碳酸鈣的案例
新型CaCO3（水合結(jié)晶碳酸鈣相：碳酸鈣半水合物）的發(fā)現(xiàn)
【引言】
作為世界上最豐富的材料之一，碳酸鈣CaCO3是各種海洋生物的骨架和貝殼類的主要成分。它用于水泥工業(yè)，在全球碳循環(huán)和沉積巖的形成中起著至關(guān)重要的作用。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，已知在環(huán)境條件下僅存在三種純CaCO3——方解石、文石和球霰石的多晶型物，以及兩種水合晶相，單水鋁石（CaCO3·1 H2O）和白鈣石（CaCO3·6H2O）。在研究鎂離子在無(wú)定形碳酸鈣結(jié)晶途徑中的作用時(shí)，研究人員意外地發(fā)現(xiàn)了一種未知的結(jié)晶相，半水合物CaCO3·?H2O，具有單斜結(jié)構(gòu)。 這一發(fā)現(xiàn)在基于CaCO3水合作用的生物礦化、地質(zhì)、和工業(yè)方面，具有重要意義。
【成果簡(jiǎn)介】
今日，來(lái)自德國(guó)馬克斯-普朗克膠體與界面研究所的Zhaoyong Zou（通訊作者）等人報(bào)告了迄今為止未知的水合結(jié)晶——CaCO3·?H2O碳酸鈣化合物，即碳酸鈣半水合物（CCHH）——的發(fā)現(xiàn)和綜合特征。發(fā)生條件是在Mg2+離子存在下，Mg/Ca摩爾比約為5/1，同時(shí)，CCHH微晶中的Mg2+濃度保持低于2 atomic % ，由溶液中的無(wú)定形碳酸鈣（ACC）的相變。與方解石的相同工藝相比，陽(yáng)離子配位的差異，阻礙了Mg 2+離子進(jìn)入CCHH（14）。Ca在CCHH中是八倍協(xié)調(diào)的，而在方解石中是六倍協(xié)調(diào)的。 研究人員提出，溶液中的Mg2+離子抑制ACC的脫水并控制結(jié)晶相的水合水平。這種水合結(jié)晶碳酸鈣相的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了無(wú)定形前體和Mg2+在控制碳酸鈣結(jié)晶途徑中的重要性。
展開 技術(shù) | 你每天刷牙，要消耗多少碳酸鈣？
國(guó)際上通常使用4種磨擦劑就是磷酸氫鈣、二氧化硅、碳酸鈣、氫氧化鋁。
美國(guó)牙膏配方中使用磷酸氫鈣和二氧化硅的占97%，在我國(guó)則多數(shù)使用碳酸鈣，重質(zhì)碳酸鈣磨擦力強(qiáng)，輕質(zhì)碳酸鈣比重較小，是制做普通乙級(jí)品的主要原料。我國(guó)碳酸鈣資源豐富，質(zhì)量尚可，用于生產(chǎn)牙膏成本低，適合于當(dāng)前中國(guó)的消費(fèi)水平
你每天刷牙，要消耗多少克碳酸鈣？
▽牙膏的基本配方
據(jù)統(tǒng)計(jì)，成人每次刷牙大約用1.5克牙膏，每天刷2次，共消耗牙膏3克，其中碳酸鈣含量以45%計(jì)，則每天刷牙消耗1.35克碳酸鈣。
中國(guó)人口按13.83億算，全國(guó)人民每天刷牙消耗1867.5噸碳酸鈣（當(dāng)然，牙膏中的摩擦劑不一定都是碳酸鈣，也有人每天不刷牙，此處僅為粗略估計(jì)）。
牙膏用碳酸鈣質(zhì)量指標(biāo)要求
（1）硬度
刷牙時(shí)就是借助牙刷的壓力，將磨擦劑壓入軟垢、菌斑和牙結(jié)石中以破碎污垢的。理想的牙膏磨擦劑應(yīng)是不太硬的，但又能磨除沾污的牙菌斑。
方解石的硬度為3，牙釉質(zhì)為4～5，牙骨質(zhì)、牙本質(zhì)為2～2.5。在中國(guó)有80%以上的成年人有牙齦萎縮、牙頸部暴露現(xiàn)象，這就需要使用更加細(xì)膩柔軟的磨擦劑。
（2）顆粒大小
磨擦劑顆粒的大小對(duì)產(chǎn)品功能、安全性和外觀都有很大的影響。粒徑在30um或30um以上時(shí)在口腔中就會(huì)有砂礫感覺，一般消費(fèi)者接受的磨擦劑的平均粒徑為3～12um。
除顆粒大小外，顆粒大小的分布和均勻性也是磨擦劑的重要指標(biāo)。粒度適宜制成的牙膏光滑細(xì)膩、口感舒適；粒度過(guò)細(xì)（如小于1um）牙膏架試時(shí)，會(huì)有返粗現(xiàn)象發(fā)生，即過(guò)細(xì)磨擦劑顆粒由于布朗運(yùn)動(dòng)的關(guān)系而起絮凝。
（3）顆粒形狀
碳酸鈣的結(jié)晶顆粒大多為方菱形，多為小于90°的銳角，磨擦?xí)r對(duì)牙面損傷較強(qiáng)，有劃痕。
（4）溶解度
磨擦劑不溶于水，這是其化學(xué)穩(wěn)定的一個(gè)重要指標(biāo)。
展開 我國(guó)首套CCUS裝置開始調(diào)試，已利用電石渣礦化捕集CO2產(chǎn)出碳酸鈣
我國(guó)依托豐富且優(yōu)質(zhì)的石灰石、方解石資源以及廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)，經(jīng)歷了探索前進(jìn)、蓬勃發(fā)展、提檔升級(jí)階段，已發(fā)展成為世界第一大碳酸鈣生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。
隨著國(guó)家碳中和目標(biāo)的推進(jìn)以及市場(chǎng)需求的變化，如何提升高端碳酸鈣產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)及裝備，實(shí)現(xiàn)優(yōu)礦優(yōu)用、提高中高端功能化、個(gè)性化專用產(chǎn)品以及自主創(chuàng)新能力。填補(bǔ)、擠占未曾有之的市場(chǎng)、高端市場(chǎng)，在危機(jī)中育新機(jī)、于變局中開新局，是每一碳酸鈣企業(yè)都應(yīng)深思的問題。
應(yīng)行業(yè)專家及廣大新老客戶要求，
中國(guó)粉體網(wǎng)將在
12月5、6日
兩天
在河南南陽(yáng)舉辦
“2022全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)”，大會(huì)組委會(huì)力爭(zhēng)在規(guī)模和交流效果上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升，為致力于碳酸鈣行業(yè)的企業(yè)負(fù)責(zé)人，管理、研發(fā)、技術(shù)人員，科研院校課題組、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)提供深度交流的平臺(tái)，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，更好地通過(guò)這個(gè)平臺(tái)助推碳酸鈣行業(yè)發(fā)展。
展開 淺析不同種類碳酸鈣在TPE彈性體中的應(yīng)用
筆者看到一篇文章，涉及碳酸鈣改性SEBS彈性體的試驗(yàn)，整理供大家參考。
SEBS熱塑性彈性體具有耐天候，紫外線，氧，臭氧和熱等特點(diǎn)，而碳酸鈣是TPE彈性體工業(yè)中用量最大，使用最方便，價(jià)格低廉的填料。用碳酸鈣填充制品不僅可以降低成本，節(jié)約原料，而且能夠改善制品的耐蠕變性能，熱變形溫度，尺寸穩(wěn)定性。
以下試驗(yàn)是使用不同類型規(guī)格重質(zhì)碳酸鈣對(duì)SEBS進(jìn)行填充改性，并對(duì)填充體系的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率，定伸強(qiáng)度和壓縮永久變形進(jìn)行比較，得出一些有益的結(jié)果，供大家參考。
1.不同目數(shù)碳酸鈣對(duì)TPE彈性體性能的影響
2.表面活化處理對(duì)TPE彈性體性能的影響
3.不同的表面活性劑對(duì)TPE彈性體性能的影響
筆者總結(jié)：
1. 隨著碳酸鈣粒徑的變小，彈性體的各種力學(xué)性能有所提升，但超過(guò)2250目時(shí)，由于團(tuán)聚想象的出現(xiàn)，力學(xué)性能反而降低；
2. 有效的活化處理可以防止團(tuán)聚現(xiàn)象的出現(xiàn)，有效提高彈性體的各種力學(xué)性能；
3. 使用不同的表面活性劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行處理，對(duì)TPE彈性體的各種力學(xué)性能影響很大，所以選用合適的表面活性劑對(duì)于提高TPE彈性體的各種力學(xué)性能意義重大。
展開 
北京化工大學(xué)徐福建教授團(tuán)隊(duì)《Biomaterials》：生物礦化法合成碳酸鈣雜化納米顆粒用于溫和光熱增強(qiáng)的基因治療
本文以組裝的海藻酸鈉膠束為模板，利用生物礦化法制備尺寸和形貌可調(diào)的海藻酸鈉-碳酸鈣雜化納米顆粒。為了同時(shí)引入溫和光熱性質(zhì)和基因遞送功能，通過(guò)席夫堿/邁克爾加成反應(yīng)，利用聚多巴胺包覆層將陽(yáng)離子聚合物修飾到一維海藻酸鈉-碳酸鈣納米顆粒的表面。一方面，陽(yáng)離子聚合物可用于基因轉(zhuǎn)染；另一方面，聚多巴胺賦予載體溫和光熱性能和光聲成像能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低功率密度的近紅外光照射下，溫和光熱效應(yīng)可以增強(qiáng)細(xì)胞攝取。同時(shí)，載體的降解可以進(jìn)一步促進(jìn)基因釋放，從而提高基因轉(zhuǎn)染效率。這種基因療法可以在獲得更好的治療效果的同時(shí)防止炎癥反應(yīng)。此外，載體還可通過(guò)超聲/光聲雙模式成像實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤治療過(guò)程的監(jiān)測(cè)。這將為腫瘤治療提供一種新的思路。
北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士畢業(yè)生劉艷軍為論文第一作者，徐福建教授和趙娜娜教授為本論文的共同通訊作者。北京化工大學(xué)為唯一完成單位。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFA0106100），國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51922022, 51773013，51733001）, 北京高校卓越青年科學(xué)家計(jì)劃項(xiàng)目（BJJWZYJH01201910010024）和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（BHYC1705A，XK1802-2）的支持。
展開 無(wú)機(jī)非金屬礦-碳酸鈣篇（三）：應(yīng)用特點(diǎn)
感謝您的閱讀
碳酸鈣的具體用途如下：
通常用作填料，還廣泛用于人造地磚、橡膠、塑料、造紙、涂料、油漆、油墨、電纜、建筑用品、食品、醫(yī)藥、紡織、飼料、牙膏等日用化工行業(yè)，作填充劑起到增加產(chǎn)品的體積，降低生產(chǎn)成本。
重鈣在飼料中的應(yīng)用
重鈣是采用天然優(yōu)質(zhì)礦石，精細(xì)加工而成，是飼料業(yè)必備原料。加在飼料中，可以補(bǔ)充飼料中鈣的含量，促進(jìn)畜禽骨骼發(fā)育，增加畜禽食欲，滿足畜禽生長(zhǎng)需要，有助于達(dá)到養(yǎng)殖戶理想中期望收益。
在塑料和造紙行業(yè)中的應(yīng)用
重鈣在塑料制品中能起到一種骨架作用，對(duì)塑料制品尺寸的穩(wěn)定性有很大作用，還能提高制品的硬度，并提高制品的表面光澤和表面平整性。可增加產(chǎn)品連接性、提高耐熱性、改善塑料的加工性能、改進(jìn)塑料的加工性能、抗擦傷性、平滑度和對(duì)缺口抗沖擊強(qiáng)度等方面都有明顯的效果。
重鈣用于造紙可減少紙機(jī)的摩損、提高紙張白度、強(qiáng)度、不透明度和平整光滑性，賦予紙張良好的折曲性和柔軟性，增強(qiáng)對(duì)油墨和水的吸收性。
在橡膠和建材中重鈣的應(yīng)用
重鈣在橡膠制品中是用量大的填料，節(jié)約昂貴的天然橡膠和降低成本，而且還可以改進(jìn)橡膠的加工性能，其硫代膠拉長(zhǎng)率，抗撕裂性能，壓縮變形和耐曲撓性能，都明顯好于其它添加劑，超細(xì)鈣加入建筑材料中可提高耐熱，耐化學(xué)腐蝕，耐寒、隔音、防震和易加工性能，從而大幅度提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
在涂料、油漆工業(yè)中的應(yīng)用
超細(xì)鈣加入涂料中可作為增白的優(yōu)質(zhì)填料，提高涂料，油漆的光澤度，同時(shí)起到補(bǔ)強(qiáng)作用，不僅降低生產(chǎn)成本，其產(chǎn)品質(zhì)量和效果還可以達(dá)到相同的效果。
在保健食品及飲料行業(yè)的應(yīng)用
只要控制超細(xì)鈣中鉛、砷等對(duì)人和動(dòng)物有害的元素的含量，超細(xì)鈣作為一種鈣源添加劑，可用于保健食品和飲料工業(yè)。
展開 浙江大學(xué)化學(xué)系，《Science》！
幾塊石頭融合成一塊石頭
此前唐?？祱F(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)成果——“無(wú)機(jī)離子聚合”，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里厘米尺寸的碳酸鈣晶體材料的快速制備，并且這些碳酸鈣的制備過(guò)程有很強(qiáng)的可塑性，可以像做塑料一樣按照模具形狀長(zhǎng)成各式模樣，這項(xiàng)研究于2019年10月發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)雜志《自然》（《Nature》）上。
“2019年的這項(xiàng)研究是從零開始合成碳酸鈣晶體大塊材料，我們這次工作要研究的是如何把已有的碳酸鈣粉末材料變成大塊材料，好比是把幾塊石頭融合成一塊大石頭。兩項(xiàng)工作可以說(shuō)是殊途同歸?！碧祁？嫡f(shuō)。
正是在前面這次工作的研究過(guò)程中，慕昭發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，無(wú)定形碳酸鈣顆粒在壓制過(guò)程中，顆粒邊界漸漸消失最后完全融合為一體了。
當(dāng)時(shí)慕昭還沒想明白現(xiàn)象背后的原因，但唐?？倒膭?lì)慕昭繼續(xù)深挖下去，多問幾個(gè)為什么。
原來(lái)，無(wú)定形碳酸鈣顆粒在結(jié)晶過(guò)程中，水分子一直扮演著重要的角色。雖然之前科學(xué)家注意到了這一現(xiàn)象，但對(duì)結(jié)構(gòu)水的功能、流動(dòng)性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之間的關(guān)系還缺乏深入研究。
慕昭和孔康任進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，如果水分子能保持在一個(gè)合適的量，就能在碳酸鈣內(nèi)部形成動(dòng)態(tài)水通道，從而促進(jìn)內(nèi)部物質(zhì)傳輸過(guò)程，最終導(dǎo)致無(wú)定形顆粒的融合。“水含量不足不能形成水通道，而太多的水將會(huì)形成一種新的水團(tuán)簇，導(dǎo)致無(wú)定形碳酸鈣顆粒結(jié)晶?！?/span>
展開 Ansys高級(jí)應(yīng)用分享-分解爐內(nèi)熱流場(chǎng)分析
這里我們利用CFX軟件模擬爐內(nèi)煤粉燃燒及碳酸鈣分解的過(guò)程，碳酸鈣的分解速率采用user fortran 實(shí)現(xiàn)。
物理問題描述
碳酸鈣顆粒從分解爐底部進(jìn)入，煤粉顆粒從分解爐兩側(cè)噴入，進(jìn)口速度/溫度及空氣流量如圖1。由于碳酸鈣分解需要消耗熱，因此爐內(nèi)溫度比純煤粉燃燒燃燒時(shí)溫度低。
圖1 分解爐模擬示意圖
碳酸鈣分解速率的定義
碳酸鈣分解速率采用圖2所示的表達(dá)式，通過(guò)PT_REACTION子程序與主程序關(guān)聯(lián)（如圖2）。為了進(jìn)行比較，計(jì)算考慮了如下兩種工況：
1）只考慮煤粉燃燒；
2）同時(shí)考慮煤粉燃燒及碳酸鈣分解。
圖2 碳酸鈣分解速率定義
計(jì)算結(jié)果
圖3 溫度場(chǎng)分布
圖4 二氧化碳濃度分布
圖3 給出了兩種工況下爐內(nèi)的溫度場(chǎng)分布?？梢娂兠悍廴紵r下，爐出口平均溫度為1998K，考慮碳酸鈣分解后，爐出口溫度將為1340K。純煤粉燃燒情況下，爐出口CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.2%，考慮碳酸鈣分解反應(yīng)后，出口CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升為25.9%（圖4）。主要原因是碳酸鈣分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，同時(shí)會(huì)生成一部分CO2。
圖5 CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨顆粒軌跡的變化
圖6 CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨顆粒軌跡的變化
圖7粒子溫度隨顆粒軌跡的變化
圖8沿爐高方向顆粒的分解率
圖5和圖6給出了顆粒中CaCO3和CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿顆粒軌跡的變化。隨著分解反應(yīng)的進(jìn)行，粒子中CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低，而生成物CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿爐高逐漸增大。圖7給出了粒子溫度沿爐高的變化，可見，粒子溫度逐漸升高，在出口位置處，大部分粒子溫度在1240K左右。對(duì)于本案例的工況，碳酸鈣的分解率接近100%（如圖8）。
展開 無(wú)機(jī)非金屬礦--碳酸鈣篇（二）：碳酸鈣的發(fā)展、分類及性質(zhì)PPT
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莫雅超 等：CaO/Ca(OH)2核殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備及其儲(chǔ)熱性能
儲(chǔ)熱密度的下降主要是由于氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈣，在高溫煅燒除去碳酸鈣之后，顆粒的儲(chǔ)熱密度恢復(fù)至原來(lái)的96.7%。
第一作者：莫雅超（1998—），男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)闊峄瘜W(xué)儲(chǔ)熱，E-mail：moyachao@sjtu.edu.cn；
通訊作者：閆君，副教授，主要研究方向?yàn)閮?chǔ)熱，E-mail：miraclebwh@sjtu.edu.cn。
文章來(lái)源：儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)
動(dòng)圖演示 | 地貌及地質(zhì)構(gòu)造（牛軛湖、冰川地貌、海洋地質(zhì)、斷層…）
1.地質(zhì)構(gòu)造及相關(guān)
石鐘乳形成示意
鐘乳石（stalactite），又稱石鐘乳，是指碳酸鹽巖地區(qū)洞穴內(nèi)在漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中和特定地質(zhì)條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態(tài)碳酸鈣沉淀物的總稱。
鐘乳石（stalactite）的形成往往需要上萬(wàn)年或幾十萬(wàn)年時(shí)間。
由于形成時(shí)間漫長(zhǎng)，鐘乳石對(duì)遠(yuǎn)古地質(zhì)考察有著重要的研究?jī)r(jià)值，在
石灰?guī)r
里面，含有
二氧化碳
的水，滲入石灰?guī)r隙縫中，與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣，溶有碳酸氫鈣的水從洞頂上滴下來(lái)時(shí)，分解反應(yīng)生成碳酸鈣，二氧化碳 ，水。
被溶解的
碳酸氫鈣
又變成固體(稱為
固化
)。
由上而下逐漸增長(zhǎng)而成的，稱為“鐘乳石”。
可入藥。
廣西、云南是我國(guó)鐘乳石資源最豐富的主要省區(qū)，所產(chǎn)的鐘乳石光澤剔透、形狀奇特，具有很高的欣賞和收藏價(jià)值，深受人們喜愛。碧野《富春江畔·“
冰 壺 ”與“雙龍”》：“洞內(nèi)到處都是鐘乳石，濕潤(rùn)清新，有的像玉柱從頂垂直到地，有的像雨云倒懸空中，有的像白浪滔滔，波涌連天，真是氣象萬(wàn)千，蔚為奇觀。”
在石灰?guī)r里面，含有二氧化碳的水，滲入到石灰?guī)r縫隙中，會(huì)溶解其中的碳酸鈣。這溶解了碳酸鈣的水，從洞頂上滴下來(lái)時(shí)，由于水分蒸發(fā)、二氧化碳逸出，使被溶解的鈣質(zhì)又變成固體(稱為固化)。
火山構(gòu)造
地球內(nèi)部構(gòu)造
變化的地殼
▲
地殼受各種應(yīng)力的作用會(huì)發(fā)生各種復(fù)雜變化。
展開 
【科普系列】金屬與陶瓷“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”---金屬陶瓷層狀復(fù)合材料
如圖1所示，貝殼中的珍珠層，是由一層層超薄的碳酸鈣通過(guò)幾十納米厚的有機(jī)蛋白基連接在一起。在其體積中約有95%是碳酸鈣，而有機(jī)蛋白僅僅占據(jù)了5%，可恰恰是這5%的有機(jī)蛋白的存在，引起了貝殼力學(xué)性能的巨大改變。碳酸鈣是一種很脆且易碎的物質(zhì)，但是有機(jī)蛋白基連接而成的層狀碳酸鈣組成的貝殼珍珠層卻具有很強(qiáng)的韌性。這種結(jié)構(gòu)啟發(fā)人們?cè)诟邚?qiáng)度低塑性或者低耐蝕性材料外附加一層具有良好塑性或良好耐蝕性的包覆層，以提高材料整體的物理化學(xué)性能。因此，將現(xiàn)有的金屬陶瓷復(fù)合材料與金屬材料制備成擁有層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，通過(guò)復(fù)合強(qiáng)韌化的方式提高材料的性能，使材料的綜合性能顯著提升。
圖1 貝殼微觀結(jié)構(gòu)形貌及疊層復(fù)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 (a) 珍珠層截面形貌；(b) 表面納米有機(jī)蛋白顆粒；(c)，(d) 珍珠層俯視形貌；(e)珍珠層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
金屬陶瓷層狀復(fù)合材料(laminated metal/ceramics composites，LMCCs)正是在這種契機(jī)下應(yīng)運(yùn)而生，并在其誕生之后迅速成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域的熱門課題之一。金屬陶瓷層狀復(fù)合材料是由至少一種金屬以片層形式與陶瓷交替排列而成，是將擁有不同化學(xué)、物理性能的兩種或多種材料按照不同的層間距、層厚比以及疊層數(shù)相互疊層制備的新型材料，通常是由基體材料和增強(qiáng)體復(fù)合制備而成，圖2是通過(guò)粉末冶金法制備金屬陶瓷層狀復(fù)合材料的工藝流程。微疊層復(fù)合材料中的強(qiáng)性層一般選用較高強(qiáng)度和彈性模量的結(jié)構(gòu)陶瓷，該層主要起強(qiáng)化的作用，當(dāng)受外界載荷時(shí)能保證材料具有較高的強(qiáng)度。陶瓷層通常選用SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2等材料。韌性層一般選用金屬或有機(jī)物質(zhì)等韌性好的材料，保證材料具有良好的韌性。
展開 動(dòng)圖演示 | 地貌及地質(zhì)構(gòu)造
1.地質(zhì)構(gòu)造及相關(guān)
石鐘乳形成示意
鐘乳石（stalactite），又稱石鐘乳，是指碳酸鹽巖地區(qū)洞穴內(nèi)在漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中和特定地質(zhì)條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態(tài)碳酸鈣沉淀物的總稱。
鐘乳石（stalactite）的形成往往需要上萬(wàn)年或幾十萬(wàn)年時(shí)間。
由于形成時(shí)間漫長(zhǎng)，鐘乳石對(duì)遠(yuǎn)古地質(zhì)考察有著重要的研究?jī)r(jià)值，在
石灰?guī)r
里面，含有
二氧化碳
的水，滲入石灰?guī)r隙縫中，與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶于水的碳酸氫鈣，溶有碳酸氫鈣的水從洞頂上滴下來(lái)時(shí)，分解反應(yīng)生成碳酸鈣，二氧化碳 ，水。
被溶解的
碳酸氫鈣
又變成固體(稱為
固化
)。
由上而下逐漸增長(zhǎng)而成的，稱為“鐘乳石”。
可入藥。
廣西、云南是我國(guó)鐘乳石資源最豐富的主要省區(qū)，所產(chǎn)的鐘乳石光澤剔透、形狀奇特，具有很高的欣賞和收藏價(jià)值，深受人們喜愛。碧野《富春江畔·“
冰 壺”與“雙龍”》：“洞內(nèi)到處都是鐘乳石，濕潤(rùn)清新，有的像玉柱從頂垂直到地，有的像雨云倒懸空中，有的像白浪滔滔，波涌連天，真是氣象萬(wàn)千，蔚為奇觀?！? 在石灰?guī)r里面，含有二氧化碳的水，滲入到石灰?guī)r縫隙中，會(huì)溶解其中的碳酸鈣。這溶解了碳酸鈣的水，從洞頂上滴下來(lái)時(shí)，由于水分蒸發(fā)、二氧化碳逸出，使被溶解的鈣質(zhì)又變成固體(稱為固化)。
火山構(gòu)造
地球內(nèi)部構(gòu)造
變化的地殼
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地殼受各種應(yīng)力的作用會(huì)發(fā)生各種復(fù)雜變化。
展開 通過(guò)SLS技術(shù)3D打印可降解顱骨植入物？看德國(guó)Fraunhofer 如何驗(yàn)證其可行性
使用該方法可以生產(chǎn)多種不同的聚合物/填料組合，包括由PLA和沉淀碳酸鈣（PCC）制成的新復(fù)合材料。
可生物降解的聚丙交酯/碳酸鈣復(fù)合材料粉末，專門用于選區(qū)激光燒結(jié)。圖片來(lái)源：Schaefer Kalk GmbH＆Co。
專門設(shè)計(jì)的PCC顆粒是骨形成所需的Ca2 +離子的來(lái)源。此外，PCC顆粒能夠通過(guò)緩沖在植入物再吸收期間可能出現(xiàn)的聚丙交酯酸性降解產(chǎn)物，來(lái)改善復(fù)合材料的降解行為。這種方式可以避免由酸性降解產(chǎn)物引起炎癥反應(yīng)的可能。 PCC顆粒還提供合適的表面結(jié)構(gòu)，改善與聚丙交酯基質(zhì)的粘附性。
還有一點(diǎn)很重要，那就是要保證幾乎所有粉末顆粒都小于100μm，從而可以實(shí)現(xiàn)打印中具有約100μm厚度的薄粉末層。薄粉末層與較厚的層相比，可以更快和更均勻地實(shí)現(xiàn)粒子融合。此外，較小的層厚度可實(shí)現(xiàn)更高的細(xì)節(jié)分辨率。
顆粒形態(tài)也特別重要。Fraunhofer 新開發(fā)的PLA基碳酸鈣復(fù)合顆粒具有圓形形狀，具有良好的流動(dòng)性，有利于實(shí)現(xiàn)均勻粉末沉積。
Fraunhofer通過(guò)定制的選區(qū)激光燒結(jié)設(shè)備和聚丙交酯/碳酸鈣復(fù)合粉末材料制備的可生物降解個(gè)性化顱骨植入物。 圖片來(lái)源：KLS Martin Group。
另一個(gè)關(guān)鍵的材料特性是熔體粘度。與金屬熔體不同，金屬熔體可以像水一樣流動(dòng)，聚合物熔體則非常粘稠，通常它們需要很長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)聚合物顆粒的完全熔合。而合適的聚合物鏈長(zhǎng)度使熔體粘度足夠小，以實(shí)現(xiàn)快速熔合。
雖然波長(zhǎng)約1μm的近紅外光纖激光能夠加工金屬，但聚合物在該波長(zhǎng)下幾乎沒有吸收。3D科學(xué)谷了解到，F(xiàn)raunhofer 研究人員使用具有10.6-μm波長(zhǎng)的中紅外CO2激光器用于聚合物加工。在該波長(zhǎng)下，聚合物的分子鍵被激發(fā)，導(dǎo)致分子振動(dòng)，從而發(fā)生顯著的吸收。
展開 醫(yī)生易被問到的補(bǔ)鈣 10 問 怎么答？
無(wú)機(jī)鈣：如碳酸鈣、磷酸鈣，優(yōu)點(diǎn)是含鈣高，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是溶解度低，胃腸道刺激性較大。
有機(jī)酸鈣：如乳酸鈣、葡萄糖酸鈣，缺點(diǎn)是含鈣低，優(yōu)點(diǎn)是溶解度較高，胃腸道刺激性較小，更適合胃酸缺乏的人群。
有機(jī)鈣：如方氨基酸螯合鈣，生物利用度高，吸收好。
血鈣高還要補(bǔ)鈣嗎？
血鈣升高并不代表體內(nèi)的鈣過(guò)多，可能是缺鈣或者其他疾病如甲狀旁腺功能亢進(jìn)、多發(fā)性骨髓瘤、腎功能降低等，都會(huì)出現(xiàn)血鈣升高的現(xiàn)象。
缺鈣會(huì)使體內(nèi)的甲狀旁腺分泌激素，迅速動(dòng)員骨骼中的鈣進(jìn)入血液，以保證生命的正常活動(dòng)，引起血鈣升高。
補(bǔ)鈣與飲食的關(guān)系？
服用鈣劑時(shí)應(yīng)盡量避免大量進(jìn)食菠菜等含草酸較多的食物，咖啡、茶水等，否則鈣易與其形成草酸鈣等沉淀，不僅不易吸收，還可能形成結(jié)石；高纖維的食物如芹菜和油脂過(guò)多的食物也會(huì)影響鈣的吸收；不易和豆制品、奶制品一起服用，影響胃的消化吸收功能，引起噯氣、消化不良或「奶 -- 堿綜合征」等。
鈣片服用的最佳時(shí)間和服用方法？
血鈣濃度在半夜和早晨最低，為了維持正常的血鈣水平，晚飯后或臨睡前補(bǔ)鈣可以為夜間的這種鈣調(diào)節(jié)提供鈣源，防止體內(nèi)鈣的流失；鈣還有鎮(zhèn)靜作用，有助于睡眠。建議咀嚼后服用，利于鈣的吸收；分次服用，增加效果，減少便秘、脹氣等不良反應(yīng)的發(fā)生。
不同人群補(bǔ)鈣選擇?
兒童：考慮到口感和服用困難程度，多采用液態(tài)制劑，如葡萄糖酸鈣，或者含果味的咀嚼片等。
糖尿病患者：為防止血糖的升高，不適宜服用葡萄糖酸鈣，以及其他含糖類的鈣制劑。
胃病患者：尤其胃酸含量低的人群，碳酸鈣及乳酸鈣類制劑不合適，可以服用其他有機(jī)鈣、液體鈣制劑。
慢性腎功能不全者：不適合用磷酸鈣。
補(bǔ)鈣時(shí)需要注意哪些問題？
（1）飲食要均衡，堅(jiān)持含鈣豐富、低鹽和適量蛋白質(zhì)原則。
（2）注意戶外運(yùn)動(dòng)，陽(yáng)光照射有助于維生素 D 的合成。
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