1、硫酸鈣晶須，即硫酸鈣纖維狀單晶體，包括二水、半水、無(wú)水硫酸鈣晶須三種。人工合成的無(wú)水硫酸鈣晶須又可劃分為無(wú)水可溶、無(wú)水死燒兩種。硫酸鈣晶須是具有良好力學(xué)性能的增強(qiáng)材料。半水、無(wú)水可溶硫酸鈣晶須與水接觸或在潮濕的環(huán)境中可發(fā)生水化反應(yīng)而導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)和性能的破壞。無(wú)水死燒硫酸鈣晶須不存在水化問(wèn)題，但其生產(chǎn)需要在700℃左右的溫度下煅燒進(jìn)行，造成生產(chǎn)成本過(guò)高，因此關(guān)于半水、無(wú)水可溶硫酸鈣晶須水化過(guò)程及穩(wěn)定化處理等問(wèn)題的研究對(duì)硫酸鈣晶須工業(yè)生產(chǎn)及

2、應(yīng)用極為重要，本文對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 對(duì)半水硫酸鈣晶須水化產(chǎn)物進(jìn)行了形貌的實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)觀測(cè)和XRD分析，結(jié)果表明半水硫酸鈣晶須水化過(guò)程的顯著特點(diǎn)在于其晶型的改變和由此引起的長(zhǎng)徑比減小。研究結(jié)果還表明半水硫酸鈣晶須的水化過(guò)程包括三個(gè)階段：半水硫酸鈣晶須水化初始期，二水硫酸鈣晶須生成期，二水硫酸鈣晶須的粗化溶解及新的二水硫酸鈣晶體生成期。半水硫酸鈣晶須的水化過(guò)程與半水石膏的水化過(guò)程也略有不同。
　　 對(duì)硫酸鈣晶

3、須的表面性質(zhì)和表面結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了SEM,FTIR,XRD和XPS分析，結(jié)果表明：不同硫酸鈣晶須表面的鈣離子活性不同，晶須表面的活性點(diǎn)-鈣離子、羥基和晶須內(nèi)部的孔道是硫酸鈣晶須發(fā)生水化的主要原因。硫酸鈣晶須穩(wěn)定化處理的關(guān)鍵在于覆蓋其表面活性點(diǎn)和消除其內(nèi)部孔道。
　　 在不同溫度和不同時(shí)間下對(duì)硫酸鈣晶須進(jìn)行煅燒，并通過(guò)XRD對(duì)煅燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其晶型和晶格結(jié)構(gòu)均有所變化，600℃左右煅燒的硫酸鈣晶須晶格結(jié)構(gòu)最為致密。水化試

4、驗(yàn)表明：不同溫度煅燒的硫酸鈣晶須具有不同的穩(wěn)定性，600℃以上溫度煅燒的硫酸鈣晶須具有很好的穩(wěn)定性，并且煅燒硫酸鈣晶須的晶型和晶格結(jié)構(gòu)差異是其穩(wěn)定性不同的主要原因。
　　 使用油酸鈉、草酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、月桂酸鈉、硬脂酸鈉和磷酸鈉等對(duì)半水硫酸鈣晶須進(jìn)行穩(wěn)定化處理，研究了穩(wěn)定劑用量、穩(wěn)定化處理溫度和時(shí)間等對(duì)半水硫酸鈣晶須穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：磷酸鈉可以使半水硫酸鈣晶須的形貌保持不變，油酸鈉、檸檬酸鈉和硬脂酸

5、鈉對(duì)半水硫酸鈣晶須的穩(wěn)定效果明顯。在油酸鈉用量0.3％，穩(wěn)定化處理溫度100℃，穩(wěn)定化處理時(shí)間20min的條件下，實(shí)現(xiàn)了半水硫酸鈣晶須的穩(wěn)定。
　　 采用FTIR對(duì)油酸鈉穩(wěn)定化處理前后半水硫酸鈣晶須的表面基團(tuán)進(jìn)行了表征，在此基礎(chǔ)上對(duì)油酸鈉的穩(wěn)定化機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，油酸鈉在半水硫酸鈣晶須表面的吸附狀態(tài)隨用量的不同而不同，油酸鈉在晶須表面的吸附既有物理吸附又有化學(xué)吸附，并通過(guò)化學(xué)吸附在晶須表面形成了油酸鈣。油酸鈉對(duì)半水硫酸鈣

6、晶須表面活性點(diǎn)-鈣離子的封閉作用、對(duì)晶須表面離子的阻溶作用以及對(duì)晶須表面性質(zhì)的改變是半水硫酸鈣晶須保持穩(wěn)定的根本原因。
　　 油酸鈉、硬脂酸鈉和檸檬酸鈉在半水硫酸鈣晶須的制備過(guò)程中都會(huì)對(duì)半水硫酸鈣晶須的結(jié)晶過(guò)程造成一定影響，并且影響半水硫酸鈣晶須生長(zhǎng)的臨界用量各不相同。硬脂酸鈉在半水硫酸鈣晶須表面的吸附并不均勻，同時(shí)吸附狀態(tài)也隨用量的改變而改變。硬脂酸鈉對(duì)半水硫酸鈣晶須的成核速率和生長(zhǎng)速度都有影響，半水硫酸鈣的形貌隨著硬脂酸鈉用