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什么才是高純碳酸鈣-沈陽(yáng)佳美機(jī)械-賈工18540392125

什么是高純碳酸鈣?在傳統(tǒng)制造業(yè)中這是一個(gè)模糊的概念,例如,鐵雜質(zhì)含量控制的低一點(diǎn),碳酸鈣含量達(dá)到98%,有人就將其稱為高純碳酸鈣了。但在高端材料應(yīng)用領(lǐng)域,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高純的標(biāo)準(zhǔn)。

???據(jù)粉體網(wǎng)編輯了解,高純碳酸鈣廣泛應(yīng)用于電子元器件/電容材料、醫(yī)藥原材料、食品補(bǔ)鈣劑、化妝品、陶瓷材料、光學(xué)玻璃、熒光材料、實(shí)驗(yàn)助劑、高純鈣鹽制備中間體等。注:本文所闡述的高純碳酸鈣,指輕鈣和納米鈣,其粒徑基本在幾十納米至兩微米之間,形貌多為球形或類球形。

1、高純碳酸鈣定義與劃分

???目前,國(guó)內(nèi)對(duì)碳酸鈣純度等級(jí)還沒有嚴(yán)格定義和統(tǒng)一的等級(jí)劃分。

???以某企業(yè)對(duì)高純碳酸鈣的劃分為例,碳酸鈣含量93.0為工業(yè)級(jí),96.0為特鋼級(jí),98.0為陶瓷級(jí),99.0為熒光級(jí),99.8為光學(xué)級(jí),99.99為高純。按照國(guó)家和主管部門頒布的化學(xué)品純度質(zhì)量指標(biāo),碳酸鈣也可分為,優(yōu)級(jí)純99.8%(GR)、分析純99.7%(AR)和化學(xué)純≥99.5%(CP)3種。除此之外,在實(shí)際應(yīng)用中企業(yè)對(duì)碳酸鈣純度的要求也各有不同,如醫(yī)藥材料99.0%,電子材料99.5%,化學(xué)試劑99.3%,高純鈣鹽合成99.99%等。

據(jù)表1分類中不同純度的碳酸鈣,其雜質(zhì)含量和指標(biāo)要求大多不同。工業(yè)級(jí)碳酸鈣對(duì)鈉、鉀兩種元素含量沒有明確要求,陶瓷級(jí)、熒光級(jí)、光學(xué)級(jí)、高純等對(duì)鈉、鉀含量有明確要求;對(duì)于鎂、硅、硫酸根、鐵、氯、鋁、銅以及鉛、鋇、鍶等重金屬雜質(zhì)都有最大含量要求。

???碳酸鈣要達(dá)到較高純度,對(duì)雜質(zhì)控制就顯得十分重要,雜質(zhì)直接關(guān)乎純度和應(yīng)用性能。分析石灰石成分可知,二氧化硅0.07-1%、三氧化二鋁0.02-1%、三氧化二鐵0.03-1%、氧化鈣48-55.22%、氧化鎂0.08-1%,以及鉛、鋇、鍶等多種金屬雜質(zhì)。此外,在碳酸鈣制備過(guò)程中,化學(xué)添加劑、加工設(shè)備均有可能引入其他雜質(zhì),都需要盡量降低。

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據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,碳酸鈣純度達(dá)到98%以上,是個(gè)分水嶺;達(dá)到99%以上在交易盤詢和實(shí)際應(yīng)用中都已可稱之為高純產(chǎn)品。

?2、高純碳酸鈣應(yīng)用

?(1)試劑材料

???高純碳酸鈣試劑用作檢定和測(cè)定有機(jī)化合反應(yīng)中的鹵素,水分析,檢定磷,與氯化銨一起分解硅酸鹽,制備氯化鈣溶液以標(biāo)化皂液、昆蟲細(xì)胞培養(yǎng)等。其中,優(yōu)級(jí)純又稱一級(jí)品或保證試劑,純度99.8%,這種試劑純度最高,雜質(zhì)含量最低,適合于重要精密的分析工作和科學(xué)研究工作;分析純又稱二級(jí)試劑,純度99.7%,略次于優(yōu)級(jí)純,適合于重要分析及一般研究工作;化學(xué)純又稱三級(jí)試劑≥99.5%,純度與分析純相差較大,適用于工礦、學(xué)校一般分析工作。

?(2)電子材料

???常見的電子級(jí)碳酸鈣可分為優(yōu)等品和一等品兩種,純度分別為99.5%和99.3%。高純碳酸鈣能填充在電子材料中,能降低介電常數(shù)對(duì)溫度的依賴、改變居里溫度、提高耐電壓和鐵電性能等特性,可用作限流保護(hù)/消磁/啟動(dòng)/發(fā)熱元件(PTC)、多層獨(dú)石電容器元件(MLCC)、微波元件、壓電/壓敏元器件的填充材料;也可用作陶瓷芯片鈦酸鋇晶粒細(xì)化劑、后膜電容材料、電子試劑等。有研究指出,當(dāng)碳酸鈣雜質(zhì)最高含量為0.01-10ppm或降低到ppb數(shù)量級(jí),金屬雜質(zhì)含量小于1ppb,塵埃等級(jí)達(dá)到0-2ppb時(shí),碳酸鈣適用于0.35~0.8微米集成電路加工工藝。

?(3)高純化學(xué)品

?據(jù)文獻(xiàn)記載,純度99.99%的碳酸鈣可廣泛應(yīng)用于高純光學(xué)氟化鈣單晶材料、熒光材料、電子填充材料、高純鈣鹽等基礎(chǔ)材料。其中,高純光學(xué)氟化鈣單晶材料(99.99%)是以高純碳酸鈣為原料合成,高純碳酸鈣純度決定高純氟化鈣純度。有研究指出,目前國(guó)內(nèi)純度99.9%的碳酸鈣中主要的雜質(zhì)為鐵、鎂、鍶等,其含量約在3001500PPm之間,達(dá)不到合成高純光學(xué)氟化鈣材料的要求。除了光學(xué)氟化鈣,高純碳酸鈣也直接作為鈣營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑或者作為高純檸檬酸鈣等鈣鹽的中間體,在此應(yīng)用中對(duì)重金屬有害雜質(zhì)的含量要求特別高,目前純度要求還未統(tǒng)一。

?(3)光學(xué)材料

???部分企業(yè)將純度達(dá)到99.8%的碳酸鈣定為光學(xué)級(jí),可用作制備光學(xué)釹玻璃和熒光材料等。其雜質(zhì)含量極低,以某企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)為例,鈉、鉀0.002%,鎂0.02%、硫酸根0.01%、鐵0.0005%、氯0.01%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通碳酸鈣。除高純碳酸鈣粉體材料,冰洲石晶體(透明方解石)的化學(xué)成分純凈?,雙折射和偏振現(xiàn)象明顯,可制作各種偏光器件、分光器件、光隔離器?,性能良好。

?結(jié)語(yǔ)

??高純碳酸鈣,相對(duì)普通碳酸鈣市場(chǎng)更高端,單次用量小,單價(jià)更高,制備工藝更復(fù)雜;目前企業(yè)數(shù)量較少,產(chǎn)能較小,產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)鈣粉存在明顯差異。

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