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同是碳酸钙,球霰石型有什么独特之处?

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-29  来源:粉体技术网  浏览次数:41
核心提示: 碳酸钙有三种常见的晶型:文石、球霰石、方解石。
  碳酸钙有三种常见的晶型:文石、球霰石、方解石。从热力学稳定性角度来看,方解石型是热力学最稳定的晶型,在自然界中广泛存在;而球霰石型是最不稳定的,处于亚稳定态,在自然界中仅存在于某些鱼类的耳石器官、海鞘的骨针、甲壳动物组织中。


1、球霰石型碳酸钙的特性

球霰石型碳酸钙在自然界中极少存在,通常球霰石是一个由纳米尺寸的微晶球粒组成的多晶球霰石,而不是方解石和文石那样的单晶体。在实验室合成时,颗粒形貌不仅与晶体结构有关,也与制备条件有很大关系。通常实验制备的球霰石型碳酸钙常以球状聚集体的形式存在,而方解石型碳酸钙常以规则的菱面体形式存在,文石型碳酸钙则易形成针状。此外,球霰石型碳酸钙还具有圆盘形、薄片形、六角形、透镜形等形貌。球形形貌的球霰石型碳酸钙被认为是最有应用前景的一种碳酸钙

在这三种晶型中,球霰石型相比其他两种晶型,除了具有常规的性质,如密度低、白色无味、酸分解性和化学稳定性等之外,还具有中空或多孔结构、粒径分布均匀、微纳米级尺寸、亲水性较高、比表面积较大、溶解性和分散性较好、生物兼容性与安全性较好、降解性好、相变能力较强、机械性能与热稳定性良好、球形分布等特点。所以,球霰石型碳酸钙在日用、生物医药、新材料等领域极具应用前景和经济效益。


2、球霰石型碳酸钙的应用前景

建材:球霰石热力学性质不稳定,在水中易转换为方解石,因此,利用该相变过程,球霰石型碳酸钙可作为一种胶凝体促使水泥颗粒的积聚、水化,提高混凝土的强度和耐久性。

功能填料:我国的碳酸钙产品主要是用作填充剂和添加剂,在研究中发现,球霰石有较大的比表面积、良好的分散性、球形尺寸分布均匀等特性,对于油墨、塑料、纸张、涂料等产品填充性能的提高、产品流动性和光泽度的改善能力要明显优于其他两种晶型碳酸钙。

生物医药:同时球霰石型碳酸钙是多孔或中空的微纳米级颗粒,比表面积较大,具有良好的生物降解性和生物兼容性,且分解条件温和、分解速度可控,因此使用其装载药物对人体更加安全,装载效率也比其他晶型的碳酸钙更高,相比于其他的载体,在价格上也更具有竞争力。

仿生材料:有研究表明球霰石型碳酸钙在复合材料和仿生材料的制备领域同样有广泛应用,如球霰石型碳酸钙能增强涂料的附着能力、延缓羟基磷灰石的释放速率、增加羟基磷灰石在人体内的降解速率、提高复合材料的生物相容性和生物活性等。

因此,实现球霰石型碳酸钙的工业稳定制备极具经济效益。

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