納米是長度的計(jì)量單位，為1×10－9m。人工制造納米材料雖然可從幾千年前我國制造炭黑作顏料算起，但納米微粒是德國于1984年首先研制出的，開創(chuàng)了人類利用納米技術(shù)的先河。納米微粒是一種新物態(tài)，是物質(zhì)顆粒直徑小于100nm的粉粒集合體，只有在電子顯微鏡下才能觀察到其顆粒形態(tài)。
1992年，國際納米結(jié)構(gòu)材料會(huì)議定義納米材料為：“兩相材料中一相的任一維尺寸在1nm～100nm的聚集體。”20世紀(jì)80年代由于電子能譜和掃描隧道顯微鏡的應(yīng)用，納米微粒許多異常性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，這才成為全球科技界和各國政府備加關(guān)注的熱門領(lǐng)域。納米微粒較常規(guī)的微粒材料具有特異的物理、化學(xué)性能，短短十幾年，它已在國外的機(jī)械、電子、能源、化工、生物、建材、國防等眾多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。
納米技術(shù)是當(dāng)今世界研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，但納米技術(shù)和材料在我國尚處在起步階段，大部分成果還停留在實(shí)驗(yàn)室里，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的只有少數(shù)幾個(gè)品種，納米級(jí)碳酸鈣就是其中一種。碳酸鈣因具有材料來源易得、價(jià)格較低、毒性低、污染小、白度較高、填充量大及混煉加工性能好等特點(diǎn)，成為橡膠制品加工中用量最大的淺色填料之一。但由于受自身親水性及傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的局限，通常碳酸鈣產(chǎn)品粒子都比較粗，表面積較小，表面缺乏活性，與聚合物復(fù)合往往只起到填充增量的作用，缺乏補(bǔ)強(qiáng)效果，不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
納米級(jí)碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型超細(xì)固體材料，粒徑在1nm～100nm之間。由于納米級(jí)碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，在磁性、催化性、光熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規(guī)材料相比顯示出優(yōu)越的性能。將其填充在橡膠、塑料中有使制品表面光艷、伸長度好、抗張力高、抗撕力強(qiáng)、耐彎曲、抗龜裂性能好，是優(yōu)良的白色補(bǔ)強(qiáng)材料，在高級(jí)油墨、涂料中具有良好的光澤、透明、穩(wěn)定、快干等特性。
納米級(jí)碳酸鈣不僅可增容降低成本，用于塑料、橡膠和紙張中，還具有補(bǔ)強(qiáng)作用。粒徑小于20nm的碳酸鈣產(chǎn)品，其補(bǔ)強(qiáng)作用與白炭黑相當(dāng)，粒徑小于80nm的碳酸鈣產(chǎn)品，可用于汽車底盤防石擊涂料。因此，納米級(jí)碳酸鈣的研制開發(fā)和應(yīng)用受到國內(nèi)外的關(guān)注。
納米級(jí)碳酸鈣是平均在0.1nm～100nm范圍內(nèi)的輕質(zhì)碳酸鈣，包括超細(xì)碳酸鈣和超微細(xì)碳酸鈣，屬納米體粉材料。
二、國內(nèi)外微細(xì)碳酸鈣（PCC）與納米級(jí)碳酸鈣應(yīng)用概述
在美國、日本、西歐等發(fā)達(dá)國家中，造紙消費(fèi)PCC占各行業(yè)首位，而中國目前處于第三四位。在造紙工業(yè)中，隨著造紙工藝過程中的施膠技術(shù)由酸性施膠向中－堿性施膠轉(zhuǎn)變，為碳酸鈣的應(yīng)用提供了一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng)。碳酸鈣用做造紙?zhí)盍习锥雀撸馍⑸湫院茫砑雍蟮募垙堄休^高的松密度，良好的可塑性和柔軟性，紙張表面細(xì)膩，可大大改善紙張性能，使紙廠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。所以，歐美和日本的造紙廠大多從酸性施膠改為中－堿性施膠工藝。近年來，中國造紙行業(yè)在造紙技術(shù)上也開始由酸性施膠向中性施膠技術(shù)轉(zhuǎn)變，原輕工部已將中－堿性施膠技術(shù)列入國家“八五”重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一，這就要求我們只有不斷開發(fā)碳酸鈣新產(chǎn)品，才能適應(yīng)造紙行業(yè)的需求。
輕質(zhì)碳酸鈣在堿性造紙中主要用做填料，也有少部分用做顏料。廣泛用于不含磨木漿的紙漿市場(chǎng)，比高嶺土、重鈣具有極佳物理性能，如高透明、高密度、高膨脹能力、粒度均勻、顏料牢固等。以目前世界最大的造紙生產(chǎn)國和紙品消費(fèi)國美國為例，2005年造紙?zhí)盍线x用輕質(zhì)碳酸鈣的比例達(dá)到65%，增長率為4%。美國超細(xì)碳酸鈣主要應(yīng)用于造紙和涂料，其中包括多種晶型的納米碳酸鈣產(chǎn)品。日本1952年研制出了平均粒活為0.04um的超細(xì)碳酸鈣，1983年又研制出了平均粒活為0.005um的超細(xì)碳酸鈣。
造紙工藝是PCC最大用戶，占世界PCC使用量的73%，PCC在造紙上的兩個(gè)不同工藝用途是紙張?zhí)盍虾图垙埻苛稀Ｆ渲饕迷谔畛錈o磨木漿涂敷紙（WFO），最高填充量可達(dá)到25%，且用量有望增加。
納米級(jí)碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂懈弑喂庑浴⒏吡炼龋岣呒堉破返陌锥群捅喂庑裕贿�具有高膨脹性，能使造紙廠使用更多的填料量，而少用紙漿，大幅度降低原料成本；粒度細(xì)小、均勻，對(duì)紙機(jī)的磨損小，并使生產(chǎn)的紙制品更加均勻、平整；吸油值高，能提高彩色紙張的顏料牢固性等優(yōu)點(diǎn)。目前納米級(jí)碳酸鈣在造紙工業(yè)上的應(yīng)用主要在高檔衛(wèi)生巾、紙尿布及家庭用護(hù)理成人失禁墊片、卷煙紙及造紙涂料等納米是長度的計(jì)量單位，為1×10－9m。人工制造納米材料雖然可從幾千年前我國制造炭黑作顏料算起，但納米微粒是德國于1984年首先研制出的，開創(chuàng)了人類利用納米技術(shù)的先河。納米微粒是一種新物態(tài)，是物質(zhì)顆粒直徑小于100nm的粉粒集合體，只有在電子顯微鏡下才能觀察到其顆粒形態(tài)。
1992年，國際納米結(jié)構(gòu)材料會(huì)議定義納米材料為：“兩相材料中一相的任一維尺寸在1nm～100nm的聚集體。”20世紀(jì)80年代由于電子能譜和掃描隧道顯微鏡的應(yīng)用，納米微粒許多異常性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，這才成為全球科技界和各國政府備加關(guān)注的熱門領(lǐng)域。納米微粒較常規(guī)的微粒材料具有特異的物理、化學(xué)性能，短短十幾年，它已在國外的機(jī)械、電子、能源、化工、生物、建材、國防等眾多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。
納米技術(shù)是當(dāng)今世界研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，但納米技術(shù)和材料在我國尚處在起步階段，大部分成果還停留在實(shí)驗(yàn)室里，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的只有少數(shù)幾個(gè)品種，納米級(jí)碳酸鈣就是其中一種。碳酸鈣因具有材料來源易得、價(jià)格較低、毒性低、污染小、白度較高、填充量大及混煉加工性能好等特點(diǎn)，成為橡膠制品加工中用量最大的淺色填料之一。但由于受自身親水性及傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的局限，通常碳酸鈣產(chǎn)品粒子都比較粗，表面積較小，表面缺乏活性，與聚合物復(fù)合往往只起到填充增量的作用，缺乏補(bǔ)強(qiáng)效果，不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
納米級(jí)碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型超細(xì)固體材料，粒徑在1nm～100nm之間。由于納米級(jí)碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，在磁性、催化性、光熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規(guī)材料相比顯示出優(yōu)越的性能。將其填充在橡膠、塑料中有使制品表面光艷、伸長度好、抗張力高、抗撕力強(qiáng)、耐彎曲、抗龜裂性能好，是優(yōu)良的白色補(bǔ)強(qiáng)材料，在高級(jí)油墨、涂料中具有良好的光澤、透明、穩(wěn)定、快干等特性。
納米級(jí)碳酸鈣不僅可增容降低成本，用于塑料、橡膠和紙張中，還具有補(bǔ)強(qiáng)作用。粒徑小于20nm的碳酸鈣產(chǎn)品，其補(bǔ)強(qiáng)作用與白炭黑相當(dāng)，粒徑小于80nm的碳酸鈣產(chǎn)品，可用于汽車底盤防石擊涂料。因此，納米級(jí)碳酸鈣的研制開發(fā)和應(yīng)用受到國內(nèi)外的關(guān)注。
納米級(jí)碳酸鈣是平均在0.1nm～100nm范圍內(nèi)的輕質(zhì)碳酸鈣，包括超細(xì)碳酸鈣和超微細(xì)碳酸鈣，屬納米體粉材料。
