硫酸鈣晶須是由石膏礦或工業(yè)副產(chǎn)品制備而得，是一種性能優(yōu)良、性價(jià)比極高且無毒的綠色環(huán)保材料，可應(yīng)用到橡膠、塑料、造紙、瀝青以及建筑等行業(yè)中。

　　硫酸鈣晶須一般作為添加劑使用，硫酸鈣晶須大規(guī)模應(yīng)用到橡膠、塑料、催化劑以及耐磨材料中。其使用量一般是基材的5%～15%，按這個(gè)比例計(jì)算，造紙行業(yè)需求量一般在25000t/年，橡膠以及塑料行業(yè)需求量最少為40000t/年，隨著無機(jī)非金屬材料的發(fā)展，其在涂料、水泥、瀝青以及醫(yī)藥行業(yè)都有所應(yīng)用，硫酸鈣晶須的應(yīng)用領(lǐng)域前景非?？捎^。

1、高分子復(fù)合材料

　　硫酸鈣晶須在復(fù)合材料中的應(yīng)用，由于硫酸鈣晶須粒徑小、強(qiáng)度大且耐高溫性好，因此在高分子材料中可以起到骨架的作用。張九枝研究了硫酸鈣晶須對E-44環(huán)氧樹脂力學(xué)性能的影響，其研究發(fā)現(xiàn)，隨著硫酸鈣晶須含量的增加，其材料的拉伸和彎曲強(qiáng)度都在增加，當(dāng)硫酸鈣晶須添加量在1.5wt%時(shí)，其拉伸和彎曲強(qiáng)度達(dá)到了最大值。

　　由于目前SiO2氣凝膠的制備方法復(fù)雜且昂貴，嚴(yán)重限制了大量生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。Lixiu Yang和其他晶須材料對比，發(fā)現(xiàn)硫酸鈣晶須具有出色的機(jī)械性能和優(yōu)良的物理化學(xué)性能，因此將硫酸鈣晶須作為粘土氣凝膠的增強(qiáng)材料。通過冷凍干燥工藝，以蒙脫鈉鈉為基質(zhì)，CSW為強(qiáng)增強(qiáng)劑，PVOH為粘合劑，成功地制備了可再生的泡沫狀整體式CSW/粘土氣凝膠復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過添加硫酸鈣晶須提高了粘土氣凝膠的壓縮性能和隔熱性能。

2、涂料

　　硫酸鈣晶須具有良好的相容性、平滑性和化學(xué)穩(wěn)定性，將其加入到乳膠漆中可以使漆面更加平滑。張熠等專門研究了硫酸鈣晶須在乳膠漆中的應(yīng)用，其通過探究不同硫酸鈣晶須用量對乳膠漆性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在乳膠漆中加入硫酸鈣晶須質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%～2.5%時(shí)，其耐洗刷性、對比率以及彈性都明顯提高了，同時(shí)使乳膠漆成為啞光色，不用再次進(jìn)行消光處理。硫酸鈣晶須的加入會(huì)提高漆膜的附著力，其加入量在0.5%時(shí)，漆膜的附著力等級(jí)由6級(jí)提高到了4級(jí)，加入量達(dá)到2.5%時(shí)，漆膜附著力沒有再次提升。硫酸鈣晶須的加入對乳膠漆的耐水性、耐堿性和耐低溫穩(wěn)定性沒有影響，降低了白度，對耐候性有一定的影響。

3、造紙

　　硫酸鈣晶須通過代替天然植物纖維用于造紙，可以充分降低成本，因?yàn)榱蛩徕}晶須在白度方面有一定的優(yōu)勢，其纖維狀結(jié)構(gòu)可以使紙料的強(qiáng)度不會(huì)因?yàn)樘砑游锪隙档停涣蛩徕}晶須有很強(qiáng)吸附性，可以吸附紙料中的大多填料，減少物料的使用。王成海研究了硫酸鈣晶須添加到紙張中，未改性的硫酸鈣晶須因?yàn)槿芙舛容^高導(dǎo)致其紙張灰度含量降低，添加改性的硫酸鈣晶須后，使紙張的強(qiáng)度和灰分含量明顯提高。

4、摩擦材料

　　硫酸鈣晶須由于其無毒，耐磨性好，可以代替部分有毒的石棉增加摩擦材料的耐磨性、彈性和抗拉伸性。Sudhan Raj Jeganmohan等研究了硫酸鈣晶須加入量對汽車制動(dòng)摩擦材料（BFM）摩擦性能的影響。由于制動(dòng)過程中會(huì)使摩擦墊片表面的有機(jī)聚合物基體降解，導(dǎo)致摩擦材料的機(jī)械性能和摩擦性能下降，溫度對制動(dòng)效果的影響和制動(dòng)摩擦材料恢復(fù)摩擦穩(wěn)定性的能力是評價(jià)摩擦材料的主要依據(jù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加5%硫酸鈣晶須的摩擦材料磨損率較小，在硫酸鈣晶須添加10%時(shí)，其顯示出更穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。硫酸鈣晶須的加入提高了摩擦性能，表現(xiàn)出良好的摩擦恢復(fù)能力。

　　盧明宇研究了硼酸鎂和硫酸鈣晶須的復(fù)合材料對制動(dòng)片的影響，研究發(fā)現(xiàn)，添加復(fù)合材料的制動(dòng)片在高溫300～350℃時(shí)，其摩擦系數(shù)并沒有變低且磨損率也沒升高。

5、瀝青

Taotao Fan等采用無水硫酸鈣晶須和半水硫酸鈣晶須來改善瀝青粘合劑的性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明硫酸鈣晶須的加入都提高了瀝青粘結(jié)劑的抗碾壓性，硫酸鈣晶須的加入量越多，瀝青的耐高溫性越好且熱穩(wěn)定性好。無水硫酸鈣晶須改性的瀝青熱穩(wěn)定性高于半水硫酸鈣晶須。半水硫酸鈣晶須改性的瀝青粘結(jié)劑耐高溫性高于無水硫酸鈣晶須改性的瀝青粘結(jié)劑。無水硫酸鈣晶須加入量在9%時(shí)是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，當(dāng)?shù)陀诖酥禃r(shí)，瀝青的抗碾壓能力和耐高溫性都不如基體本身，相反高于9%時(shí)，瀝青有很好的抗碾壓能力和耐高溫性能。

6、水泥

WAN Lianjian等將硫酸鈣晶須作為水泥的補(bǔ)強(qiáng)材料，研究硫酸鈣晶須對水泥的力學(xué)性能影響。由于硫酸鈣晶須并沒有和水泥中的主要成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。硫酸鈣晶須本身具有優(yōu)異的機(jī)械性能、相容性以及有適當(dāng)?shù)慕缑娼Y(jié)合強(qiáng)度，有利于水泥獲得更好的增強(qiáng)和增韌效果。由于硫酸鈣晶須是超細(xì)纖維材料，加入到水泥中主要作用機(jī)理是負(fù)荷傳遞、裂紋橋接、裂紋偏轉(zhuǎn)以及拔出效應(yīng)。結(jié)果表明，通過摻入5wt％的CaSO4晶須，砂漿試樣的抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高了28.3％和8.5％。此外，通過X射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）鑒定了CaSO4晶須硬化的水泥基體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?？梢缘贸鼋Y(jié)論，CaSO4晶須可以有效地阻止微裂紋擴(kuò)展的形成并限制其聚結(jié)，水泥當(dāng)中無害孔率從9.33％增加到10.62％，有害孔率從2.08％下降到1.90％，因此，晶須可以優(yōu)化水泥的孔徑分布。

7、瓷磚

Zimo Sheng等將磷酸石膏利用水熱合成法制備出非煅燒瓷磚，其中硫酸鈣晶須作為增強(qiáng)劑來改善瓷磚的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)硫酸鈣晶須的含量在1%時(shí)，此時(shí)瓷磚具有高彎曲強(qiáng)度，與不含硫酸鈣晶須的瓷磚對比，彎曲強(qiáng)度提高了80%左右。同時(shí)可以改善產(chǎn)品的機(jī)械性能并減少水合時(shí)間。高強(qiáng)度的CSW可以與石膏晶體牢固結(jié)合并充當(dāng)“橋梁”，從而在整個(gè)瓷磚內(nèi)形成緊密連接的網(wǎng)絡(luò)。

8、醫(yī)療

　　納米級(jí)硫酸鈣晶須可以應(yīng)用在松質(zhì)骨缺損的修復(fù)材料當(dāng)中，由于硫酸鈣晶須有良好的相容性和骨傳導(dǎo)性。黃強(qiáng)研究了鍶（0.5%）摻在硫酸鈣晶須當(dāng)中，用于補(bǔ)缺骨缺損，鍶對于骨細(xì)胞可以增加骨頭活性，加快缺損區(qū)域的修復(fù)。

　　資料來源：《牛小超,吳錦繡,柳召剛,等.硫酸鈣晶須的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2022,51(04):1174-1180+1201》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！