中国粉体网讯 轻质(纳米)碳酸钙（CaCO₃）作为优异的功能性填充材料，其性能取决于它的技术指标，包括钙含量、粒度、粒径分布、粉体形貌等。

1、碳酸钙形貌调控技术

轻质碳酸钙的制备方法以碳化法和复分解法为主，此外还有微乳液法、乳状液膜法和溶胶凝胶法等，各种工艺都可以生产不同晶体形貌的碳酸钙。

轻质（纳米）碳酸钙的制备方法

碳化法

碳化法是工业生产碳酸钙的主要方法，技术工艺成熟，依据不同的生产工艺和气-液接触方式，还可细分为连续鼓泡碳化法，间歇鼓泡碳化法，连续喷雾碳化法、超重力碳化法等不同方法。主要流程如下图，将石灰石进行煅烧生成生石灰和窑气二氧化碳，再将生石灰消化净化制备纯净的Ca(OH)2浆液，并添加控制剂后送入碳化塔，通入净化后的窑气进行碳化，最后将碳酸钙熟浆分离、干燥脱水后制得碳酸钙成品。

碳化法工艺流程

比较而言，碳化法更容易对碳酸钙的晶型以及形貌进行控制。碳酸钙晶体的产生发生在碳化阶段，通过控制碳化阶段的工艺参数，如Ca2+浓度、碳化温度、CO₂控制、pH值、添加剂等，最终可以得到不同的产品。

碳化法的成本较低，可以进行大规模生产，但传统碳化法制备特殊形貌的碳酸钙也存在粒径分布不均匀、生产效率低等问题，针对这些问题研究者们也在尝试不同的碳化工艺、优化碳化塔结构、开发晶型调控剂以及从控制反应条件等方面展开深入研究。

复分解法

复分解法主要是在溶液中使可溶性钙盐与碳酸盐或碳酸氢盐在一定条件下混合直接反应生成碳酸钙的方法。根据实际反应不同介质体系又可以分为微乳液法，凝胶法，模板法等制备方法，反应实质还是Ca²⁺与CO₃^2-的直接作用，一般通过：

Ca²⁺—H₂O—CO₃^2-体系和Ca²⁺—R—CO₃^2-（R为有机介质）体系实现。主要流程如下图，主要技术核心是需要适当的控制剂来调控碳酸钙晶体形貌与晶型。

复分解法虽可制得形貌规整、分散度好的球形碳酸钙，但这种方法原料来源比较复杂且会引入大量的杂质离子，还不适合较大规模工业化生产，目前研究者普遍在尝试电石渣、磷石膏、钢渣等钙质材料联产和除杂提纯工艺来突破这一瓶颈。

复分解法工艺流程

2、不同形貌碳酸钙应用

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。

针状

针状纳米碳酸钙又称晶须碳酸钙，一般指长径比大于10，截面积小于5.2×10-4cm2的单晶纤维材料。其完整的晶体结构，使它的补强增韧功能远大于目前常用的增韧剂。作为一种补强增韧填料，它可以显著提高材料的强度、伸长度、硬度、耐磨性等，特别是可以提高橡胶的耐曲挠性。

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。

立方形

立方形碳酸钙结构简单、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。

片状

片状碳酸钙由于可以层叠、压实，当片状碳酸钙应用于造纸工业时，可大大提高纸张的遮光度，可以获得具有优良白度、印刷性、吸墨能力和平滑性的纸。片状碳酸钙的白度高、吸油值适中、在高分子材料中具有取向效应，常被用于涂料、油墨、塑料薄膜等行业中。研究发现，作为填料和增强剂，非常规的排列方式赋予片状碳酸钙光滑度高、光泽度高、力学性能好等优点，在一些复合材料中它还具有高的电阻率和弹性系数。

无定形

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。

2026年3月31日-4月1日，由中国粉体网主办的“第五届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第四届功能母粒材料及应用高峰论坛”将在湖北·襄阳举行。届时将邀请中南大学金胜明教授作《轻质纳米碳酸钙颗粒调控改性及应用》专题报告，分享中南大学纳米碳酸钙制备技术、结构调控方法以及在橡胶等制品中的应用成果等。

专家介绍

金胜明，男，工学博士，中南大学教授，博士生导师，矿物材料及其应用湖南省重点实验室副主任。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。承担国际合作项目、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、校企合作委托项目等50余项，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16项、发表本专业SCI学术论文90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。

参考文献：

粉体网：全面了解片状碳酸钙，它值得期待！

马蓝宇：碳酸钙微粒的形貌控制与应用，广西科技大学

郭琳琳：电石渣制备高附加值碳酸钙的研究进展，沧州师范学院

王向科，尹荔松;不同形态纳米碳酸钙制备及应用的研究进展

(中国粉体网编辑整理/昧光) 

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