绢云母

　　绢云母(Sericite)是云母的一种，它属于具有层状结构的硅酸盐矿物质。绢云母具有很广泛的用途，用于橡胶、塑料、涂料、油漆、陶瓷、保温、化妆品、颜料、造纸、冶金等行业。

　　绢云母( Sericite) 是一种天然细粒白云母，是层状结构的硅酸盐，可劈成极薄的片状，片厚可达1μm 以下( 理论上可削成0.001μm) ，径厚比大;抗磨性和耐磨性好; 耐热绝缘; 难溶于酸碱溶液;化学性质稳定。另外绢云母的化学组成、结构与高岭土相近, 又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好， 色白粒细， 有粘性等 。因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。

　　绢云母的晶体结构与化学组成

　　绢云母的晶体结构

　　绢云母为层状含钾的铝硅酸盐，它是由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式层。由于部分硅被铝替代，正电价不足而带负电，需由正离子补充。因此，硅氧四面体和铝氧八面体一样，虽本身结合坚固，但两个复式硅氧层之间的结合非常微弱。故绢云母很易沿着正离子所处的平面(001)裂开，而剥成薄片。

　　当有铁离子进入晶格替代铝时，矿物的颜色就会带绿或黄。

　　绢云母在白云母矿物系列中的位置为：中粗鳞片状白云母一细鳞片绢云母一水云母一混合层云母·蒙脱石一蒙脱石。

　　该系列的主要演变特征是：

　　(l)矿物生长温度由白云母至蒙脱石是逐渐降低的;

　　(2)膨胀间层(Interlayer)从白云母的0至绢云母的5%左右，水云母5%一20%，逐渐增大，至蒙脱石达到100%;

　　(3)膨胀间层的△d值由白云母的0，绢云母的0-0.15Å，水云母的0.15一1.00Å至蒙脱石逐渐增加。

　　绢云母的化学组成特征

　　绢云母的主要化学组分(见附表)为：SiO2、Al2O3、K2O、H2O±。而Fe2O3、MgO(除因矿物纯度不够或加工时混入外)，则为进入晶格替代部分的铝所致，如苏联绢云母。湖北绢云母硅低，铝高，可能由于铝进入晶格替代了部分的硅所致。从附表中可以看出，在不同国家和地区绢云母化学组成的变化，表明了它们生成的地域、时代、成因和物理化学环境的异同性。如瑞安的与美国的就比较接近。

　　在白云母矿物系列中，K2O是基本上从白云母开始沿系列逐步降低。而H2O±则从白云母开始沿系列渐次增高。当然有时白云母在生成后由于水化而使趋势模糊。

　　绢云母中的微量元素

　　绢云母中的微量元素种类、含量，因地、因生成时代等物理化学条件而异。瑞安的绢云母中主要微量元素含量(PPm)为：Ag1.2;As0.7;Hg0.00;Pb61.0;Zn9.1;Cd0.13。微量元素的种类及含量与利用的关系密切，特别是在化妆品、食品容器等方面的应用，对As、Hg、pb、Zn、Cd等含量严禁超标，否则，需经处理，达标后才能应用。瑞安绢云母的微量元素的种类和含量可允许用于食品容器内壁涂料及油漆中。

　　绢云母的物理化学特征

　　1.绢云母的外表特征

　　绢云母的矿物集合体有玫瑰色、肉红色、灰绿色、浅灰紫色、灰一深灰色等。但粉末均为白色，佳者白度可达90(哈特)。而当铁进入晶格后，则使粉末白中带灰，白度随之降低。

　　绢云母呈细鳞片状(一般<0.01mm)，并具明显的滑感。

　　2.绢云母的比重、容积比与硬度

　　绢云母的比重在2. 6-3. 1之间。常见为2. 6-2. 8，但有时也小于2. 56，这取决于铁离子进入晶格的数量与H2O±的含量高低。比重大小与利用有一定关系。一般以比重小者为佳。

　　绢云母的容积比在3. 4-5. 5ml/g间，一般常>4ml/g。容积比的大小取决于比重，它们之间呈逆相关关系。容积比与利用有关。特别在化妆品中应用，要求具有较大的容积比。

　　绢云母的莫氏硬度为2-3，常见2-2. 25。按摆动仪测定为113-174s。原苏联测定为103-158s

　　3.绢云母的光学性质

　　绢云母具强烈的丝绢光泽。透明至半透明。有适度的光透射率和遮盖率，有反射紫外线的能力。上述性质决定了绢云母应用的独特性。

　　根据绢云母的光学性质、重折射率等，在红外光谱、X衍射图上可将其与白云母系列中的其他矿物区分。

　　4.绢云母的力学性质

　　绢云母沿(001)的解理极完全，可剥离成极薄的细鳞片，它耐挠曲并富有弹性。

　　绢云母的抗张、抗压、抗剪强度较大，抗磨强度优于铜。附着力强，在水、油类等溶剂中，分散性较好。

　　5.绢云母的热学性质

　　当温度达500-600℃时，绢云母仍能维持其机械强度，膨胀小，但开始“脱水”，加热至960℃时，才开始相变。耐火度为1630℃。

　　绢云母是热的不良导体，有较好的隔热性能。在100-600℃间，其导热系数平均值：0.67w/m·K，比热为0.87J/kg·K。

　　6.绢云母的电学性质

　　由于具有层状晶体结构，绢云母对垂直解理面的电力场有着极高的绝缘性。绢云母的体积电阻率为1014-1015Ωcm，表面电阻率1011-1012Ω。在200℃时，绢云母的电阻率没有什么变化，只有当温度升高至300℃时，电阻率才降低。

　　绢云母的介电常数为6-9MHz。在测定厚度为0. 025mm时，介电强度为110-130kV/mm，高于陶瓷的34-38kV/mm，更高于厚10cm的硬橡胶27-35kV/mm和厚lmm的酚醛树脂20-25kV/mm。

　　当绢云母的厚度为0. 015mm时，击穿电压为2. 5-5. 7kV。

　　7.绢云母的化学稳定性

　　绢云母在冷盐酸中几乎不发生作用，当温度升至300℃时，才发生变化。在10%的H2SO4中，耐酸度为97. 87。在30%的H2SO4中，只有于沸腾状态下，才失去约30%的重量。在30%的NaOH溶液中，耐碱度为80. 67。这表明绢云母具有良好的耐酸碱的化学稳定性。它在水和空气中不会发生变化。

　　8.绢云母的pH值在6-8之间

　　绢云母的其他性质

　　1.绢云母的抗反射性能强

　　当受到5X1014热中子/cm2照射时，最高温度达500℃时，绢云母尚可使用。

　　2.绢云母的药学性质

　　根据1977年版《中华人民共和国药典》，云母石〔性味〕甘、平。〔功能与主治〕下气、补中、敛疮、止血。用于气损气弱、眩晕;外治痈疽疮毒，金疮出血。而绢云母的性质是云母石中的佼佼者。

　　3.绢云母的吸水性与吸湿性

　　吸水与吸湿均很小。一般吸湿从0%一0. 37%，常见0. 18%，吸水一般为0%一0. 18%。

　　4.绢云母的隔气、隔水性

　　当绢云母附着于物体表面时，能起到较好的隔气、隔水作用。

　　绢云母隶属于单斜晶体，其晶体为鳞片状，具有丝绢光泽(白云母呈玻璃光泽)，纯块呈灰色、紫玫瑰色、白色等，径厚比>80，比重2.6~2.7，摩尔硬度为2~3，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好;耐热绝缘，难溶于酸碱溶液，化学性质稳定。测试数据：弹性模量为1505~2134MPa，耐热度500~600℃，导热率0.419~0.670W·(m·K)-1，电绝缘性200kv/mm，抗放射性5×1014热中子/cm2对照度。

　　另外绢云母的化学组成、结构、构造与高岭土相近，又具有粘土矿物的某些特性，即在水介质及有机溶剂中分散悬浮性好，色白粒细，有粘性等。因此，绢云母兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。

　　根据绢云母特性，应用领域广泛

　　绢云母的晶体结构、物理化学特性及其他性质，决定了它具有广泛的用途，并能极大地改善产品的性能。 1.绢云母在涂料、油漆中的应用。主要依据其丝绢光泽、白度高、分散性好、相对密度小、附着力强、反射紫外线、隔水、隔气等性质。

　　绢云母在涂料、油漆中应用后，性能改善主要是：光亮艳丽，日晒不易褪色，不易脱落，防锈性能提高，防腐蚀性增强。在涂料和油漆中均匀分散不易沉淀。

　　某厂在应用绢云母替代原配方中部分钦白粉后，油漆标准由国标而达到国际标准，可出口创汇，而成本反而下降，一举数得。

　　2.绢云母在日用化工中的应用。主要依据其光泽、白度、片性、容积比、反射紫外线、适度的透射率和遮盖率、分散性好、药理性质。真正能起到防晒作用的化妆品，一定要有绢云母。化妆品加入绢云母后，容易徐抹均匀，有益于防治粉刺、疖、增强皮肤光泽，产生多层效果，加入牙膏中，可以增强止血、消肿等功能。

　　3.绢云母在塑料中的应用。主要依据其丝绢光泽、白度、容积比大、分散性好、耐腐蚀、电学性能等。故在国外应用非常普遍，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯一丙烯睛共聚物、尼龙66、尼龙11，聚对苯二甲酸二丁脂、ABS等。我们在某厂阻燃工程塑料中’应用后，效果非常显著。原来该厂用阻燃剂RBT，产品收缩率大，机械强度达不到要求。在用绢云母部分替代后，收缩率、机械强度均达标，且色泽改观，成本大幅度降低。

　　4.绢云母应用于造纸，特别是白铜版纸。主要依据其光泽、片性、白度、附着力强、分散性好、反射紫外线的能力等。国外的白铜版纸质优、光滑，其重要因素之一是用绢云母作为涂布材料。由于能反射紫外线，使纸色白经久且不易泛黄。

　　5.绢云母应用于胶粘剂、橡胶等。主要依据其光泽、片性、附着力强、分散性好、容积比大、滑腻、电性、抗反射性、药理性等。添加后使产品性能极大地改善。

　　根据绢云母类型、品级、规格分别应用

　　前面列举的应用，主要指纯绢云母，其中绢云母矿物的含量应达到)9000。而含量达不到要求时，应通过选矿以达到标准，才能符合应用。如果含量过低，加工及选矿成本过高，不宜于选纯时，则可另择用途。

　　当绢云母的纯度虽然达到要求，但由于其颗粒细微，不具丝绢光泽，白度又低时，则需要进行改性，或用于对光泽和白度要求不高的领域。

　　对于绢云母矿物含量)30%的矿石，选纯难度较大，成本高，其伴生矿物又复杂，如有石英、钾长石、高岭石、多水高岭石(埃洛石)、蒙脱石等，称为绢长岩(或绢英岩)。可以应用于陶瓷、炼铁高炉无水炮泥中。当然绢云母含量增高时，对陶瓷性能有明显改善。古时的绢云母瓷，质地细腻，光彩如玉。当今反而有失传之势。因此，今后在陶瓷中加入绢云母是提高我国陶瓷制品质量，在国际市场增强竞争力的重要方法之一。

　　绢云母开发应用的经济效益和社会效益

　　某矿山开采一热液裂隙充填的纯绢云母矿脉，脉宽仅0.2-2m，碉采，机械打眼。吨矿销售成本(包括税收)150元，售价300元/t，利润为150元/t。效益显著。 如果将绢云母矿加工，其效益更可观。某加工厂生产325目优质绢云母粉，销售成本为900元/t，售价为1800元，利润为900元/t。

　　绢云母≥30%的绢长岩，伴生矿物如前所述，应有钾长石、高岭石、石英、蒙脱石。矿粉应有一定的滑感和粘性。对SiO2， Al2O3 ，K2O有一定要求，对有害杂质Fe2O3 <1%。

　　以200目矿物为例，某厂成本为150元/t，售价为230元/t，利润为80元/t。利润率为34. 78%。在陶瓷中的应用还要求有一定的白度，高者更佳。

　　再如，某油漆厂在一个油漆产品中应用325目绢云母粉代替部分钦白粉，吨产品成本下降1000，产品质量由国标提高到达国际标准，可以出口创汇，每吨价格提高18%。仅此一项，一年增加利润120万元。

　　含绢云母较低的绢长岩粉应用的社会效益也很显著。某厂的工艺原用进口的200目粉，后改用国内产品。每年降低成本16万元，至今已达百余万元。而且尚可节汇。

　　总之，不同类型的绢云母开发应用的经济效益和社会效益都是极为显著的。

　　由于绢云母具有许多优良特性，因而能象“万金油”一样有着广泛的应用领域。

　　在涂料工业方面，用绢云母作填料能提高涂料的分散度及涂料的耐火气、耐水等性能，使涂料易于涂刷。

　　在化学工业方面，绢云母还是化妆品如健肤霜及防晒裔类的上乘填料。

　　在造纸工业方面，绢云母是滑石的最佳替代品。国外已用它作填料制造光化壁纸、印刷纸、包装纸及铜板纸等。

　　在耐火材料工业方面，绢云母与棕刚玉等原料配制的炮泥，巳在我国宝钢高炉上发挥重要作用。

　　在石油钻井工业方面，泥浆中使用绢云母，可减少深井泥浆返回时所出现的紊流状态。

　　在建材工业方面，绢云母巳成为石青板、水泥板等的嵌缝胶结材料以及屋面材料、沥青油毛毡的填料。它在代替石棉，减少公害方面，前景广阔。

　　此外，缉云母还是绝缘材料、橡胶、塑料及农药的新填料，并可充当铸造中的脱模剂，纺织工业的润滑剂等。我国已发现了高品位的绢云母矿床，科研部门巳着手它的应用研究工作。

　　一、绢云母在橡胶工业中的使用机理

　　1、由于"容积扩大效应"，高纵横比的二维片状构造，在制品中高度定向性列序，体现出特异的平面取向形势添补了分子间的作用力，从而体现出优良的补强成效。

　　2、粒度超细，晶格危害，一起经外表活性料理，使其拥有极强的外表能，绢云母粒子在橡胶系统中匀称散发、充沛包覆，构成集体网络状结构，进而抬高制品的机械功能。

　　3、由于矿物晶体的偏光效附和层间水分子介入效应，绢云母屏障紫外线、微波、红外线的功能，比所有无机矿物填料要强，所以能够大大抬高制品的耐老化功能。

　　4、绢云母独到的耐热、耐酸碱侵蚀、抗磨、富弹性等理化功能，对制品的上述功能有定然的协同效附和奉献作用。

　　二、绢云母在橡胶产品中的使用机理

　　1、大大抬高制品的强度，补强成功能得逞或迫近应用白炭黑的程度。

　　2、抬高制品的尺寸固定性，耐应力开裂性，增压迫品的韧性，防老化、抗龟裂，增压迫品的耐磨功能。

　　3、拥有优秀的耐酸碱性，一起拥有阻燃及抗侵蚀等特点。

　　4、抬高制品的耐热功能，减低缩小率、翘曲率;绢云母还能抬高制品的耐气解渗入性，热膨胀性。

　　5、应用绢云母的绝缘功能可重晶石粉改进橡胶制品的电功能。

　　云母粉

　　云母粉是选用优质绢云母片岩，采用独家湿提纯超细技术加工制得，与传统干法产品相比具有高纯、高白、高径厚比、超细、低堆积密度粒径健在窄等显著特点。

　　云母粉在各类涂料中的功能机理：

　　1.可以屏蔽八成以上紫外线，提高涂层的耐候性、延迟粉化、变色。

　　2.高径比的二维片状结构，增强涂层的综合机械性能，防水抗渗、抗龟裂。

　　3.耐酸、耐碱、耐高温，提高涂层的耐热和防腐性能。

　　绢云母非金属种类

　　1.绢云母、锂云母、云母，云母粉，云母碎，云母片，超细云母粉，金云母，黑云母，彩色云母，白云母。

　　2.蛭石片、膨胀蛭石、园艺蛭石、蛭石粉、新疆蛭石。

　　3.钾长石、钠长石。

　　4.电气石、电气石粉、负离子粉、电气石球、汗蒸房材料。

　　6.彩砂、真石漆彩砂、各种颜色彩砂。

　　7.重质碳酸钙、轻质碳酸钙。

　　8.石英砂、石英粉、普通石英砂、高纯石英砂、精制石英砂。

　　9.鹅卵石，河卵石，机制鹅卵石，河沙，重晶石，珍珠岩，海泡石等非金属矿产品。