瓦斯爆炸炭黑结构及产生机理分析

瓦斯爆炸过程中视窗处出现的亮斑现象，分析确定为爆炸过程中产生的有高热辐射特性的炭黑。利用低温液氮吸附比表面积分析仪、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和傅里叶红外光谱等方法，分析了瓦斯浓度下爆炸产生炭黑的孔径分布和表面结构。研究结果表明，炭黑的比表面积为1.507m2·g-1（DFT），总孔容为4×10-3cm3·g-1。SEM图像显示炭黑颗粒由大量球状物聚集体组成，直径在4~50μm。颗粒表面孔隙高度发育，部分表面有熔融烧结特征；TEM扫描结果显示形成聚集体的颗粒直径大都在100nm左右，粒子间彼此结合，形成链枝结构的炭黑聚集体，放大到8nm可以明显看到初级粒子内部有石墨状的晶格条纹；红外光谱分析结果表明炭黑颗粒内含有大量芳香烃结构，C-H、C-O结构、芳香族及取代苯官能团广泛存在