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1、硫酸钙晶须制备机理及技术研究进展?46?材料导报A:综述篇2011年6月(上)第25卷第6期硫酸钙晶须制备机理及技术研究进展张华伟,陈继涛,梁鹏,王力(山东科技大学化学与环境工程学院,青岛266510)摘要硫酸钙晶须作为一种新型无机材料在建材,医药,塑料,橡胶等行业都具有广阔的应用前景.结合本课题组在硫酸钙晶须材料研究领域的工作,总结了近年来硫酸钙晶须材料的研究进展,主要介绍了硫酸钙晶体的几种形态以及水分子在硫酸钙晶体中的存在形态;探讨了硫酸钙晶须的制备机理;分析了硫酸钙晶须的制备技术及其结晶过程中的各种影响因素,最
2、后总结分析了该领域的发展趋势和急需解决的问题.关键词硫酸钙晶须结晶过程制备技术中图分类号:TB332ResearchProgressonthePreparationMechanismandTechnologyofCalciumSulfateWhiskerZHANGHuawei,CHENJitao,LIANGPeng,WANGLi(CollegeofChemicalandEnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao26
3、6510)AbstractAsanewinorganicmaterial,calciumsulfatewhiskerhasbeenwidelyapplicatedinindustrysuchasbuildingmaterial,medicine,plasticandrubber.Combinedwiththeresearchachievementsofourgrouponthecalciumsulfatewhiskermateria1.therecentprogressesinthecalciumsulfatewhi
4、skermaterialaresummarized.severalformsofcalciumsulfatecrystalandtheexistenceformsofwatermoleculeincalciumsulfatecrystalareintroduced,thepre-parationmechanismofcalciumsulfatewhiskerisinvestigated,thepreparationtechnologiesofcalciumsulfatewhiskerandtheinfluencefa
5、ctorsinthepreparationofcalciumsulfatewhiskeraresummarized.Finally,thecurrentproblemsandthefurtherresearchdirectioninthefieldarepointedout.,.Keywordscalciumsulfatewhisker,crystallizationprocess,preparationtechnology0引言硫酸钙晶须是一种以单晶形式生长的新型针状,具有均匀横截面,完整外形,完善内部结构的纤维状
6、(须状)亚纳米材料.其形态是由于晶体在轴向和侧面生长速率的差异造成的,晶体的生长过程符合Harlman和Perdoek等提出的周期链理论,即晶须主要沿轴向方向的螺旋错位生长,其侧面是低能面,生长非常缓慢,通过表面扩散给晶须的尖端或基面上露头螺旋供料.晶体生长最快的方向是化学键最强的方向,界面上形成一个键所需要的时间随着键合能的增加而减少.在硫酸钙晶体的轴向(001)面,Eso]四面体和[CaO.]八面体相互联结,是晶体中化学键最强的方向,因此在该方向的生长速率最快.其结构图如图1所示¨1].硫酸钙晶须具有较大的比表面
7、积,高强度,高模量,高韧性,高绝缘性,耐磨耗,耐高温,耐酸碱,抗腐蚀,红外线反射性良好,易于表面处理,易与聚合物复合,无毒等诸多优良的理化性能,而且价格低廉,是一种市场前景极为广阔的新型无机材料,可广泛应用于建材,医药,增强塑料,橡胶,胶黏剂,环境工程_2等行业.图1硫酸钙晶须结构图Fig.1Structurediagramsofcalciumsulfatewhisker1硫酸钙晶体的形态根据结晶水含量的不同,硫酸钙晶体可分为CaSO?2H2O,CaSO?1/2H2O和CaSO43种形态,其中CaSO?2HO热力学性
8、质最为稳定,在加热的条件下可以脱水生成半水或无水硫酸钙.水分子在CaSO晶体中的形态及结构一直是国内外学者研究的热点,由于水分子与CaSO分子的*国家自然科学基金(21006059);山东科技大学春蕾计划项目(2008Azz187)资助张华伟:男,1980年生,博士研究生,工程师,研究方向为矿物材料加工,环境污染物控制E-mail:sdkdzh
