[科普中国]-新材料——碳酸钙晶须

碳酸钙晶须是一种人工合成的单晶材料，不仅原料价格低廉，分布也十分广泛。碳酸钙晶须在白度、耐热性、耐磨性等方面的性能优于一般材料，所以在很多领域有着很好的应用前景。

晶须是指以单晶形式生长的形状如短纤维，但尺寸远比短纤维小的须状微晶体。晶须是一种力学性能十分优异的新型复合材料补强增韧剂，有长径比大的特点。

碳酸钙晶须与传统的粒状碳酸钙具有相同的组分，可以应用于一般碳酸钙的所有使用领域。除此之外, 碳酸钙晶须还具有许多优点，如无机晶须强度高、弹性模量高等，也可以更有效地发挥其增韧、增强作用。目前，碳酸钙晶须主要应用于增强塑料、摩擦材料、造纸等领域。

1、增强塑料

在塑料中填充碳酸钙晶须，可以起到提高弯曲弹性模量、塑料拉伸弹性模量及抗冲击强度和改善塑料制品热稳定性及表面光滑性的作用。因其具有纤维增强和填充能力，以及优良的表面光滑性能和很高的尺寸稳定性等特点，在工程塑料方面具有广阔的发展前景。

2、摩擦材料

碳酸钙晶须的耐温性好，在摩擦材料应用可以显著提高耐磨性，而且碳酸钙晶须成本低廉, 是替代石棉摩擦材料的理想产品。

3、造纸

碳酸钙晶须具有特殊的柱状方向性，用作造纸填料能够与原纸表面平行而紧密地排列，而且白度和填充性都很高。尤其是在一些特殊要求的纸张中，具有更好的发展前景。

此外，碳酸钙晶须还可作为涂料的增粘剂，能大大提高涂料的黏度，增加触变性。碳酸钙晶须在硅溶胶、苯丙乳液中分散较好，受基体的保护作用，断裂现象很少，完整的碳酸钙晶须能够起到骨架的作用，更好地发挥其优异的力学性能。

目前，碳酸钙晶须主要有可溶性Ca2+盐和CO32-盐复分解法、Ca（HCO3）2分解法、尿素水解法和Ca(OH) 2-CO2气液反应法等制备方法。不过，每一种方法都有一定的局限性，需要进一步的改进与完善。

本文由石家庄市藁城区第九中学高级教师韩素娟进行科学性把关。

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