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4月12~13日，“2023 炭黑世界大會”在江西省景德鎮(zhèn)市召開，會議由Smithers公司主辦，江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰境修k，作為涵蓋炭黑全價值鏈的世界領(lǐng)先大會，大會吸引了來自中國、美國、英國、德國、法國、印度等20多個國家和地區(qū)的炭黑原料生產(chǎn)商、炭黑制造商、炭黑設(shè)備供應(yīng)商，以及全球輪胎、橡膠、塑料、涂料和油墨等行業(yè)的生產(chǎn)商和終端用戶，逾400名國內(nèi)外代表參加會議。

大會進(jìn)行了為期2天的學(xué)術(shù)分享，在13日的“產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)突破及未來機(jī)會”板塊，大會邀請了四川輕化工大學(xué)的陳建教授作題為《炭黑超高硬度的發(fā)現(xiàn)及其對橡膠補(bǔ)強(qiáng)與耐磨性的作用》的報告。

報告介紹，陳建研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)炭黑表面具有超硬性，輪胎耐磨完全是由于炭黑與地面接觸，而不同品種炭黑形成的結(jié)合膠厚度值不同。由此，報告提出了炭黑補(bǔ)強(qiáng)新三要素，即炭黑表面超硬性、結(jié)合膠層、結(jié)合膠疲勞斷裂。報告認(rèn)為，炭黑應(yīng)用于橡膠補(bǔ)強(qiáng)具有不可替代性，但是炭黑補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理一直沒有統(tǒng)一的說法，陳建教授通過采用原子力顯微鏡研究分散于橡膠中的炭黑微觀顆粒，并測量凸出在橡膠表面的炭黑聚集體高度值和包裹于炭黑周圍的結(jié)合膠厚度值，首次提出一種新的炭黑橡膠耐磨理論。報告認(rèn)為，輪胎與地面接觸磨掉表面的高分子鏈，露出成千上萬的炭黑分子與地面接觸，而炭黑表面具備類似于金剛石或石墨烯片的超硬度，起到耐磨作用；炭黑表面生成的結(jié)合膠厚度與耐磨性增強(qiáng)效果呈正比關(guān)系；輪胎的磨損是由于結(jié)合膠的疲勞斷裂，炭黑脫落而導(dǎo)致的結(jié)果。這項理論解釋了為什么近百年來，汽車輪胎仍然是黑色一統(tǒng)天下的原因，為人們找到新的補(bǔ)強(qiáng)材料提供思路，對指導(dǎo)炭黑工業(yè)生產(chǎn)及導(dǎo)向具有現(xiàn)實意義。

在談到炭黑行業(yè)目前面臨的主要挑戰(zhàn)是什么時，陳建教授表示，近年來炭黑青年人才匱乏，基礎(chǔ)理論研究幾乎停滯不前，新能源汽車時代的到來，需要研究新的輪胎用炭黑，尤其是炭黑企業(yè)不應(yīng)盲目跟隨熱點(diǎn)投資總需求量并不是很大的導(dǎo)電劑炭黑和漿料，也應(yīng)該注重理論的研究，促進(jìn)炭黑行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。他呼吁，炭黑行業(yè)應(yīng)努力利用炭黑超硬度特性，擴(kuò)大炭黑應(yīng)用場景。

陳建，四川輕化工大學(xué)教授，國內(nèi)炭材料知名專家，一直致力于炭黑超強(qiáng)硬度和耐磨理論的研究及其在耐磨、導(dǎo)電、橡膠等領(lǐng)域的應(yīng)用和背后相關(guān)原理的研究工作。曾獲全國九三學(xué)社優(yōu)秀社員、四川省科技進(jìn)步三等獎、自貢市科技進(jìn)步一等獎、四川輕化工大學(xué)優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師等榮譽(yù)稱號，受聘為《新型碳材料》《碳素》《炭素技術(shù)》等學(xué)術(shù)期刊編委，中國腐蝕與防護(hù)協(xié)會第七、八屆理事。（文/中國橡膠網(wǎng) 作者/張敏敏 原文標(biāo)題/首次提出炭黑補(bǔ)強(qiáng)新理論，陳建揭示輪胎百年黑色之謎）