硅酸钙粉体由于具有堆积密度小、导热系数低、高耐热性能、高强度和良好的吸附性能等性质,广泛应用于建筑材料、保温材料、造纸和橡胶填料、吸附去污和生物医用材料等多种领域。随着硅酸钙材料应用日趋广泛,对其性能的要求不断提高。本论文选取了水热合成硅酸钙时常用的几类添加剂,并根据反应体系中晶型和离子的相似性选取了碳酸钙生产过程中的几类晶型导向剂,以工业石灰和石英砂为原料采用动态水热法合成硅酸钙,系统研究了添加剂对硅酸钙粉体的物相组成、晶体结构、微观形貌以及粒度、堆积密度、吸油值、吸水率和真密度等理化性能的影响规律,并探讨添加剂在水热过程中对硅酸钙粉体的影响机制,得到的主要研究结果如下:研究了无机添加剂ZrOC12、STT、V2O5、Na4P2O7和有机添加剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、柠檬酸、聚乙二醇对水热合成硅酸钙的影响。在合成硬硅钙石时,CTAB、V2O5和Na4P2O7的产物分别生成斜方硅钙石、三钒酸钙和羟基磷灰石,降低了硬硅钙石的含量。而柠檬酸、聚乙二醇、ZrOCl2和STT有利于硬硅钙石形成,其中柠檬酸和聚乙二醇的产物中生成水碳硅钙石。从微观形貌分析,不加添加剂时生成形状不规则、表面凹凸的蜂窝状硬硅钙石,添加STT时生成大量表面光滑的球形硬硅钙石,添加ZrOCl2时生成表面突起、疏松的硬硅钙石并有大量硬硅钙石纤维散落四处。与无添加剂对比,添加STT增大了硬硅钙石的结晶度、(112)晶面的晶粒尺寸和比表面积,降低了其粒度、堆积密度、吸油值和吸水率,堆积密度降低幅度最大。在合成雪硅钙石时,STT增大了生成雪硅钙石的含量,CTAB、柠檬酸、ZrOCl2、V2O5和Na4P2O7不利于雪硅钙石的形成,聚乙二醇抑制了雪硅钙石的生成。与无添加剂相比,添加STT提高了雪硅钙石的结晶度和(220)晶面的晶粒尺寸,降低了生成雪硅钙石粉体的粒度和堆积密度,增大了吸油值和吸水率,堆积密度降低幅度较大。综上分析,确定STT为水热合成硬硅钙石和雪硅钙石过程中的最佳添加剂。研究了添加量为0%～8%的STT时,对水热合成硅酸钙的作用规律。随着STT添加量的不断提高,产物中硬硅钙石的含量、(112)晶面的晶粒尺寸以及结晶度有先增后降的趋势;生成物粒度先粗化后细化再粗化的趋势;板片状硬硅钙石由粗短向细长纤维状变化;堆积密度和真密度先减小后增大,吸油值不断减小,吸水率保持在80%左右。随着STT的增多,产物中雪硅钙石的含量先升后降再升高,(220)晶面的晶粒尺寸先增后降的趋势,结晶度不断提高;生成物粒度的影响规律与合成硬硅钙石过程STT的相同;雪硅钙石由蜂窝状不规则向球形多孔结构变化,进而转变为密实片层状;堆积密度和真密度先增后降再升高,吸油值和吸水率变化规律相反。综合分析,确定了水热合成硬硅钙石和雪硅钙石过程STT最佳添加量均为4%。研究了添加4%的STT时,反应时间对水热合成硅酸钙的作用规律。随着反应时间的延长,硬硅钙石粉体的含量、比表面积、吸油值和吸水率不断增大,粒度、堆积密度和真密度不断降低,板片状硬硅钙石纤维变细而长。而雪硅钙石合成过程,短时间无法生成雪硅钙石而反应物含量逐渐降低,粉体的粒度、吸油值和吸水率不断升高,比表面积、堆积密度和真密度逐渐减小,块状颗粒逐渐消失,絮状物逐渐团聚形成薄片状雪硅钙石。同时对比了相同反应时间时不加添加剂的作用效果,对于硬硅钙石,STT加快了雪硅钙石向硬硅钙石的转化;微观颗粒较小、板状硬硅钙石较细长且内部中空结构更多,导致了相应的堆积密度和粒度较低;粉体吸油值和吸水率增幅较小。对于雪硅钙石,反应时间小于4h时,STT延缓了雪硅钙石的结晶,微观颗粒更分散、存在形态较多;4～8h反应阶段,STT明显加快了雪硅钙石的合成;STT同样利于雪硅钙石粉体的细化,比表面积较大;雪硅钙石的含量越多,导致粉体堆积密度和真密度越小,吸油值和吸水率越大。