب، والتي يجب خلالها نقل الأنابيب وتخزينها في أماكن تجعلها عرضة لأشعة الشمس. مع مرور الوقت، تعمل الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس على تحطيم السلاسل الجزيئية في الأنابيب البلاستيكية عالية الكثافة من البولي إيثيلين، مما يضعف السلامة الهيكلية للأنابيب. يمتص أسود الكربون من نوع Raven P الأشعة فوق البنفسجية بكفاءة، وبالتالي يحول دون حدوث تحلل في الراتنج البلاستيكي.

تتوقف فعالية امتصاص الأشعة فوق البنفسجية على عدة عوامل، أحدها هو حجم جزيئات أسود الكربون. حيث يمكن للجزيئات الدقيقة أن تغطي مساحة سطحية أكبر بكثير، مما يعزز قدرتها على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. يتميز أسود الكربون من النوع Raven P بمتوسط حجم أولي للجزيئات أقل من 25 نانومتر، الأمر الذي لا يوفر حماية فائقة فحسب من الأشعة فوق البنفسجية، بل أيضًا يوفر سطحًا أملسًا لا تشوبه شائبة.

في ماذا يُستخدم أيضًا أسود الكربون؟

إلى جانب الأنابيب البلاستيكية عالية الكثافة من البولي إيثيلين، يوفر أسود الكربون حماية من الأشعة فوق البنفسجية لعدد لا يحصى من السلع البلاستيكية والمطاطية، بداية من الأنظمة المضادة للاهتزاز، والأحزمة، والخراطيم، وصولًا إلى أنظمة الختم. فضلًا عن استخدامه كطلاء فعال لمكونات السيارات والمكونات المعمارية والصناعية.

على الرغم من أن الأمر قد يبدو منافيًا للعقل والبديهة – نظرًا لأن عملية تصنيع أسود الكربون نفسها تستهلك الكثير من الطاقة – إلا أن استخدامه يساعد في تمهيد الطريق لوسائل نقل أقل ضررًا بالبيئة. عندما يتم تعزيز مداسات الإطارات بالكربون الأسود، فإن ذلك يساعد على تحقيق التوازن الأمثل بين مقاومة التآكل، ومقاومة التدحرج، والجر. كما قامت شركة Birla Carbon بتطوير تركيبات محددة لأسود الكربون من شأنها تقليل التباطؤ – في الإطارات التي لا توجد بها مداسات – وتحسين نفاذية البطانة الداخلية، الأمر الذي يطيل من عمر الإطارات ويحسن من كفاءة استهلاك الوقود. في الواقع، ستتعرض الإطارات التي لا تحتوي على أسود الكربون إلى ضغط شديد في حالة السريان بها لمسافة تزيد عن 100 ميل!

ولكن هذا ليس كل شيء. يُعد أسود الكربون أيضًا من أكثر الإضافات الموصلة استخدامًا في بطاريات الليثيوم أيون نظرًا لقدرته على إنشاء شبكات كهربائية قوية في الأقطاب الكهربائية، الأمر الذي يمكّن هذه الأقطاب من تقديم أداء فائق حتى عند معدلات الشحن العالية. وعلى الرغم من أن الإضافات الموصلة تمثل نسبةً أقل من خمسة بالمائة من بطارية الليثيوم أيون القياسية، إلا أن هذه الإضافات بالغة الأهمية لزيادة كثافة الطاقة ومعدل الشحن وقدرة المواد النشطة. قامت شركة Birla Carbon بتصميم حلول عديدة من أسود الكربون مثل Conductex i14 وCNT/CB Hybrid، وكلاهما يهدف إلى زيادة المسافات التي تقطعها السيارات الكهربائية وتحسين الأداء العام للبطارية.

تتميز مجموعة Birla Carbon من أسود الكربون النوعين Raven وConductex بمجموعة كاملة من الألوان، والظلال اللونية، وخصائص الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، بدايةً من الألوان الفاتحة وصولًا إلى اللون الأسود القاتم.

يتميز أسود الكربون أيضًا بقدرة استثنائية على التوصيل الكهربائي، مما يجعله مناسبًا تمامًا للاستخدام في الموصلات والأنظمة العازلة للكابلات ذات الجهد المتوسط والعالي. فهو يتميز بخصائص مضادة للكهرباء الساكنة وبنية تبديدية للكهرباء عند استخدامه في عزل المواد المطاطية والبلاستيكية، مما يعزز من سلامة العاملين في هذه التطبيقات فضلًا عن إطالة عمر هذه المواد.

باعتبارها شركة رائدة في مجال تصنيع وتوريد حلول أسود الكربون، تلعب شركة Birla Carbon دورًا محوريًا غير مرئي في جعل المكونات الصناعية أكثر قوةً وأمانًا واستدامةً. وبفضل مجموعتها المتطورة والحديثة من الحلول المصممة خصيصًا لتلبية احتياجات مجموعة واسعة من الأسواق، تلتزم الشركة التزامًا راسخًا بتشكيل مستقبل الابتكار الصناعي.