中國粉體網訊 輕質（納米）碳酸鈣作為優異的材料，它的性能取決于它的技術指標，包括形態、化學組成、粒徑分布、平均粒徑等，其中粒子形態是一個關鍵因素。
不同形態的輕質（納米）碳酸鈣，其功能和應用領域不同，因此，如何通過工藝條件的控制及晶形控制劑的加入，制備不同形貌的輕質（納米）碳酸鈣產品，從而提高其應用性能與附加值，一直都是行業研究的熱點之一。
1、碳酸鈣形貌控技術
（1）工藝導向
通過調節碳化溫度、攪拌速度、CO2、氣體流速、通氣方式、液相濃度等條件，來控制碳酸鈣不同結晶階段的反應速度，最終達到控制晶體大小與形貌的目的。
（2）晶型控制劑
晶形控制劑，物質所帶電荷、幾何空間，對碳酸鈣晶體的生長產生了不同的影響，主要表現在晶形和粒徑方面。
發展至今，工藝導向和晶型控制劑技術已經是生產不同形貌碳酸鈣必備技術，二者已經逐漸融合為一種相輔相成的綜合性技術了。
晶形控制劑對晶體形狀和粒徑的影響
（3）碳化法
碳化法通過控制氫氧化鈣濃度、反應溫度和窯氣中的二氧化碳濃度、氣液比、添加劑種類及數量等工藝條件，可制取不同形貌不同粒徑的納米級碳酸鈣，如立方形、圓形、紡錘狀、鏈鎖形、花型等。
碳化法工藝流程
（4）復分解法
復分解法可通過控制反應物的濃度、溫度及生成物碳酸鈣的過飽和度，加入適當的添加劑等制取球形的粒徑小于0.1μm、比表面積很大、溶解性很好的無定形碳酸鈣產品，其純度高、白度好。
復分解法工藝流程
2、不同形貌碳酸鈣應用
（1）紡錘狀
紡錘狀碳酸鈣比較常見，在一定反應條件下，甚至不需要加入晶形控制劑就可以直接制備出長徑6~12μm，短徑1~3μm的紡錘狀碳酸鈣。加入螯合劑則可以制備更細微的紡錘狀碳酸鈣，干燥過程不易凝聚，分散性好。紡錘狀碳酸鈣主要還是用于造紙行業，填充在紙張纖維中功能與微纖維類似，賦予成品紙張優良的書寫性能、平滑度和可印刷性。
（2）球形
球形納米碳酸鈣結構簡單、堆積體積小、吸油值低，具有良好的平滑性、流動性，遮蓋度高、對油墨吸收性強，主要用于造紙、潤滑油、電子陶瓷中。
（3）針棒狀
針棒狀碳酸鈣主要是在復合材料中起到補強增韌性的作用，該碳酸鈣晶體本身結構完整性高，強度要遠超一般的增強材料，在復合材料中添加顯著提升材料強度；針棒狀碳酸鈣吸油量大，白度高，耐磨性好，亦用于熱感材料。
（4）鏈鎖形
鏈鎖形納米碳酸鈣是優良的橡膠補強填料。在與橡膠混煉過程中，鏈鎖狀的鏈被打斷，形成高活性點與橡膠鏈健接，這使它的分散性提高，補強作用也大大增強。鏈鎖形納米碳酸鈣還可以和其他填料，如，炭黑、白炭黑、鈦白粉等混合使用，達到改善制品加工性、調色或部分替代鈦白粉等昂貴的白色填料的目的。
（5）立方形
立方形納米碳酸鈣屬常溫常壓下碳酸鈣所有相中最穩定的方解石相，它穩定的性質使其成為工業中用量最大的納米碳酸鈣品種。它結構簡單、堆積體積小、流動性好，用在紙張中，表現出很高的遮光度、平整度和白度，添加到塑料中，可以提高塑料的強度、耐沖擊性和加工性。
（6）片狀
片狀碳酸鈣擁有較強的涂覆和遮蓋能力，分散性能好，光學性能優異，應用在優質紙品當中有效節約紙漿用量，提高產品白度和亮度，大幅降低成本，可逐步取代片狀高嶺土，應用于高性能紙張生產。而國內片狀碳酸鈣技術尚處于研究階段，實際生產應用中使用較少。
（7）無定形體（ACC）
無定形碳酸鈣是一種自然界不存在的非晶碳酸鈣，是合成各種特殊晶體結構的前驅體相。無定形納米碳酸鈣同其它結晶產品相比，比表面積高達600m2/cm3，約為結晶產品的20倍，所以對色、臭的吸附性極高，在一定條件下又可放出被吸附的氣體。它還可以作為廉價的有毒金屬吸收劑以及許多聚合物的單分散填料。所以，它已經成為一種引人注目的產品。
2025年4月10-11日，由中國粉體網主辦的第四屆全國碳酸鈣產業高值化發展交流大會將在安徽·池州舉行，屆時中南大學金勝明教授將在大會上作《碳酸鈣結構與形貌調控合成技術》主題報告，根據碳化法等主流工藝，分析不同形貌碳酸鈣制備技術和應用優勢，講解工藝控制和晶型控制的要點。
專家介紹
金勝明，中南大學教授，博士生導師。主要從事粉體功能材料、固廢資源化利用、傳統材料低碳制備工藝開發等領域的研究工作。
主持和參與國際合作項目、國家自然基金重點項目、國家重點研發計劃項目、省級重點研發計劃項目、校企合作委托項目50余項，參與完成的“礦物材料關鍵技術及應用”成果榮獲湖南省科學技術進步二等獎，申請發明專利40余項，獲授權發明專利14項、發表本專業學術論文80余篇;獲湖南省高等教育教學成果一等獎2項，出版編著2部。
參考來源：
楊春玲，納米碳酸鈣的制備及粒徑、形貌控制，東華大學
王向科，不同形態納米碳酸鈣制備及應用的研究進展，五邑大學
馬藍宇，碳酸鈣微粒的形貌控制與應用，廣西科技大學
(中國粉體網編輯整理/昧光)
注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！
