硫酸钙晶须产品描述
硫酸钙晶须简介
硫酸钙晶须简介硫酸钙晶须，又称石膏晶须，国际商品名称为“ONOPA-GPF”，是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，其平均长径比一般为20~50。
微溶于水，在水溶液中呈中性。
具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理，与树脂、塑料、橡胶相容性好，能够均匀分散，pH值接近中性。
优良的增强功能和阻燃性。
和其他无机晶须相比，硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。
硫酸晶须的性能优良、应用广泛。
（1）复合材料增强：硫酸晶须适合作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属及陶瓷的增强组元。
在塑料和橡胶中加入硫酸晶须可以起增强增韧的作用，还可以使制品的可加工性增强，成型收缩率降低，表面光洁度提高。
可提高机械强度、耐热性。
（2）摩擦材料：硫酸晶须无毒，适合作石棉代用品。
西方国家已禁止在摩擦材料中使用石棉，特别轿车摩擦片。
硫酸晶须，可提高摩擦系数的稳定性及耐磨性。
（3）环境工程：石膏晶须因其具有较大比较表面积，可用作过滤材料除去废气及废水中的有害杂质。
（4）沥青改性：用于沥青料及增强剂，提高沥青的软化温度。
（5）涂料和油漆：加入石膏晶须的涂料和油漆附着能力强、耐温、绝缘性好。
（6）加入无水硫酸钙晶须可提高环氧树脂黏结强度。
其增强效果超过石英粉、氧化铝、白炭黑、超细硅酸铝等到添加剂。
随着无水硫酸钙晶须的加大，环氧树脂黏结的拉伸强度和剪切强度均上升，但增大到一定值后反而下降。
本公司采用硅烷偶联剂对无水硫酸钙晶须表面处理后，黏结强度可明显提高；将改性无水硫酸钙晶须与石英粉混合使用，黏结效果更佳。
一、优势硫酸钙晶须添加到下游产品中的优势，是针对一般无机填料纤维而言的。
现在塑料、橡胶和许多化工制品，均采用填充料以降低成本或提高相关性能：采用有机或无机纤维基体起增加作用。
其中无机填料主要有：硅灰石、白碳黑、碳酸钙粉等；增强纤维主要有：玻璃纤维、碳纤维、硅灰石纤维和涤纶纤维等。
资源型矿物简介、硫酸钙晶须
2.2.2 晶须的磁性
由于其小尺寸、内部结构及外形的完善性，晶须是铁磁性物质磁畴研 究最理想的样品。与力学性质相似，晶须的矫顽力也比普通材料高三个
数量级，接近理论计算值。
晶须直径下降，矫顽力上升，当晶须直径小于1μm后，晶须矫顽力大幅 度提高。理论预测结果表明，理想铁晶体沿(100)方向被磁化后，直至反
(3) 以卤渣为原料制备硫酸钙晶须
我国是以海水为原料生产食盐的大国，有大量的食盐副产
品—卤水（硫酸盐型-Na2SO4、MgSO4、CaSO4等）。
2.5 水热法合成硫酸钙晶须影响因素
1）试验装备
1 13
0
220
2 9(10,11,12) 3 8 7 4
0
14
1 2 0
22
0
6 5
硫酸钙晶须结晶过程的影响因素可分为反应釜结构参数
第五章、非金属矿物材料
5.2、硫酸钙晶须制备
东北大学矿物材料与粉体技术研究中心 高鹏
2.1、晶须概念
晶须是指具有均一的横截面、完整的外形、完善的内部结 构，长径比达到5~1000甚至更高的纤维状单晶体。晶须的 长度一般为 10~1000m ，晶须的直径一般在 0.01~10m 之 间，最典型晶须的直径在1m左右。
1）煅烧法
3.0 2.5 2.0 1.5 101 100 99 98 97 96 95
Heat flow/mW/mg
1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 200 400
DSC
Mass loss/%
18000
○
16000 14000
TG
94
硫酸钙晶须的制备及其应用
硫酸钙晶须制备工艺
水
原 料
原料准备
添加剂 合成反应 过 滤 干 燥
精制处理
表面改性剂 表面改性 产 品
硫酸钙晶须的形成机理
0.30 0.25
石膏
0.20
溶解度(%)
0.15
硬
0.10
石
膏
半 水
石
膏
0.05
0
25
50
75
100
125
150
175
200
温度（°C）
石膏、半水石膏和硬石膏溶解度曲线
硫酸钙晶须的生长过程
① CaSO4· 2H2O的溶解过程： CaSO4· 2H2O→Ca2++SO42-+2H2O ② CaSO4· 1/2H2O的结晶过程： 随着温度的升高，当达到溶解极限时， CaSO4· 1/2H2O过饱和而在溶液中析出，形 成胚芽，胚芽进一步凝聚、长大形成晶须 生长的基础—晶核。 Ca2++SO42－+H2O CaSO4· 1/2H2O
试样 半水硫酸 钙晶须 无水可溶 硫酸钙晶须 无水死烧 硫酸钙晶须 参考卡片 晶系 01-0811848 01-0260329 01-0720503 六方 六方 正交 a/Å 6.9307 6.9820 6.9910 b/Å 6.9370 6.9820 6.9960 c/Å 6.3450 6.3400 6.2380 α/0 β/
20
3
2
强 10 度
氧 化 铝 晶 须
普 通 氧 化 铝
碳 化 硼 晶 须
普 通 碳 化 硼
石 墨 晶 须
普 通 石 墨
铁 晶 须
高 强 度 钢
碳 化 硅 晶 须
硫酸钙晶须的用途
硫酸钙晶须的用途
硫酸钙晶须是一种由硫酸钙晶体形成的细长结构，具有多种用途。
本文将从多个角度介绍硫酸钙晶须的应用。
硫酸钙晶须在生物医学领域具有重要的应用。
它可以作为一种生物活性材料，用于骨组织工程、组织修复和再生医学等方面。
硫酸钙晶须具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以为细胞提供支架结构，促进组织的生长和修复。
此外，硫酸钙晶须还可以作为药物载体，用于控释药物，提高药物的疗效和稳定性。
硫酸钙晶须在环境领域也有广泛的应用。
由于硫酸钙晶须具有良好的吸附性能和大的比表面积，可以被用作废水处理剂和废气净化剂。
硫酸钙晶须可以吸附重金属离子和有机污染物，净化废水和废气，起到环境保护的作用。
硫酸钙晶须还可以用于建筑材料领域。
它可以用作增强剂，添加到水泥和混凝土中，提高材料的强度和耐久性。
硫酸钙晶须可以填充材料中的微孔和裂缝，增强材料的致密性和抗压性能。
硫酸钙晶须还可以用于电子材料和光学材料领域。
硫酸钙晶须具有良好的光学性能和热学性能，可以用于制备光纤、激光器和光学器件。
硫酸钙晶须还可以用于制备电子器件，如传感器和电容器，提高器件的性能和稳定性。
硫酸钙晶须作为一种多功能材料，具有广泛的应用前景。
它在生物医学、环境、建筑和电子等领域都有重要的作用。
随着科技的不断发展，相信硫酸钙晶须的应用领域还会不断拓展，为各个领域带来更多的创新和进步。
硫酸钙晶须
硫酸钙晶须一、概述硫酸钙晶须，别名：石膏纤维、石膏晶须；英文名称：Calcium Sulfate Whisker，缩写：CSW；化学式：CaSO4，国际商品名称为“ONODA-GPF”。
硫酸钙晶须是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，以石膏为原材料, 通过人为控制, 以单晶形式生长的，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构、稳定的尺寸的纤维状（须状）单晶体。
硫酸钙晶须是一种细小纤维状的亚纳米材料，具有十分优良的力学性能和物理性能、价格低廉的新型功能材料。
硫酸钙晶须有二水（CaSO4•2H2O）、半水（CaSO4•0.5H2O）和无水（CaSO4）之分。
其制备方法目前主要有水压热法和常压酸化法。
二、性能和指标（一）性能硫酸钙晶须具有高强度、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。
1、优良的力学性能（1）很高的断裂强度和弹性模量硫酸钙晶须作为细微的单晶体，内部结构十分完整。
具有非常坚韧的性质，其抗张强度为玻璃纤维的5-10倍。
硫酸钙晶须能弹性地承受较大的应变而无永久变形，经4%的应变还在弹性范围内，不产生永久形变，而块状晶体的弹性变形范围却小于0.1%。
（2）耐高温性硫酸钙晶须具有不会引起高温滑移的完整性，温度升高时，不分解、不软化，其强度几乎没有损失。
所以这个特性使其在防火材料中的应用成为可能。
（3）相当大的长径比三、应用硫酸钙晶须是世界上最新一代高性能复合材料增强剂，集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料、建筑材料中作补强增韧剂或功能型填料；又可直接作为过滤材料、保温材料、耐火隔热材料、红外线反射材料和包覆电线的高绝缘材料。
（一）用途1、复合材料的增强组元硫酸钙晶须适合作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属的增强组元。
如在塑料中加入晶须后，可提高材料的机械强度、耐热性及尺寸稳定性。
硫酸钙晶须的制备及应用研究进展
硫酸钙晶须的制备及应用研究进展因硫酸钙晶须有许多优良性能，可用于塑料，橡胶，涂料等行业中。
硫酸钙晶须有较好的应用前景，故对硫酸钙晶须的制备及应用进行研究具有较高的价值。
本文对硫酸钙晶须的制备方法及应用做了概述。
标签：硫酸钙晶须;制备方法;应用硫酸钙晶须（CSW）是一种绿色环保无机材料。
无水晶须可在1000℃以上使用，因而无水的CSW具有高的使用价值和极高的强度。
[1]硫酸钙晶须的抗拉强度和弹性模量极高，有耐高温、高韧性、和橡胶等聚合物有较强的亲和力等优点，可用于橡胶、涂料、造纸等行业。
[2]CSW的应用前景广阔。
一、硫酸钙晶须的制备水热法水热法是用二水硫酸钙制得的悬浮液，放入高压釜中，在高温高压的环境下制得硫酸钙晶须。
Sichao Hou[3]等人研究结果表明：Mg2+对硫酸钙晶须一维方向生长有促进作用，形成的晶须长径比高。
在MgCl2浓度为1.9710-3mol/L时，CSW的长径比范围50-400。
常压酸化法除了水热法，制备CSW常用的另一种方法便是常压酸化法。
Hongjuan Sun[4]等人以烟气脱硫石膏为原料，用常压酸化法制备CSW。
研究酸浸温度和盐酸浓度对硫酸钙晶须形貌的影响。
结果表明：酸浸温度70℃，盐酸浓度3.7mol/L，制备的CSW纯度和白度均高。
CSW长径比范围在25～80。
二、硫酸钙晶须的应用硫酸钙晶须在沥青中的应用李利勤[5]等人研究结果表明：加入硫酸钙晶须的沥青的高温稳定性随硫酸钙晶须的掺量增加而逐步增大。
Taotao Fan[6]等人研究结果表明，两种CSW均能增强沥青混合料的抗车辙性能，且沥青混合料的高温性能随加入的硫酸钙晶须的含量增加而增加。
与半水硫酸钙晶须相比，无水硫酸钙晶须对沥青混合料高温性能具有更大的影响。
此外，无水硫酸钙晶须改性沥青的热稳定性优于半水硫酸钙晶须改性沥青。
硫酸钙晶须在复合材料中的应用硫酸钙晶须可提高聚丙烯（PP）的结晶性能与力学性能，添加适量的CSW 可使PP的弯曲模量、拉伸强度增加。
硫酸钙晶须的制备及其应用
各种硫酸钙晶须的表面组成原子的比例都 接近1：1：4，符合CaSO4化学式，说明 半水硫酸钙晶须的结晶水不暴露在晶须的 表面。
五、硫酸钙晶须的应用
1、硫酸钙晶须应用于PBT、PA66中
无水死烧 01-072- 正交 6.9910 6.9960 6.2380 90 90 90 硫酸钙晶须 0503
a-无水可溶硫酸钙 b-无水死烧硫酸钙 无水硫酸钙晶须的晶体结构
无水死烧硫酸钙晶须的Ca-O、S-O、 Ca-Ca要比半水硫酸钙晶须、无水 可溶硫酸钙晶须的相应原子间距短 而紧密。因此，无水死烧硫酸钙晶 须的晶体结构要比其他两种晶须的 晶体结构紧密、牢固，难以水化。
硫酸钙晶须的制备及其应用
一、晶须及晶须的力学特性
➢晶须：指具有均一的横截面、完整的外形、完善 的内部结构，长径比达到5～1000甚至更高的纤维 状单晶体。晶须的长度一般为10～1000μm，直径 一般在0.01～10 μm，最典型晶须的直径在1 μm 左右。目前已经工业化生产的晶须有碳化硅、氮化 硅、氧化铝、钛酸钾、硫酸钙晶须等。 ➢晶须的突出特点是其强度极高，可以作为复合材 料的增强组元使用。
O1s
硫酸钙晶须表面元素及相对原子含量
试样
Ca/% S/% O/%
Ca2p
②
Ca2s C1sS2sS2p
①
③
1000
800
600
400
200
Binding energy/eV
硫酸钙晶须表面的XPS全谱
半水硫酸钙 16.5 16.9 晶须
66.4
无水可溶硫 16.7 16.4 酸钙晶须
66.6
无水死烧硫 16.3 16.8 66.7 酸钙晶须
③ 单向生长阶段：
硫酸钙晶须
精心整理硫酸钙晶须一．优势硫酸钙晶须添加到下游产品中的优势，是针对一般无机填料纤维而言的。
现在塑料、橡胶和许多化工制品，均采用填充料以降低成本或提高相关性能：采用有机或无机纤维基体起增加作用。
其中无机填料主要有：硅灰石、（2）?尺寸稳定性好硫酸钙晶须添加到相关制品中，由于其尺寸、长径比及工艺的影响，其取向没有长纤维和短切纤维有规则，这在微观上改变制品的同时，而使得制品显示各向同性。
长纤维及短切纤维在增强制品时，都是按近于同一方向（纵向）排列，这使纵向和横向性能产生差异。
表现在制品尺寸上，纵向和横向收缩率的差异较大，从而使制品在环境影响时发生挠曲和变形。
这对于高精密的电子、家电零部件的质量产生极大的影响。
而硫酸钙晶须应用于制品中，纵向和横向收缩率差异较小，能保证制品尺寸和外姓的精密度。
短切纤维在PP和ABS中，对尺寸的稳定性有一定的提高，但和硫（4）提高制品的耐热温度硫酸钙晶须具有无机填料的热均匀性，熔点为1450℃，在900℃时，仍保持其原有的机械性能。
将其加到制品中能显着地提高制品的耐热温度。
如奇美757的ABS材料，基体热变形温度为84℃，硫酸钙晶须增强后的热变形温度为90℃；纯PP粉对PP母粒，可通过?加入硫酸钙晶须增强，且将热变形温度从81.73℃提高到118.64℃。
（5）减少对设备的磨损众所周知，利用玻璃纤维增强聚合物时，混合设置所受到的磨损相当严重，其主要原因为玻纤具有高度的表面硬度和刚度，这是因为硫酸钙晶须不仅部件。
（10）提高熔融指数硫酸钙晶须在添加到聚四氟乙烯、聚氨酯、PP、ABS时其熔融指数和基体相当，并且可根据具体要求进行调节。
（11）无毒硫酸钙晶须无毒，可用于食品的过滤。
而玻璃纤维吸入肺中容易致癌。
（12）具有价格优势?二．国内外硫酸钙晶须应用实例P钙晶须与无填料的对照物相比较，抗张强度几乎增强了一倍，模量增加了5倍之多。
详见下表：表3硫酸钙晶须在聚丙烯酸脂中的应用材料重量（%）抗张强度MPa抗张模量MPa对照物02.39.6石膏粉182.38.96硫酸钙晶须183.8647.53.尼龙6商品名：LA-SFB-01?????????????????拉伸率：265%(23℃)????????????????介电强度：20kv/mm磨痕宽度：6mm????????????????????熔点：377℃热失重：0.02%?????????????????????拉伸强度：15.3Mpa(23℃) 该性能指标始终于聚四氟乙烯板材、棒材。
硫酸钙晶须和亚甲基二萘磺酸钠溶解性及质量标准
硫酸钙晶须和亚甲基二萘磺酸钠溶解性及质量标准质量标准应用性能：可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料中作补强增韧剂或功能型填料；又可挺直作为过滤材料、保温材料、耐火隔热材料、红外线反射材料和包覆电线的高绝缘材料。
用量：按生产需要适量用法平安性：不燃，无毒生产办法：(1)水热法将小于2％的二水石膏悬浮液加到水压热器中处理，在饱和蒸气压下，二水石膏变成变成细小针状的半水石膏，再经晶型化处理得到半水晶须。
(2)微乳法分离配制钙盐和溶液，并举行机械搅拌，混合后轻微搅拌，陈化24h得到晶须。
(3)海盐卤水法以海盐卤水经石灰乳处理后的卤渣为原料，加入工艺废酸溶解、搅拌，调至pH为2～3，加热溶液至沸腾，此时，残渣中大部分钙离子已进入溶液中，趁热过滤，冷却后的白色晶体即是晶须，所得产品纯度 98％，达到工业一级品标准。
2.亚甲基二萘磺酸钠别号：蔓延剂NNO；亚甲基二萘磺酸二钠；萘磺酸甲醛缩合物钠盐；亚甲基双萘磺酸二钠盐英文名：dispersing agent NNO 分子式：C21H14O6S2Na2 结构式：相对分子质量：472.4 外观：米黄色粉末密度：1.165～1.167g/mL 溶解性：易溶于水，耐酸，耐碱，耐盐，耐硬水。
蔓延性能好，对蛋白质及有亲和力，对棉麻等纤维无亲和力。
质量标准：米棕色粉末；蔓延力≥120min;(w)≤3%;pH 值7～9；细度(通过60目筛的残余物含量)≤5% 应用性能：一种阴离子表面活性剂，用作水泥减水剂和增加剂；用作染色的匀染剂、创造色淀的簇拥剂，也用作还原染料的稀释剂。
橡胶工业用作填料和助剂的簇拥剂；制革工业中用作染色助剂和助鞣剂；农药簇拥剂。
平安性：低毒，对呼吸道及鼻腔有刺激作用生产办法：本品制备中包括精萘磺化、与缩合、缩合产物中和三大步骤萘磺酸的制备：将萘和98％的投入反应釜中，萘与的摩尔比为1：1;升温至160～180℃，反应4h，冷却结晶，经过滤得成品(Ⅰ) 2-萘磺酸甲醛的制备：将(Ⅰ)投入缩合釜，加入过量的，在196kPa压力下缩合，得2-萘磺酸甲醛粗品(Ⅱ)缩合产物中和：将(Ⅱ)投入中和釜中加碱中和至pH值8～10，冷却结晶，第1页共2页。
清华大学科技成果——化工副产物制备硫酸钙晶须
清华大学科技成果——化工副产物制备硫酸钙晶须成果简介硫酸钙晶须具有机械强度大、热稳定性好、价格低廉等特点，是塑料、橡胶、陶瓷、水泥等材料的理想增强材料。
目前我国化工、冶金、电力等国民经济支撑行业在生产过程中均副产大量含钙副产物（如脱硫石膏、磷石膏、电石渣、石灰石、氯化钙等），年产量高达数亿吨。
受技术经济条件限制，这些含钙副产物大多处于露天堆放和闲置状态，既浪费资源、污染环境又占用大量土地。
如何实现资源的高度综合利用，变废为宝，将其转化为国民经济发展急需的量大面广、附加值高的硫酸钙晶须产品是一项十分有意义的工作。
应用说明清华大学与国内相关院校合作，经过5年的潜心攻关，已于近期成功开发出水热合成硫酸钙晶须的技术。
该技术的主要原料为化工副产物（如脱硫石膏、磷石膏、电石渣、石灰石、氯化钙等），制备的硫酸钙晶须形貌规则、结晶良好、长径比大（长度200-2000μm，直径1-20μm，长径比50-200）、纯度高（硫酸钙晶须主含量>90-95%，与原料相关）。
该技术工艺简单，成本低廉（约2000-4000元/吨），所需设备大多为常规设备，具有较强的经济和社会效益。
目前国内类似产品售价为2万元/吨。
效益分析成本：<4000元/吨，保守售价：10000元/吨，年创产值3000万元，年创利税1800万元。
硫酸钙晶须形貌合作方式技术转让或合作开发，按年产3千吨中试规模计，技术开发费：400万元，常温反应及配套设备：300万元，水热反应及配套设备：800万元，焙烧及配套设备：500万元，其它常规设备费（过滤、干燥、粉碎、包装）：300万元，基建：300万元，其他（管、泵、阀、控制仪表等）：300万元，土地（30亩）：约500万元，不可预见：200万元，总投资：3600万元。
硫酸钙晶须物性表
硫酸钙晶须产品介绍
硫酸钙晶须，别名：石膏晶须，石膏纤维；英文名称：Calcium Sulfate Whisker，缩写：CSW；化学式：CaSO4。
硫酸钙晶须是以石膏为原材料, 通过人为控制, 以单晶形式生长的，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状（须状）单晶体。
其基本性能指标如下：
平均直径 1-4um 平均长度 50-200um
平均长径比（湿品）50、60、70
白度≥96% 熔点1450℃
折光指数 1.585
耐高温性：超过石棉
水溶性(22℃) <1200ppm
密度 2.69ɡ/㎝3 松散密度 0.1-0.4ɡ/㎝3
抗张强度 20.5Gpa 抗张模量 178 Gpa
莫氏硬度 3-4 PH值 6-8
硫酸钙晶须具有高强度、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。
硫酸钙晶须集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，可用于树脂、塑料、橡胶、涂料、油漆、造纸、沥青、摩擦和密封材料中作补强增韧剂或功能型填料；又可直接作为过滤材料、保温材料、耐火隔热材料、红外线反射材料和包覆电线的高绝缘材料。
硫酸钙晶须简介
硫酸钙晶须简介硫酸钙晶须，又称石膏晶须，国际商品名称为“ONOPA-GPF”，是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，其平均长径比一般为20~50。
微溶于水，在水溶液中呈中性。
具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理，与树脂、塑料、橡胶相容性好，能够均匀分散，pH值接近中性。
优良的增强功能和阻燃性。
和其他无机晶须相比，硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。
硫酸晶须的性能优良、应用广泛。
（1）复合材料增强：硫酸晶须适合作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属及陶瓷的增强组元。
在塑料和橡胶中加入硫酸晶须可以起增强增韧的作用，还可以使制品的可加工性增强，成型收缩率降低，表面光洁度提高。
可提高机械强度、耐热性。
（2）摩擦材料：硫酸晶须无毒，适合作石棉代用品。
西方国家已禁止在摩擦材料中使用石棉，特别轿车摩擦片。
硫酸晶须，可提高摩擦系数的稳定性及耐磨性。
（3）环境工程：石膏晶须因其具有较大比较表面积，可用作过滤材料除去废气及废水中的有害杂质。
（4）沥青改性：用于沥青料及增强剂，提高沥青的软化温度。
（5）涂料和油漆：加入石膏晶须的涂料和油漆附着能力强、耐温、绝缘性好。
（6）加入无水硫酸钙晶须可提高环氧树脂黏结强度。
其增强效果超过石英粉、氧化铝、白炭黑、超细硅酸铝等到添加剂。
随着无水硫酸钙晶须的加大，环氧树脂黏结的拉伸强度和剪切强度均上升，但增大到一定值后反而下降。
本公司采用硅烷偶联剂对无水硫酸钙晶须表面处理后，黏结强度可明显提高；将改性无水硫酸钙晶须与石英粉混合使用，黏结效果更佳。
一、优势硫酸钙晶须添加到下游产品中的优势，是针对一般无机填料纤维而言的。
现在塑料、橡胶和许多化工制品，均采用填充料以降低成本或提高相关性能：采用有机或无机纤维基体起增加作用。
其中无机填料主要有：硅灰石、白碳黑、碳酸钙粉等；增强纤维主要有：玻璃纤维、碳纤维、硅灰石纤维和涤纶纤维等。
硫酸钙晶须产品
硫酸钙晶须产品⏹硫酸钙晶须硫酸钙晶须，别名：石膏晶须，石膏纤维；英文名称：Calcium Sulfate Whisker，缩写：CSW；化学式：CaSO4。
国际商品名：ONODA-GPF。
晶须是指以单晶形式生长成的具有一定长径比的一种纤维材料，其直径约为0.1-10μm，长度约为10-1000μm，长径比达到5-1000 甚至更高的纤维状单晶体。
不含有通常材料中存在的缺陷（晶界、位错、空穴等），原子高度有序，强度接近于完整晶体的理论值，是目前已知强度最大的固体，具有优良的力学性能，可作为符合材料的增强和改性组分。
硫酸钙晶须，又称石膏晶须，是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，其平均长径比一般为30-80。
具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理，与树脂、塑料、橡胶相容性好，能够均匀分散，具有优良的增强功能和阻燃性。
和其他无机晶须相比，硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。
⏹硫酸钙晶须应用领域（1）硫酸钙晶须在造纸行业中的应用硫酸钙晶须是一种微细短纤维，具有化学稳定性好、耐高温性能优异、白度高、粘着率高、亲和性好、易于挂链等优点，在助剂以胶体状态存在下，有很强的吸附性，能和植物纤维(木浆、草浆)很好地结合在一起，可造出性能优良的纸张。
用硫酸钙晶须替代部分木浆(草浆)，可减少天然植物纤维的消耗和制浆过程中废水的排放，并可改善纸张的白度、强度、透气性、韧性、印刷性能(掸毛掸粉现象)等。
（2）硫酸钙晶须在橡胶行业中的应用硫酸钙晶须是纤维状单晶体，具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、抗腐蚀、易于表面处理、易与聚合物(如橡胶、塑料)复合、无毒、价廉等诸多优良的理化性能，作为增韧补强材料，可广泛用于橡胶、塑料、胶粘剂等行业和领域。
（3）硫酸钙晶须在塑料行业中的应用硫酸钙晶须是纤维状单晶体，具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、抗腐蚀、易于表面处理、易与聚合物(如橡胶、塑料)复合、无毒、价廉等诸多优良的理化性能，作为增韧补强材料，可广泛用于橡胶、塑料、胶粘剂等行业和领域。
硫酸钙晶须用途、生产工艺及市场前景解析!
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硫酸钙晶须用途、生产工艺及市场前景解析！
1、什么是硫酸钙晶须
硫酸钙晶须(石膏晶须)是硫酸钙的纤维状单晶体，可分为无水硫酸钙(CaSO4) 晶须、半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)晶须和二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)晶须3 种。
2、硫酸钙晶须的用途
(1)硫酸钙晶须作为增强填料
硫酸钙晶须可作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属等的增强调料，如在塑料中加
入硫酸钙晶须，可提高其机械强度、耐热性及尺寸稳定性。
(2)硫酸钙晶须作为摩擦材料
硫酸钙晶须可代替石棉作为新兴摩擦材料，可提高摩擦材料的耐磨性、摩擦
稳定性和使用寿命。
(3)硫酸钙晶须作为沥青改性材料
硫酸钙晶须作为沥青填料及增强剂，与沥青的相容性好，界面结合力高，可
提高沥青的软化温度、针入度，降低其延展度。
(4)硫酸钙晶须作为过滤材料
硫酸钙晶须比表面积大、松散密度小、蓬松度高、无毒无污染，可用于废气
废水的过滤净化材料，甚至可以饮料、药品等充当过滤材料。
(5)硫酸钙晶须做涂料和油漆填料
硫酸钙晶须作为涂料和油漆填料，可有效提高涂料和油漆的附着力、耐高温性、绝缘性和抗干裂性等，还可在一定程度上提高其白度。
(6)硫酸钙晶须作造纸填充剂
硫酸钙晶须代替部分木浆造纸，不仅可改善纸张白度、强度，还可减少天然
植物纤维的消耗和制浆过程中废水的排放。
硫酸钙晶须简介
硫酸钙晶须简介硫酸钙晶须，又称石膏晶须，国际商品名称为“ONOPA-GPF”，是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，其平均长径比一般为20~50。
微溶于水，在水溶液中呈中性。
具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、耐高温、耐酸碱性、抗化学腐蚀、韧性好、电绝缘性好、强度高、易进行表面处理，与树脂、塑料、橡胶相容性好，能够均匀分散，pH值接近中性。
优良的增强功能和阻燃性。
和其他无机晶须相比，硫酸钙晶须是无毒的绿色环保材料。
硫酸晶须的性能优良、应用广泛。
（1）复合材料增强：硫酸晶须适合作为塑料、橡胶、聚氨酯、金属及陶瓷的增强组元。
在塑料和橡胶中加入硫酸晶须可以起增强增韧的作用，还可以使制品的可加工性增强，成型收缩率降低，表面光洁度提高。
可提高机械强度、耐热性。
（2）摩擦材料：硫酸晶须无毒，适合作石棉代用品。
西方国家已禁止在摩擦材料中使用石棉，特别轿车摩擦片。
硫酸晶须，可提高摩擦系数的稳定性及耐磨性。
（3）环境工程：石膏晶须因其具有较大比较表面积，可用作过滤材料除去废气及废水中的有害杂质。
（4）沥青改性：用于沥青料及增强剂，提高沥青的软化温度。
（5）涂料和油漆：加入石膏晶须的涂料和油漆附着能力强、耐温、绝缘性好。
（6）加入无水硫酸钙晶须可提高环氧树脂黏结强度。
其增强效果超过石英粉、氧化铝、白炭黑、超细硅酸铝等到添加剂。
随着无水硫酸钙晶须的加大，环氧树脂黏结的拉伸强度和剪切强度均上升，但增大到一定值后反而下降。
本公司采用硅烷偶联剂对无水硫酸钙晶须表面处理后，黏结强度可明显提高；将改性无水硫酸钙晶须与石英粉混合使用，黏结效果更佳。
一、优势硫酸钙晶须添加到下游产品中的优势，是针对一般无机填料纤维而言的。
现在塑料、橡胶和许多化工制品，均采用填充料以降低成本或提高相关性能：采用有机或无机纤维基体起增加作用。
其中无机填料主要有：硅灰石、白碳黑、碳酸钙粉等；增强纤维主要有：玻璃纤维、碳纤维、硅灰石纤维和涤纶纤维等。
用石膏合成超细硫酸钙晶须的研究
第14卷第11期2005年11月 中 国 矿 业CHINA MINING MAG AZINE Vol 114,No 111November 2005资源・利用基金项目:国家863计划基金项目(2003AA33X130)收稿日期:2005-06-06作者简介:袁致涛(1971—) 湖北大冶人 博士 副教授 长期从事矿物加工工程和矿物材料制备科研工作用石膏合成超细硫酸钙晶须的研究袁致涛 王泽红 韩跃新 印万忠 陈晓龙(东北大学・沈阳110004) 摘 要 以CaSO 4・2H 2O 为原料,采用水热法合成了超细硫酸钙晶须。
以电镜作为分析超细硫酸钙晶须直径的手段,得出制备超细硫酸钙晶须的最优工艺条件为:反应温度120℃、料浆初始p H 值918～1011、料浆浓度5%、原料粒度1811μm 。
在此条件下,制备出了平均直径为0119μm ,长径比为98的超细硫酸钙晶须产品。
关键词 石膏 硫酸钙晶须 超细 水热法中图分类号 TD876+11 文献标识码 B 文章编号 1004-4051(2005)11-0030-04RESEARCH OF THE PREPARATION OF U LTRAFINE CALCIUM SU L PHATE WHISKERS USING G YPSUMYuan Zhitao Wang Zehong Han Yuexin Y in Wanzhong Chen Xiaolong(Northeastern University ) Abstract :Hydrothermal method was applied in the preparation of calcium sulfate whiskers in airtightreacor using CaSO 4・2H 2O as primary materials.The optimum conditions of preparation are as follows :temperature 120℃,p H value 918～1011,concentration 5%,material size 1811μm ,which were determined by the analysis of the diameter of CaSO 4whiskers through SEM.Under these conditions aproduct of ultrafine CaSO 4whiskers with diameter of 0119μm and aspect ration of 98is obtained.K eyw ords :Calcium sulphate whiskers Ultrafine Hydrothermal method1 前言硫酸钙晶须是普通二水石膏通过水热过程制得的纤维状单晶体,具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸。
硫酸钙晶须在结构胶中的应用特点
硫酸钙晶须在结构胶中的应用：
硫酸钙晶须，化学式CaSO4。
式量136.14。
白色固体。
以食用石膏为原材料, 通过人为控制, 以单晶形式生长，形状类似于短纤维, 而尺寸远小于短纤维的须状单晶体。
其直径极小, 长径比极大, 具有高度有序的原子排列结构, 几乎没有通常大晶体中存在的缺陷，具有均匀的横截面、完整的外形、完善的内部结构的纤维状（须状）单晶体。
本文作者通过实验旨在考察硫酸钙晶须在环氧建筑结构胶中的作用，比较对照加和不加硫酸钙晶须的区别，观察制备工艺中的物理、化学变化，考察硫酸钙晶须对粘度变化、流动性、沉降性、剪切强度、拉伸强度、本体抗压强度的影响。
（1）加入硫酸钙晶须，胶粘剂颜色略微变浅，粘度普遍增大，流淌性降低，悬浮性好。
（2）加入硫酸钙晶须，较好的改善了胶粘剂的性能，粘接强度得到提高，粘钢胶中剪切强度提高19.25％，植筋胶中剪切强度提高9.04％，粘接层韧性提高，同时降低收缩力减小内应力，粘钢胶本体压缩强度提高了8.41％。
（3）硫酸钙晶须的含水率对胶粘剂的机械性能影响比较大，使用时应控制其含水率。
（4）我们测试了主要的几个机械性能，由于设备条件的限制，缺少抗冲强度的测试，但是根据以往的实践，剪切强度和抗冲强度及其他的性能有个对应关系，可以得出其冲击强度也较高。
（5）胶粘剂的制备工艺比较复杂，我们实验中也出现很多问题，主要是受操作工艺，固化工艺，测试方法等的一些影响，所以制备过程应该按照严格的工艺操作，提高实验以及测试的准确性。
总之，通过实验和理论探讨，初步证明硫酸钙晶须在环氧建筑结构胶粘剂中应用能够提高机械性能，改善操作工艺，延长储存期，方便施工操作。
硫酸钙晶须简介4
硫酸钙晶须（石膏纤维）产品说明一、硫酸钙晶须介绍：图1-1 硫酸钙晶须的扫描电镜图片（左：×1000; 右：×5000;）硫酸钙晶须，又称石膏纤维，国际商品名称为“ONODA-GPF”，是无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸。
硫酸钙晶须是世界上最新一代高性能复合材料增强剂，是一种细小纤维状的亚微米材料，具有十分优良的力学性能和物理性能：高强度、高模量、耐磨耗、耐高温、隔热、高的电器绝缘性及优异的红外线反射性能，尤其是晶须显微填充和增强性特别好，可用其开发各种新型高水平的轻质、高比强、耐磨的增强塑料复合材料。
硫酸钙晶须具备优良的增强功能、阻燃性，且是毒性最低的绿色环保材料。
表1 硫酸钙晶须基本性能指标：石膏纤维ONODA-GPF 晶须组成CaS04分子量136.14 拉伸强度（Gpa） 2.058密度（g/cm3） 2.69 抗张模量（Gpa）176.4折光指数 1.585 绝缘性(Ω.cm) 3.3×1015松散密度（g/cm3）0.1～0.4 长度（μm）40-200直径（μm）1～6 水溶性（22℃ppm）<1200pH值6-8 灼烧减量%（800℃）≤2熔点（℃）1450 硬度（莫氏）3～4耐热性（℃）1000 长径比＞30白度：（80％～85％）；（75%~80％）；≥98%(可调节)堆积密度：500公斤～800公斤/1M3（可调节）硫酸钙晶须是长径比达20-200的纤维状单晶体，强度极高，有关晶须的研究属高技术研究领域。
其研究、开发及工业生产将填补国内空白，且可产生巨大的经济效益。
硫酸钙晶须是一种微细短纤维,具有极高的强度和模量、极好的耐高温性质、极好的耐腐蚀性能，易与基质混合、加工粘度低等优点，且无毒、价廉，作为沥青填料使用，不仅对提高沥青的软化温度有着决定性的提高，还有明显的增韧补强效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硫酸钙晶须产品描述：
硫酸钙晶须是以生石膏为主要原料通过水热法生产的一种纤维材料，具有颗粒状填料的细度、短纤维填料的长径比、强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、耐磨耗、电绝缘性好。
硫酸钙晶须作为添加剂填充于制品中，具有尺寸稳定性好、提高制品表面光洁度和制品的耐热温度、减少对设备的磨损、对制品起到增韧和增强作用、降低磨耗、提高模具的充满程度、提高介电强度、提高熔融指数等优点，并且硫酸钙晶须无毒，在所有晶须产品中价格最低，性价比高。
硫酸钙晶须可广泛应用于增强塑料、摩擦材料、沥青改性、环境工程等方面，是一种新型、无毒、无公害的新材料，属绿色环保型产品，估计市场前景可望达到100万吨／年以上，具有广阔的市场应用前景。
硫酸钙晶须制备技术适应性较强，通过控制工艺参数即可控制产品的直径和长度，且产品尺寸均匀、品质高；生产能力大；生产过程对周边环境没有污染；生产工艺简单、成本低、易于工业化生产。
硫酸钙晶须生产过程中通过控制不同的操作参数，如温度、压力、石膏乳液的浓度、反应初始pH值、搅拌速度等，控制产品的直径、长度，可制备出直径为微米级或纳米级的硫酸钙晶须产品。
微米级硫酸钙晶须产品的基本性能如下：
密度：2.96 g/cm 3 松散密度：0.1-0.4 g/cm3
长度：50-200μm 直径：0.001-4μm
熔点：1450℃抗张强度：20.5GPa
抗张模量：178GPa 折光指数：1.585
水溶性（22℃）：＜1200 ppm 莫氏强度：3-4
硫酸钙晶须性能优良，应用广泛，其主要优势有：
硫酸钙晶须添加到下游产品中的优势，是针对一般无机填料纤维而言的。
现在塑料、橡胶和许多化工制品，均采用填充料以降低成本或提高相关性能：采用有机或无机纤维基体起增加作用。
其中无机填料主要有：硅灰石、白碳黑、碳酸钙粉等；增强纤维主要有：玻璃纤维、碳纤维、硅灰石纤维和涤纶纤维等。
一百根硫酸钙晶须的粗细，相当于一根玻璃纤维。
由于晶须极细而又近乎完全结晶，结构中容不下会削弱晶体的较大缺陷，所以力学强度极高，等于临近原子间的力。
硫酸钙晶须集聚有无机填料和增强纤维的优势于一身，应用于制品中，体现出优异的综合性能。
主要有以下几个方面：
（1）在薄壁制品中添加的优势
抛开硫酸钙晶须对薄壁制品其他性能的提高，单从薄壁制品加工的形状和尺寸的几何精度而言，硫酸钙晶须较玻璃纤维极具优势。
薄壁制品的形状和尺寸对添加纤维的尺寸有严格的要求，纤维的长度、直径和长径比，对薄壁制品的外观质量及薄壁制品注射流动性产生决定性的影响。
长径比适中，长度和直径越小，对薄壁制品的质量影响就越小。
硫酸钙晶须长度为20-100um，直径1-3um；而玻璃纤维为长纤维，即使短切纤维也以毫米做计量单位。
对具体添加硫酸钙晶须和玻璃纤维的制品，如聚四氟乙烯片材，从实测和感官都体现了添加硫酸钙晶须的精细，而添加玻璃纤维在边、角地方有玻纤支出，显得粗糙。
、
（2）尺寸稳定性好
硫酸钙晶须添加到相关制品中，由于其尺寸、长径比及工艺的影响，其取向没有长纤维和短切纤维有规则，这在微观上改变制品的同时，而使得制品显示各向同性。
长纤维及短切纤维在增强制品时，都是按近于同一方向（纵向）排列，这使纵向和横向性能产生差异。
表现在制品尺寸上，纵向和横向收缩率的差异较大，从而使制品在环境影响时发生挠曲和变形。
这对于高精密的电子、家电零部件的质量产生极大的影响。
而硫酸钙晶须应用于制品中，纵向和横向收缩率差异较小，能保证制品尺寸和外观的精密度。
短切纤维在PP和ABS中，对尺寸的稳定性有一定的提高，但和硫酸钙晶须相比较，还有一定差距。
具体见下表。
表1：玻纤与硫酸钙晶须增强材料收缩率的比较
（3）提高制品的表面光洁度
在电子、电器和日用生活品中，制品的表面光洁度，是人们所要求的质量指标之一。
由于硫酸钙晶须表现为纤维增强，虽长径比较大，但尺寸很小。
在增强制品时不表现类似长纤维增强时所表现的粗糙、不平整、不光泽等现象。
（4）提高制品的耐热温度
硫酸钙晶须具有无机填料的热均匀性，熔点为1450℃，在900℃时，仍保持其原有的机械性能。
将其加到制品中能显著地提高制品的耐热温度。
如奇美757的ABS材料，基体热变形温度为84℃，硫酸钙晶须增强后的热变形温度为90℃；纯PP粉对PP母粒,可能通过加入硫酸钙晶须增强,且将热变形温度从81.73℃提高到118.64℃
（5）减少对设备的磨损
众所周知，利用玻璃纤维增强聚合物时，混合设置所受到的磨损相当严重，其主要原因为玻纤具有高度的表面硬度和刚度，这是因为硫酸钙晶须不仅表面硬度比较低，更在于其细微的结构和具有良好的流动性。
（6）增韧和增强
硫酸钙晶须是一种短纤维，对制品有增强的性能。
硫酸钙晶须添加到制品中时，采用不同规格的晶须和不同的添加工艺，能达到不同的增韧、增强效果、拉伸强度可达57.5Mpa；对增韧PP而言，其缺口冲击强度可达到162J/M。
（7）降低磨损
可替代石棉，作无石棉的摩擦材料。
（8）提高模具的充满程度
在纤维增强压铸、浇铸成型时，添加硫酸钙晶须比添加其他纤维有较好的流动性，能充满整个模具，使制品尺寸更加精确，提高成材率。
（9）提高介电性能
添加硫酸钙晶须后可提高制品介电性能，从而可用于电子、电器及家电零部件。
（10）提高熔融指数
硫酸钙晶须在添加到聚四氟乙烯、聚氨酯、PP、ABS时其熔融指数和基体相当，并且可根据具体要求进行调节。
（11）无毒
硫酸钙晶须无毒，可用于食品的过滤。
而玻璃纤维吸入肺中容易致癌。