碳酸鈣（CaCO3），是地球上最普遍存在的物質(zhì)之一，從動物、人體骨骼到自然環(huán)境中的巖石和地殼都能看到它的蹤跡，通常可作為塑料、橡膠、涂料、建材等產(chǎn)品的骨架填料，起到降低成本的作用。然而這類“鈣幫”產(chǎn)品科技含量和附加值低，且在產(chǎn)能上已趨近飽和，并不適宜再大規(guī)模擴產(chǎn)。因此開發(fā)超純、超細(xì)、超白甚至不同形貌的碳酸鈣高技術(shù)粉體，發(fā)掘一些新型高附加值應(yīng)用領(lǐng)域勢在必行，下面就來盤點一下碳酸鈣粉體有哪些高附加值應(yīng)用值得關(guān)注吧！

（來源：天津燕東礦產(chǎn)品有限公司）

一、高端電子元器件晶粒細(xì)化劑

鈦酸鋇通常作為熱敏電阻、多層陶瓷電容器(MLCCS)、熱電元件、壓電陶瓷等高端電子元器件電子陶瓷的基礎(chǔ)母體原料。由于這些產(chǎn)品要求具備耐高電壓的特性，這就要求鈦酸鋇晶粒細(xì)而均勻，使得在單位厚度上擁有的晶界數(shù)目較多，從而降低單個晶界上上的有效電壓。有研究表明，往鈦酸鋇中添加碳酸鈣，隨著鈣量的增加，BaTiO₃的低溫相變點會移向更低的溫度，從而降低器件的燒成溫度，抑制鈦酸鋇晶粒的過分長大，因此鈦酸鈣可作為鈦酸鋇系電子陶瓷的晶粒細(xì)化劑。此外，高純超細(xì)碳酸鈣作為電子陶瓷的填充劑，也有降低介電常數(shù)對溫度的依賴、改變居里溫度、提高耐電壓和鐵電性能的優(yōu)點。

這類電子級碳酸鈣粉體通常要求形狀為近球形，晶系和晶格結(jié)構(gòu)為六方方解石結(jié)構(gòu)，粒度D50在2-4μm，純度則要求在99%以上，尤其對鐵、納、鎂等金屬離子要求極為嚴(yán)格，例如氧化鐵含量不超過十萬分之一。目前可由鈣鹽與碳酸鹽在濃堿性溶液中，經(jīng)低溫反應(yīng)制得。

電子級碳酸鈣粉體SEM圖（來源：東營市創(chuàng)新世紀(jì)光電材料有限責(zé)任公司）

二、防水透氣膜

防水透氣膜是一種透氣不透水的高分子薄膜，常用于制造衛(wèi)生防護用品以及透氣性防雨布等制品。在制備過程中，碳酸鈣顆粒作為“致孔劑”添加進聚合物基體中，經(jīng)流延或吹塑形成薄膜，再對其進行拉伸。拉伸時聚合物基體與碳酸鈣顆粒之間發(fā)生界面剝離而產(chǎn)生了微小的孔洞（約0.01～10um），從而賦予了薄膜的透氣不透水功能。

醫(yī)用透氣膠帶

為了讓透氣膜產(chǎn)生適宜孔徑的孔隙，碳酸鈣對粒徑、比表面積等有著嚴(yán)格的要求，一般粒徑D50需穩(wěn)定在1.8～2.2 μm，比表面積BET在5-15㎡/g。粒徑過小，不易在基體中分散，而粒徑過大，則會使膜孔隙變大而透水，甚至還會產(chǎn)生斷膜現(xiàn)象。此外，考慮到制品的美觀性，白度一般也要求不低于90%，若制需與人體接觸，則需使碳酸鈣表面PH指中性化，以防對人體皮膚產(chǎn)生刺激。

（來源：歐米亞Omya）

三、發(fā)光材料

碳酸鈣除了具有良好的力學(xué)性能以及穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)外，在光學(xué)方面也具有很好的紫外吸收特性，具備成為熒光粉基質(zhì)的優(yōu)秀潛力。以它為基質(zhì)摻雜稀土離子可以得到很好的發(fā)光強度和發(fā)光效率。

熒光燈

這種發(fā)光材料的強度和性能主要取決于碳酸鈣的晶型，稀土離子在CaCO₃晶體中是以晶格取代方式存在，晶型的差異導(dǎo)致?lián)诫s離子所取代的位置不同，從而使得發(fā)光性能也不同。例如Eu³⁺為例：摻雜球霰石型碳酸鈣發(fā)光材料主要呈現(xiàn)紅光發(fā)射，而在方解石型的發(fā)光材料中，則以橙紅發(fā)射為主，前者的發(fā)光強度高于后者。因此通過摻雜不同稀土材料、不同晶型的碳酸鈣基質(zhì)，并調(diào)整合適的比例可以實現(xiàn)不同發(fā)光強度、不同發(fā)光顏色的熒光材料，而其優(yōu)異的化學(xué)物理穩(wěn)定性則能夠使熒光材料的工作溫度范圍內(nèi)可以保持良好的性能。

四、導(dǎo)電涂料

在工業(yè)生產(chǎn)中，靜電可造成電磁干擾，引起電子設(shè)備的故障或誤動作；在易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)、存儲場所、設(shè)備極易引起爆炸和火災(zāi)。作為涂料廣泛應(yīng)用的填料，碳酸鈣具有成本低廉、原料來源廣泛的優(yōu)點，但未經(jīng)包覆的碳酸鈣不具有導(dǎo)電性，不能解決涂料中的靜電問題。利用聚苯胺(PANI)、SiO₂等對其進行包覆，可制備出具有一定的導(dǎo)電性和抗靜電性的CaCO₃-聚苯胺(PANI)/SiO₂導(dǎo)電復(fù)合粉體，利用其制成導(dǎo)電涂料涂覆于電子設(shè)備及一些特殊場所，可消除靜電帶來的一系列危害。

五、其他高附加值應(yīng)用

除了上述應(yīng)用，碳酸鈣通過提純、改性、增白等方式還能應(yīng)用于食品藥品、摩擦材料等的制造。由于用途不同，對于碳酸鈣的要求也有差異。食品級的碳酸鈣原料要求高純度（99%以上）高白度，且?guī)缀鯚o雜質(zhì)成分，不含對人體有害的重金屬物質(zhì)；如果作為藥物載體，還需在此基礎(chǔ)上制備成納米微球，以便進入血液循環(huán)，并實現(xiàn)藥物的控釋、緩釋；作為摩擦增強材料，則要采用原子排列高度有序、不存在晶界、位錯、空穴等缺陷的碳酸鈣晶須......

參考文獻：

1、侯亞雯,陳雪梅.電子級碳酸鈣的合成及機理[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).

2、劉金智. 基于重質(zhì)碳酸鈣熒光材料的制備與發(fā)光特性的研究[D].浙江工業(yè)大學(xué).

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