中国粉体网讯 轻质（纳米）碳酸钙作为优异的材料，它的性能取决于它的技术指标，包括形态、化学组成、粒径分布、平均粒径等，其中粒子形态是一个关键因素。

不同形态的轻质（纳米）碳酸钙，其功能和应用领域不同，因此，如何通过工艺条件的控制及晶形控制剂的加入，制备不同形貌的轻质（纳米）碳酸钙产品，从而提高其应用性能与附加值，一直都是行业研究的热点之一。

1、碳酸钙形貌控技术

（1）工艺导向

通过调节碳化温度、搅拌速度、CO₂、气体流速、通气方式、液相浓度等条件，来控制碳酸钙不同结晶阶段的反应速度，最终达到控制晶体大小与形貌的目的。

（2）晶型控制剂

晶形控制剂，物质所带电荷、几何空间，对碳酸钙晶体的生长产生了不同的影响，主要表现在晶形和粒径方面。

发展至今，工艺导向和晶型控制剂技术已经是生产不同形貌碳酸钙必备技术，二者已经逐渐融合为一种相辅相成的综合性技术了。

晶形控制剂对晶体形状和粒径的影响

（3）碳化法

碳化法通过控制氢氧化钙浓度、反应温度和窑气中的二氧化碳浓度、气液比、添加剂种类及数量等工艺条件，可制取不同形貌不同粒径的纳米级碳酸钙，如立方形、圆形、纺锤状、链锁形、花型等。

碳化法工艺流程

（4）复分解法

复分解法可通过控制反应物的浓度、温度及生成物碳酸钙的过饱和度，加入适当的添加剂等制取球形的粒径小于0.1μm、比表面积很大、溶解性很好的无定形碳酸钙产品，其纯度高、白度好。

复分解法工艺流程

2、不同形貌碳酸钙应用

（1）纺锤状

纺锤状碳酸钙比较常见，在一定反应条件下，甚至不需要加入晶形控制剂就可以直接制备出长径6~12μm，短径1~3μm的纺锤状碳酸钙。加入螯合剂则可以制备更细微的纺锤状碳酸钙，干燥过程不易凝聚，分散性好。纺锤状碳酸钙主要还是用于造纸行业，填充在纸张纤维中功能与微纤维类似，赋予成品纸张优良的书写性能、平滑度和可印刷性。

（2）球形

球形纳米碳酸钙结构简单、堆积体积小、吸油值低，具有良好的平滑性、流动性，遮盖度高、对油墨吸收性强，主要用于造纸、润滑油、电子陶瓷中。

（3）针棒状

针棒状碳酸钙主要是在复合材料中起到补强增韧性的作用，该碳酸钙晶体本身结构完整性高，强度要远超一般的增强材料，在复合材料中添加显著提升材料强度；针棒状碳酸钙吸油量大，白度高，耐磨性好，亦用于热感材料。

（4）链锁形

链锁形纳米碳酸钙是优良的橡胶补强填料。在与橡胶混炼过程中，链锁状的链被打断，形成高活性点与橡胶链健接，这使它的分散性提高，补强作用也大大增强。链锁形纳米碳酸钙还可以和其他填料，如，炭黑、白炭黑、钛白粉等混合使用，达到改善制品加工性、调色或部分替代钛白粉等昂贵的白色填料的目的。

（5）立方形

立方形纳米碳酸钙属常温常压下碳酸钙所有相中最稳定的方解石相，它稳定的性质使其成为工业中用量最大的纳米碳酸钙品种。它结构简单、堆积体积小、流动性好，用在纸张中，表现出很高的遮光度、平整度和白度，添加到塑料中，可以提高塑料的强度、耐冲击性和加工性。

（6）片状

片状碳酸钙拥有较强的涂覆和遮盖能力，分散性能好，光学性能优异，应用在优质纸品当中有效节约纸浆用量，提高产品白度和亮度，大幅降低成本，可逐步取代片状高岭土，应用于高性能纸张生产。而国内片状碳酸钙技术尚处于研究阶段，实际生产应用中使用较少。

（7）无定形体（ACC）

无定形碳酸钙是一种自然界不存在的非晶碳酸钙，是合成各种特殊晶体结构的前驱体相。无定形纳米碳酸钙同其它结晶产品相比，比表面积高达600m²/cm³，约为结晶产品的20倍，所以对色、臭的吸附性极高，在一定条件下又可放出被吸附的气体。它还可以作为廉价的有毒金属吸收剂以及许多聚合物的单分散填料。所以，它已经成为一种引人注目的产品。

2025年4月10-11日，由中国粉体网主办的第四届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会将在安徽·池州举行，届时中南大学金胜明教授将在大会上作《碳酸钙结构与形貌调控合成技术》主题报告，根据碳化法等主流工艺，分析不同形貌碳酸钙制备技术和应用优势，讲解工艺控制和晶型控制的要点。

专家介绍

金胜明，中南大学教授，博士生导师。主要从事粉体功能材料、固废资源化利用、传统材料低碳制备工艺开发等领域的研究工作。

主持和参与国际合作项目、国家自然基金重点项目、国家重点研发计划项目、省级重点研发计划项目、校企合作委托项目50余项，参与完成的“矿物材料关键技术及应用”成果荣获湖南省科学技术进步二等奖，申请发明专利40余项，获授权发明专利14项、发表本专业学术论文80余篇;获湖南省高等教育教学成果一等奖2项，出版编著2部。

参考来源：

杨春玲，纳米碳酸钙的制备及粒径、形貌控制，东华大学

王向科，不同形态纳米碳酸钙制备及应用的研究进展，五邑大学

马蓝宇，碳酸钙微粒的形貌控制与应用，广西科技大学

(中国粉体网编辑整理/昧光)

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