中國粉體網訊 碳酸鈣是用量最大的無機粉體材料之一,因為制備方法、表面修飾方法等不同,可以具有紡錘體、針形、球形、立方形、鏈狀、片狀等不同顆粒形態(tài)。由于不同形態(tài)的碳酸鈣其粒徑、比表面積、流動性等指標差異較大,因此在油墨、塑料、造紙、橡膠、涂料、化妝品等行業(yè)中必須有選擇的應用。
一方面,標準化粉體材料應用指標,保證產品質量穩(wěn)定性;另一方面,充分發(fā)揮粉體材料形態(tài)多樣化優(yōu)勢,提高產品附加值。
不同形貌的碳酸鈣
1碳化工藝對碳酸鈣形貌的影響
一般而言,碳酸鈣的生產方法就決定了其性質與形貌。以碳化法為例,溫度、懸浮液濃度、通氣量、添加劑、碳化塔的結構都會影響顆粒的大小、形狀、表面特性。
碳化法工藝反應式
(1)溫度對碳酸鈣形貌的影響
化學動力學和熱力學的理論證明,溫度是影響化學反應速度的重要因素。從動力學角度來看溫度升高對提高碳化反應速度有利。而從熱力學的角度來看,提高溫度對碳化反應的平衡不利。碳化溫度降低,氫氧化鈣和二氧化碳在水中的溶解度增大,提高了結晶所需的飽和度,有利于晶粒形狀的控制。
(2)晶形控制劑對碳酸鈣形貌的影響
晶形控制劑對粒徑的影響主要通過改變過飽和度和界面性質來實現(xiàn)的。在碳化反應過程中,控制不同的反應條件可以制得各種不同晶形的產品,如紡錘形、立方形、鏈狀、球狀、片狀、針狀等。
(3)Ca(OH)2懸浮液濃度對碳酸鈣形貌的影響
溶液中Ca(OH)2濃度高,有利于碳化過程中晶體的生長,也容易產生大晶體,使粒徑分布不均勻。碳化過程中結晶成核與成長是連續(xù)發(fā)生的,結晶成長速率是過飽和度的函數(shù)。成核速率的增加,使產物粒徑變。簧L速率增加,使晶體粒度變大。
2不同形貌的碳酸鈣生產與應用
(1)立方形碳酸鈣
據(jù)文獻報道,立方形碳酸鈣的晶型控制劑有Al2(SO4)3、ZnSO4、H2O2等;采用碳化法工藝制備立方形碳酸鈣時,晶核形成時的溫度是影響材料形貌的因素之一;常用作油漆、油墨、涂料等領域填充劑。
(2)鏈狀碳酸鈣
鏈狀超細碳酸鈣是由幾個到幾十個微細碳酸鈣晶粒相互連接而成,隨著合成條件不同,會具有不同的粒徑和長徑比;采用碳化法工藝制備鏈狀碳酸鈣時,常用鎂鹽、鉀鹽作為晶型控制劑;由于鏈狀碳酸鈣有較高的活性和優(yōu)良的補強性能,可添加到橡膠、塑料中應用。
(3)其他形貌碳酸鈣
除了立方形、鏈狀碳酸鈣,針形、球形、片狀、花瓣狀的碳酸鈣在造紙、涂料、無紡布等領域也具有很高的應用價值。要了解十余種不同形貌的碳酸鈣如何實現(xiàn)量產?要梳理常用晶型控制劑能生產哪些形貌的碳酸鈣?期待系統(tǒng)的掌握碳酸鈣形貌控制技術?
3月16~17日,第二屆全國碳酸鈣產業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在河南·南陽舉行,屆時中國無機鹽工業(yè)協(xié)會碳酸鈣行業(yè)專家組專家、上海市塑料工程技術學會理事、華東理工大學陳雪梅教授將在大會上做“超細碳酸鈣顆粒的形態(tài)控制技術及應用”的學術報告,全面深入的闡述主題內容,與參會人員開展深入交流,解答技術難題,心動就要行動,現(xiàn)在就可了解。
3專家介紹
陳雪梅,中國無機鹽工業(yè)協(xié)會碳酸鈣行業(yè)專家組專家、上海市塑料工程技術學會理事。30多年來,一直專業(yè)從事超細粉體的制備與應用研發(fā)工作,在產學研用過程中積淀了豐富的專業(yè)理論與實踐經驗。
目前,獲授權中國發(fā)明專利20余項,發(fā)表科技論文70余篇;部分研究成果在國內多個納米碳酸鈣企業(yè)成功實現(xiàn)產業(yè)化,所開發(fā)的產品被授予“國家重點新產品、國家專利新產品”等。
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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