中国粉体网讯 纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体材料，指粒径在1~100nm的碳酸钙产品。

纳米碳酸钙的关键性质

纳米级碳酸钙由于粒径尺寸特殊，显示出优越的性能，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，成为近年来各国竞相研究开发的热点。

纳米碳酸钙在磁性、催化剂、光热阻和熔点等方面显示出优越的性能，在橡胶工业、塑料工业中是优良的白色补强材料，能使制品表面光艳、抗张力高、耐弯曲、抗龟裂性能好；在涂料工业、高级油墨行业中作为填料，在降低成本的同时，还可以提高产品性能、起到增稠防沉的功效；在饲料行业作为补钙剂，可以提高含钙量；在化妆品中可以替代高价的钛白粉，满足产品纯度、白度和细度的要求。

纳米碳酸钙是一种通用的材料，影响其使用性能的方面有很多，其中包括晶型、形貌、粒度大小等，通过控制关键制备条件可以有效控制这些因素。因此，如何通过调控不同的工艺条件及添加不同的晶型控制剂，制备不同形貌特征及特殊功能的纳米碳酸钙产品，从而提升其在该行业的应用性能、拓展更多的使用价值，是当今的研究之重。

纳米碳酸钙主要技术指标分析

（1）纳米碳酸钙主含量较低

由于碳酸钙进行表面改性处理时，添加了一定量的晶形导向剂和表面活性剂，使碳酸钙表面包覆了一层或多层表面活性剂和分散剂，从而不可避免造成碳酸钙主含量下降，而且，碳酸钙的粒径越小，比表面积越大，所涂敷的分散剂和表面活性剂相对越多，其碳酸钙主含量相对越低。碳酸钙主含量的大小关系是：普通轻钙>活性轻钙>专用纳米钙。因此，一些进口高档纳米碳酸钙的主含量在95%以下。

（2）晶体形状与粒径的关系

一般粒径大于200nm时，晶型多为不对称形，如纺锤形、棒状等；当粒径在50～120nm时，一般为对称形，如立方体、球形等；当粒径小于30nm时多为立方体和颗粒状，且晶体容易连结成链状。碳酸钙的粒径大小主要与碳化温度、碳化初期反应速率、晶形导向剂等有关。

低温碳化（0～30℃）有利于粒子的超细化，碳化温度是控制粒径的关键随着碳化温度升高，晶体粒径逐渐增大，且粒度分布也越宽。反应速率对碳酸钙晶体粒径的影响非常明显，随着反应速率的提高，碳酸钙晶体的一次粒径减小，特别是提高碳化反应初期的反应速率，对碳酸钙晶核的形成、碳酸钙粒子的超细化非常有利，这是低温碳化制取纳米碳酸钙的原理。

晶形导向剂的加入对晶形和粒径的影响以及晶形的一致性都起着至关重要的作用。晶形导向剂包括A13+、Zn2+、Mg2+、Na+等可溶性无机盐和一些强无机酸，以及一些有机分散剂，如低级脂肪酸、树脂酸等。

（3）沉降体积大小对比

沉降体积是单位质量的产品碳酸钙，在盛有100mL水的量简中振荡并静置3h后所具有的体积。沉降体积越大，说明产品粒度越小、密度越轻、产品档次越高。轻质碳酸钙的沉降体积（2.4～2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1～1.4mL/g）大，纳米碳酸钙的沉降体积（3.0～4.0mL/g）又要大于轻质碳酸钙，而影响碳酸钙沉降体积的因素，除粒径大小外，还有碳酸钙晶形。

（4）吸油值大小与应用性能

碳酸钙的吸油值与其颗粒间的空隙及其表面性能、比表面积有关。颗粒粒度分布均匀、表面光洁的产品，比表面积小，吸油值低；反之，颗粒微大、细粒度分布不均匀、晶体结构复杂或者有缺陷，比表面积大，则吸油值高；对于活性钙来说，其吸油值远小于普通碳酸钙，并随碳酸钙表面吸附的活性含量的增加，吸油值呈下降趋势。没有经过改性处理的纳米碳酸钙除了表面带有静电易于团聚，应用时不易打散外，而且其吸油值较高将严较重影响其应用性能。

纳米碳酸钙产品吸油值的高低，对不同的应用领域的要求相差甚远。对应用于塑料、涂料、油墨的纳米碳酸钙的吸油值应尽可能小；对应用于橡胶、造纸领域的纳米碳酸钙的吸油值应在确保分散性能的前提下尽可能大。

参考文献：

粉体网：中国纳米碳酸钙研究报告(2023～2025)

苏晴：影响纳米碳酸钙性能的制备方法研究进展，上海第二工业大学

刁润丽：纳米碳酸钙的制备研究进展，河南质量工程职业学院

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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