無機粉體碳酸鈣改性實驗裝置圖

① 納米碳酸鈣的改性方法有哪些

納米碳酸鈣的制備方法有物理法和化學法。物理法即對碳酸鈣含量高的天然石灰石、白堊石進行機械粉碎而得到碳酸鈣產品的方法。但是用粉碎機粉碎到1μm以下是相當困難的，只有採用特殊的方法和機械才有可能達到0.1μm以下。所以工業上以化學法為主。

納米碳酸鈣是採用無機非金屬礦石灰石為原料合成的重要無機鹽新產品，是20世紀80年代發展起來的一種新型超細化固體材料。其粒徑在1~100nm之間，粒徑小，活性好。

不同形態的超細碳酸鈣的制備技術已成為許多先進國家開發的熱點。納米碳酸鈣的制備方法有物理法和化學法。物理法即對碳酸鈣含量高的天然石灰石、白堊石進行機械粉碎而得到碳酸鈣產品的方法。但是用粉碎機粉碎到1μm以下是相當困難的，只有採用特殊的方法和機械才有可能達到0.1μm以下。所以工業上以化學法為主。化學法又分為碳化法和復分解法。

碳化法

碳化法是納米碳酸鈣的主要生產方法。將精選的石灰石煅燒，得到氧化鈣和窯氣。使氧化鈣消化，並將生成的懸浮氫氧化鈣在高剪切力作用下粉碎，多級旋液分離除去顆粒及雜質，得到一定濃度的精製氫氧化鈣懸浮液；然後通入CO2氣體，加入適當的晶型控制劑，碳化至終點，得到要求晶型的碳酸鈣漿液；再進行脫水、乾燥、表面處理，得到納米碳酸鈣產品。

按照碳化過程中CO2氣體與氫氧化鈣懸浮液接觸方式的不同，可將碳化法分為間歇鼓泡碳化法、連續噴霧碳化法和超重力碳化法，以及在間歇鼓泡碳化法基礎上改進的非冷凍法。

間歇鼓泡碳化法

間歇鼓泡碳化法是將Ca(OH)2漿液降溫到25℃以下，泵入碳化塔，保持一定液位，在塔的底部向塔內通CO2和空氣的混合氣體進行碳化反應，間歇制備納米級碳酸鈣。

該法投資少，易於轉化，為國內外大多數廠家所採用。但是這種方法生產效率低、氣液接觸差、碳化時間長、粒徑粗且不均勻。

間歇鼓泡法制備納米碳酸鈣的工藝流程圖

連續噴霧碳化法

噴霧碳化法是將石灰乳用噴頭噴成霧狀，從塔頂噴下，將一定濃度的CO2以某一速度從塔底上升，與霧狀石灰乳發生反應。對於連續噴霧碳化，則重復進行以上過程，最後可獲得粒徑小於0.1μm的納米碳酸鈣。

該法生產納米碳酸鈣效率高，經濟效益可觀，並能實現連續自動大規模生產，另外，具有很高的科學性和技術性。但設備投資較大。

超重力碳化法

超重力碳化法是利用旋轉造成一種穩定的、比地球重力加速度高的多的超重力環境，極大地增加氣液接觸面積，強化氣-液之間的傳質過程，從而提高碳化速度。同時，由於乳液在旋轉床中得到高度分散，限制了晶粒的長大，即使不添加晶形控制劑，也可以制備出粒徑為15~30nm的納米碳酸鈣。

非冷凍法

非冷凍法制備納米碳酸鈣技術與其他制備技術的區別在於：採用間歇鼓泡式碳化法，在不改變裝置設備的情況下，通過陸續加入配置的多種分散劑的方法，在碳化塔內與漿液一起反應，取消了冷凍系統，減少了能耗，降低了生產成本。

復分解法

復分解法是指將水溶性鈣鹽(如氯化鈣)與水溶性碳酸鹽(如碳酸銨或碳酸鈉)，在適宜條件下反應而製得碳酸鈣的方法。這種方法可通過控制反應物濃度及生成碳酸鈣的過飽和度，並加入適當的添加劑，得到球形的、粒徑極小、比表面積很大、溶解性很好的無定形碳酸鈣。但吸附在碳酸鈣中的大量氯離子很難除盡，生產中使用的傾析法往往需要大量的時間和洗滌用水。

② 碳酸鈣表面改性選擇設備應該注意哪些問題

根據碳酸鈣粉體表面改性的機理及工藝等，在選擇表面改性設備時應考慮滿足以下幾點要求：
（1）表面改性設備能將粉體加熱到120℃，並能在90℃--120℃之間保溫，加熱和保溫時間能夠自動控制。
（2）要有排氣裝置，可將表面改性時需排除的水以蒸汽方式排出。
（3）碳酸鈣粉體在表面改性中應處在高速動態的狀態下。
（4）表面改性設備應滿足表面改性劑分加的要求。
（5）為解決表面改性中產生的假團聚體和硬團聚體，一定要進行有效的分級，應用專用的分級設備進行配套。
上海浦東有一家專業做改性機的叫甲浦瑞，有需要的可以聯系。

③ 納米碳酸鈣表面改性工藝有哪些表面改性的必要性有哪些

納米碳酸鈣是一種功能性無機填料，廣泛應用於塑料、橡膠、油墨、塗料、造紙、膠粘劑、密封膠等領域。

④ 重質碳酸鈣表面改性技術及設備有哪些

用方解石及白堊等加工的重質碳酸鈣是目前有機高聚物基材料中用量最大的無機填料。但是，未經表面處理的重質碳酸鈣與高聚物的相容性較差，容易造成在高聚物基料中分散不均從而造成復合材料的界面缺陷，降低材料的機械強度。隨著用量的增加，這些缺點更加明顯。因此，為了改進重質碳酸鈣填料的應用性能，必須對其進行表面改性處理，提高其與高聚物基料的相容性或親和性。

重質碳酸鈣的表面改性主要是通過添加表面改性劑對其進行表面化學處理。採用的表面改性劑主要是：硬脂酸（鹽）、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、鋯鋁酸鹽偶聯劑、無規聚丙烯、聚乙烯臘等。

表面改性要藉助設備來進行。常應的表面改性設備是SLG型連續粉體表面改性機（圖1）、高速加熱混合機（圖2）以及渦流磨和流態化改性機等。

重質碳酸鈣的一般改性工藝流程如圖3所示。碳酸鈣經乾燥後（水份含量較低的乾粉也可不進行乾燥）給入表面改性機，同時加入一定量的表面改性劑，作用一定時間後即得表面改性後的活性重質碳酸鈣。

影響重質碳酸鈣表面改性效果的主要因素是：表面改性劑的品種、用量和用法（即所謂表面改性劑配方）；表面改性溫度、停留時間（即表面改性工藝）；表面改性劑和物料的分散程度等。其中，表面改性劑和物料的分散程度主要取決於表面改性機。

表面改性劑配方是重質碳酸鈣表面改性的關鍵技術。選擇表面改性劑配方首先要考慮改性重質碳酸鈣的應用體系，其次要考慮重質碳酸鈣的粒度大小、分布特性及比表面積，還要考慮表面改性劑的成本。

配方確定以後，還要選擇好表面改性設備。好的表面改性設備應具備以下基本工藝特性：

①對粉體及表面改性劑的分散性好

②粉體與表面改性劑的接觸或作用機會均等

③改性溫度可調

④單位產品能耗低

⑤無粉塵污染

⑥操作簡便、運行平穩

圖2 高速加熱混合機

1-回轉蓋；2-混合機；3-折流板；4-攪拌葉輪；6-驅動電機；7-機座

表面改性具體工藝流程圖可以到中國粉體技術 網上看看

⑤ 碳酸鈣表面改性方法有哪些以及常用改性劑探究有哪些

碳酸鈣是一種白色粉末，無味無臭的化合物，它有很多俗稱，像灰石、石灰石、大理石等等。 碳酸鈣不溶於水，但是卻溶於像鹽酸等這樣的酸，溶解在酸中會放出大量的氣體。 碳酸鈣在地球上很常見，不僅存在動物的骨骼或者外殼中，也存在於方解石、 大理石等岩石中。 碳酸鈣有無定型和結晶型兩種形態，碳酸鈣是一種無機化合物，也是一種粉末產品。 碳酸鈣憑借著價格低廉、無毒無味、白度高、硬度好等特點在橡膠和塑料生產過程中廣泛用作填料碳。 據統計，在塑料製品製造過程中無機填料大部分是碳酸鈣，約占填料用量的 70%。 碳酸鈣分為天然礦石粉碎而得的重質碳酸鈣（ GCC） 和經過化學過程生產的沉澱碳酸鈣（ PCC） 。 因 PCC 的生產工藝復雜且昂貴，同時會帶來環境污染，今後的發展趨勢是更多的使用 GCC 代替 PCC。
通常未經過改性的 GCC 具有親水性表面，然而其與極性有機聚合物的親和性較差， 在基料中易造成分散的不均勻或積聚現象，從而導致填料與聚合物之間產生相異界面，這種缺陷容易產生應力集中現象， 以致填充復合材料機械力學性能下降，發生斷裂現象

⑥ 現有一包固體粉末，可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一種或幾種組成．為確定其組成，進行了如下圖所示的實驗

（1）將白色粉末加入足量水後產生白色沉澱，可知該白色沉澱應該為碳酸鈣，得到的無色溶液能夠和稀鹽酸反應生成氣體，可以知道在固體粉末中一定含有碳酸鈉，從而可以判斷在X溶液中一定含有氯化鈉；
（2）根據（1）的解答可以知道，在混合物中一定含有碳酸鈉，而白色沉澱碳酸鈣可能是混合物中含有的，結合氧化鈣可以和水反應生成氫氧化鈣這一知識點，可以判斷白色沉澱也可能是碳酸鈉與氫氧化鈣發生了反應而生成的，所以碳酸鈣和氧化鈣都為可能含有的物質，所以它可能的組合為：①碳酸鈉，氧化鈣； ②碳酸鈉，碳酸鈣； ③碳酸鈉，氧化鈣，碳酸鈣等三種可能的組成．
故答案為：
（1）CaCO₃；NaCl；
（2）Na₂CO₃；Na₂CO₃、CaO/Na₂CO₃、CaCO₃、CaO/Na₂CO₃、CaCO₃．

⑦ 碳酸鈣粉體表面改性的機理是什麼，哪種表面改性劑合適

碳酸鈣粉體表面改性原理：用碳酸鈣改性劑對碳酸鈣粉體進行改性時，由於碳酸鈣是無機物，它和粉體改性劑的親水基有很大的親和力，它們之間進行類似化學鍵這樣的化學結合，親油基就定向於碳酸鈣微粒的表面，形成一層單分子膜，能顯著改善在聚烯烴等高聚物基體中的分散性和親和性，並且能與高聚物基體間產生界面作用。這就是活性碳酸鈣生產的基本原理，這樣處理過的填料已由親水性變 為親油性，對樹脂一類的有機物有良好的親和力，從而提高製品的各項應用性能。當然所有的產品還是要經過試驗才能確定是否可用的，實踐才是檢驗產品是否可行的標准。我們澳達的碳酸鈣改性劑經得起檢驗，選擇澳達環保新材料，您不會失望的。

⑧ 如何用紅外光譜判斷無機粉體的改性效果

能具體一點說一下是什麼無機粉體、如何改性嗎？
一般來說，如果改性之後，樣品會有一些官能團的接入、化學鍵的改變等等，而這些都會在紅外光譜上體現出來，有了一定的針對性後，只要測試改性後的樣品是否有這種紅外特徵，就可以判斷是否改性了。

⑨ 現有一包固體粉末，可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一種或幾種組成．為確定其組成，進行了如圖所示的實驗（

（1）在白色粉末中能產生白色沉澱，可知該白色沉澱應該為碳酸鈣，又得到的無色溶液能夠和稀鹽酸反應生成氣體，可以知道在固體粉末中一定含有碳酸鈉，所以可以判斷，碳酸鈣可能是原混合物中含有的，也可能是氧化鈣與水反應後生成的氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成的，所以它的可能的組合為：①碳酸鈣、碳酸鈉、氧化鈣；②碳酸鈉，碳酸鈣；③碳酸鈉、氧化鈣等三種可能的組成；
（2）根據（1）的解答可知X溶液為氯化鈉溶液其質量為：200g×5.85%=11.7g，根據題意結合化學方程式，可以求出與鹽酸反應的碳酸鈉的質量為10.6g，進而可以判斷出該固體粉末的組成為：CaCO₃、CaO、Na₂CO₃ ，進而可以判斷若白色沉澱質量小於10g，則原混合物的組成為氧化鈣和碳酸鈣，計算過程如下：
解：設碳酸鈉的質量為x，則：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106117
x11.7g

106

x

＝

117

11.7g

解得x=10.6g
這里我們求得的只是和鹽酸反應的碳酸鈉，總質量為20g，所以假如白色沉澱是固體粉末中的，則只有20g-10.6g=9.4g，而題目中得到的白色沉澱的質量是10g，也就是說白色沉澱並不是完全來自於原固體粉末中，而是有一部分是反應中生成的，即氧化鈣和水反應生成了氫氧化鈣，而氫氧化鈣又和碳酸鈉反應生成了碳酸鈣沉澱，從而可以判斷在混合物中含有氧化鈣．
故本題答案為：（1）CaCO₃； Na₂CO₃；3；
（2）11.7；CaCO₃、CaO、Na₂CO₃；CaCO₃、CaO．

⑩ 超細粉體表面改性方法，原理及設備有哪些

1 超細粉體表面改性方法（粉體技術網）
表面改性的方法很多，分類方法依分析問題的角度不同而異。小石真純和劉雪東等提出的基於改性工藝性質分類方法有其獨特之處，其將粉體表面改性方法分為6類, 即：表麵包覆改性、表面化學改性、機械力化學法改性、膠囊式改性、高能改性、沉澱反應改性。
1.1 表麵包覆改性
表麵包覆改性是表面改性劑與粒子表面無化學反應，包覆物與粒子間依靠物理方法或范德華力而連接，該方法幾乎適用於各類無機粒子的表面改性。此方法主要利用無機化合物或有機化合物對粒子進行表麵包覆，減弱粒子的團聚作用，而且由於包覆物而產生了空間位阻斥力，使粒子再團聚十分困難。用於包覆改性的改性劑有表面活性劑、超分散劑、無機物等。
趙海燕等以酒石酸作為表面活性劑， 研究對SiC料漿流動性能的影響。結果表明：酒石酸的用量對碳化硅粉體表面活性的影響有很大程度的差別。一般情況下，酒石酸在用量為0.05%時，對碳化硅表面改性作用最好。
胡聖飛等使用聚酯超分散劑改性納米碳酸鈣並用增塑劑的糊粘度來表徵填料納米碳酸鈣在樹脂中的流動性和分散性的好壞，體系的粘度越小則改性效果越好，經改性的納米碳酸鈣的糊粘度大幅度降低。
陳飛躍等用超分散劑對炭黑進行改性，結果表明，超分散劑的加入明顯改善了體系的分散性能, 在最佳分散劑含量下，體系具有高流動度、低粘度、小觸變性等性質。
岳林海等在碳酸鈣表麵包覆無機二氧化硅層，可使其在一定程度上具有二氧化硅的性質，表面光滑度、白度、耐酸性、分散性、比表面積等都有較大的提高，能大大改善碳酸鈣的應用性能。
Prabhakaran等研究了氫氧化鋁包覆SiC粉體的表面改性。在鋁的覆蓋率為0.1mg/m2 時，SiC粉體表現出類似氧化鋁的分散特性，zeta電位明顯改善;當覆蓋層鋁增大到一定值時，懸浮液的流變性能降低。聚乙烯亞胺(PEI)表面改性可以提高SiC粉體的流動性能，改性後的顆粒尺寸均勻，形狀多為球狀。調節pH， 改變聚乙烯亞胺和SiC顆粒表面的結合方式，聚乙烯亞胺吸附到SiC顆粒表面， 增加了顆粒之間的靜電排斥能，有助於提高SiC顆粒表面的分散性和流動性。

1.2 表面化學改性
表面化學改性通過表面改性劑與顆粒表面進行化學反應或化學吸附的方式完成。Shirai等利用無機顆粒表面的羥基基團，在Si､TiO2 和白炭黑等超細粒子表面接枝上具有引發聚合反應作用的基團，然後用這些基團引發乙烯基在粉體表面發生聚合反應，有效提高了超細粉體在有機介質中的分散性。
李瑋等在研究炭黑顆粒表面接枝丙烯酸中發現，在一定條件下，丙烯酸單體可以直接接枝在炭黑顆粒表面，從透射電鏡觀察中發現，由於接枝上去的聚丙烯酸長鏈含有離子親水基團，在水介質中能較好地伸展空間位阻屏障作用，阻止了炭黑粒子的再聚集，使得炭黑粒子分散均勻、分散穩定性增加。
Boven等和Tsubokawa等分別在二氧化硅表面引入偶氮基團和過氧基團引發甲基丙烯酸甲酯進行接枝聚合。章文貢等利用自製的鋁酸酯偶聯劑對碳酸鈣粉末進行表面改性，改性後碳酸鈣的吸濕性、吸油量降低，粒徑變小，在有機介質中易分散，熱穩定溫度大於300℃。

1.3 機械力化學改性
機械力化學改性指的是通過粉碎、磨碎、摩擦等機械方法，使礦物晶格結構、晶型等發生變化, 體系內能增大，溫度升高，促使粒子溶解、熱分解、產生游離基或離子，增強礦物表面活性，促使礦物和其他物質發生反應或相互附著，達到表面改性目的的改性方法。
王棟知等研究了重鈣在介質攪拌磨中的表面改性過程，結果表明，介質攪拌磨中機械化學作用對重鈣改性起著積極的作用，並使得重鈣粒度減小、比表面積增大。在此作用下,，AA､AS(兩種改性劑 國內產)葯劑均在重鈣表面發生化學吸附，實現了磨料與改性同時進行，起到分散與助磨作用。
丁浩、盧壽慈以硬脂酸鈉為改性劑，研究了在攪拌磨中濕法超細研磨碳酸鈣顆粒的同時進行表面改性，研究表明，濕法超細研磨過程中的機械力化學效應有利於顆粒表面改性，且改性效果受研磨細度、料漿濃度、pH、料漿溫度以及研磨力的影響，其中以研磨力的影響最為重要。
顧華志等將一定質量比的CaCO3和Ca(OH)2在行星式球磨機中進行研磨，實現Ca(OH)2對CaCO3的包覆和活化，提高了CaCO3分解形成的CaO的抗水化性，得到性能良好的耐火材料。

1.4 膠囊式改性
膠囊式改性是在粉體顆粒表面上覆蓋均質而且有一定厚度薄膜的一種表面改性方法。Rong等用聚苯乙烯對Al2O3 ､SiO2包覆過的TiO2復合粒子進行了膠囊化，有效提高了該物質的吸光率及穩定性。
朱立群等採用原位聚合法制備了種微膠囊以有機硅樹脂和陶瓷纖維為囊芯材料,聚乙烯醇為囊材以有機硅樹脂和細粉混合體為囊芯材料, 聚乙烯醇為囊材。將含有有機硅樹脂具有液體流動性和較好的熱穩定性等物質的微膠囊復合進溶膠-凝膠膜層中, 通過微膠囊中的液體修復微裂紋的作用而達到提高溶膠-凝膠復合膜層性能的目的。

1.5 高能改性法
高能改性法是利用等離子體或輻射處理等引發聚合反應而實現改性的方法。有研究表明：低溫等離子體處理對玻璃纖維-環氧樹脂復合材料性能有一定的影響，玻璃纖維放入等離子體發生器內處理時，隨著處理時間的延長，玻璃纖維的質量損失由0.28%增至0.82% 。
這是由於等離子體中的高能離子對纖維表面所引起的刻蝕作用所致。由於粗糙度增大，新生表面積增大， 某些極性基團能更好的暴露，故其對偶聯劑的吸附量大為增加。這必然改善纖維與環氧樹脂的潤濕性，從而提高了界面粘結和復合材料的力學性能。利用等離子體進行粉末的表面改性已應用於炭黑的氧化處理。用等離子體處理高聚物以改變其表面性質的研究已有不少報道，例如聚乙烯經氦等離子體處理。

1.6 沉澱反應改性
沉澱反應法是向含有粉體顆粒的溶液中加入沉澱劑， 或者加入可以引發反應體系中沉澱劑生成的物質，使改性離子發生沉澱反應，在顆粒表面析出，從而對顆粒進行包覆。沉澱法主要可分為直接沉澱法、均勻沉澱法、非均勻形核法、共沉澱法、水解法等。
劉永峙等在片狀鋁粉表麵包覆一層ZnS，制備出的復合粒子Al/ZnS保持了Al粉的紅外低發射率並同時遮蓋其金屬光澤，有利於兼容可見光偽裝。
張從容等在氫化鈦表面均勻地包覆了一層SiO2 ，制備出復合型發泡劑, 有效延遲了核物質的釋氫時間。

2 表面改性設備
粉體表面改性設備，主要擔負3項職責：一是混合；二是分散；三是表面改性劑在設備中熔化和均勻分散到物料表面，並產生良好的結合。我國粉體表面改性設備大多數是從化工機械中借用過來的，因而並不能很好地完成改性任務。而專用粉體表面改性設備的開發始於20世紀90年代後期。
目前表面改性機主要有:
(1)PSC系列粉體表面改性機。PSC系列粉體表面改性機是表面化學改性的專用設備，它具有設計先進、科學、能連續生產、產量高、能耗低、自動化程度高、工人勞動強度低、無粉塵污染、且表面改性劑用量少、包覆率高等特點。
(2)復合式粉體連續改性系統。復合式粉體連續改性系統是引進日本技術經消化、吸收生產的新型表面改性設備， 適用於年產3000 ~ 5000 T改性粉體的企業。其主要特點：連續運行、改性均勻、 節約了葯劑；採用導熱油加熱，可避免自摩擦升溫慢和電能的浪費；密封性好，無粉塵污染。
(3)SLG型三筒連續粉體表面改性機。該改性機是引進瑞典AGMW公司三筒高速強烈混合表面改性機(HSTP-3/ 1000而研製的)，定名為SGL型三筒連續粉體表面改性機。該改性機連續生產、自動加料、操作簡單、處理能力大， 特別適合用硬脂酸類、各種偶聯劑等對碳酸鈣、滑石、雲母、高嶺土、石英、硅灰石等非金屬礦物填料進行連續表面改性處理。
(4)半自動強烈混合改性機組。半自動強烈混合改性機組的最大特點是利用電子秤全自動計量， 使高速混合機的加料實現了遠距離自動操作，大大降低了人工勞動強度和人工計量不準的偏差，同時設備間採用密封的管道聯接，防止粉塵污染。超細粉體高冷攪機組改性機超細粉體新型高冷攪機組改性機已經生產出2L+6L實驗室機組。
表面改性設備的發展趨勢是：在設備結構優化(適用性廣、分散性能好、粉體與表面改性劑的作用機會均等、改性溫度和停留時間方便調節、單位產品能耗和磨損應降低、無粉塵污染等)的基礎上採用先進計算機技術和人工智慧技術對主要參數和改性劑用量進行在線自動調控，以實現表面改性在顆粒表面的單分子層吸附、減少改性劑用量、穩定產品質量和方便操作。