El grafeno y el negro de humo son formas de carbono, ambos son negros y ambos se usan como aditivos. Ahí termina más o menos el parecido. Los compradores a veces suponen que un producto de «grafeno» es solo un negro de humo mejor, o que ambos son intercambiables. Este artículo explica en qué se diferencian en estructura, cómo se fabrica cada uno, para qué se usa cada uno y por qué ningún producto de Graphene Integrations contiene negro de humo. Para una comparación relacionada, vea grafeno frente a grafito.
Estructura
Grafeno
El grafeno es una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal plana. Se aisló y caracterizó por primera vez en 2004 (Novoselov et al., Science). En los aditivos se usa en forma de escamas delgadas de una a pocas capas, anchas en comparación con su espesor.
Negro de humo
El negro de humo está formado por diminutas partículas de carbono aproximadamente esféricas, fusionadas en grupos llamados agregados. Dentro de cada partícula, las capas de carbono son pequeñas y desordenadas en comparación con el grafeno. Se produce mediante la combustión parcial o la descomposición térmica de hidrocarburos, por ejemplo petróleo o gas, en condiciones controladas.
La forma determina el comportamiento
- Escamas frente a esferas: las escamas de grafeno son planas, con una relación de aspecto alta. Los agregados de negro de humo son grupos tridimensionales.
- Barrera: las escamas planas dispuestas en una película o matriz pueden alargar el recorrido de gases y líquidos. Las esferas lo hacen mucho menos.
- Redes: ambos pueden formar redes conductoras en polímeros. Las escamas pueden tocarse a lo largo de líneas o áreas; las esferas se tocan en puntos.
- Resistencia: el grafeno está entre los materiales más resistentes medidos como lámina individual (Lee et al., Science, 2008).
Para qué se usa cada uno
El negro de humo es un material maduro y de gran volumen. Es la carga reforzante clásica del caucho, un pigmento negro en tintas, recubrimientos y plásticos, un estabilizador UV y un aditivo conductor en baterías. Su larga historia significa que existe mucho conocimiento de formulación a su alrededor.
El grafeno es más reciente. Se estudia y se usa como aditivo en lubricantes, recubrimientos, concreto, polímeros, caucho, refrigerantes y baterías, donde su forma plana, su resistencia y su conductividad térmica están pensadas para aportar algo que el negro de humo no aporta.
¿Puede el grafeno sustituir al negro de humo?
A veces se usan juntos, a veces el grafeno complementa una cantidad reducida de negro de humo y a veces cumplen funciones totalmente distintas. La respuesta depende de la formulación. Por eso nuestras páginas de producto hablan de pruebas frente a su referencia y no de sustituciones directas. Nuestras guías sobre electrodos de baterías y formulación de caucho explican cómo plantear esas comparaciones.
Por qué nuestros productos no contienen negro de humo
Fabricamos el grafeno nosotros mismos en Charlotte, NC, y no mezclamos negro de humo en nuestras dispersiones. Hay tres razones:
- Claridad: cuando prueba nuestro aditivo, está probando grafeno, no una mezcla cuyo efecto podría venir de una carga convencional.
- Etiquetado honesto: un producto llamado aditivo de grafeno debe ser grafeno.
- Libertad de formulación: si ya usa negro de humo, usted sigue decidiendo cuánto y de qué grado.
Todos los productos tienen además patente en trámite (patent pending), se fabrican en EE. UU. y se suministran premezclados en un portador, nunca en polvo.
Cómo comprobar lo que compra
- Pregunte directamente al proveedor si el producto contiene negro de humo o grafito.
- Pida datos de caracterización, como espectros Raman y número de capas. Nuestro artículo sobre especificaciones de calidad del grafeno explica qué significan.
- Haga una prueba de aplicación con una referencia. Si el resultado se parece al de su carga actual, puede que lo sea.
Manejo y polvo
El negro de humo suele manejarse como polvo fino o en pellets, y es conocido por el polvo y los residuos negros que deja en las plantas. Los polvos de grafeno pueden ser igual de difíciles. Esa es una de las razones por las que nunca vendemos grafeno en polvo. Todos los productos se suministran premezclados en agua, solvente, resina o aceite, de modo que se añaden como cualquier otro ingrediente líquido. Para muchas plantas esta es una diferencia práctica real, independientemente del rendimiento.
Color
Ambos materiales son negros y oscurecerán una formulación. Si el color forma parte de su especificación, inclúyalo en su prueba. El efecto del grafeno en el tono depende de la carga y la dispersión, igual que el del negro de humo.
Explore nuestros productos de grafeno, lea sobre nuestra producción de grafeno o solicite una cotización, muestras o una ficha técnica.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre el grafeno y el negro de humo?
El grafeno es una lámina plana de átomos de carbono; el negro de humo son grupos de diminutas partículas de carbono aproximadamente esféricas. Sus formas les dan propiedades distintas como aditivos.
¿Sus productos de grafeno contienen negro de humo?
No. Ninguno de nuestros productos contiene negro de humo.
¿Puede el grafeno sustituir al negro de humo?
A veces lo complementa o lo sustituye en parte, y a veces cumple otra función. Depende de la formulación y requiere una prueba.
¿Cómo puedo comprobar que un producto de grafeno es grafeno de verdad?
Pida datos de caracterización como espectros Raman y número de capas, y haga una prueba de aplicación frente a una referencia.
¿El grafeno es un pigmento?
Es negro y oscurece los productos, pero lo suministramos como aditivo de rendimiento y no como pigmento.
¿Por qué importa que un aditivo de grafeno no contenga negro de humo?
Cuando lo prueba, el resultado proviene del grafeno y no de una carga convencional mezclada. Además, usted sigue controlando cualquier negro de humo de su propia fórmula.
Solicite una cotización, muestras o una ficha técnica
Díganos su material, la propiedad que desea mejorar, el portador que utiliza (agua, solvente, resina o aceite) y sus volúmenes. Los precios y las muestras se ofrecen únicamente por cotización. Llame al 704-659-3682 o solicite una cotización, muestras o una ficha técnica / SDS.
