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云母粉的特性与应用

发布时间:

2024-01-29 09:36

 

云母粉的特性与应用

 

云母粉是一种层状结构的硅酸盐,结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。解理完全,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;云母粉晶体化学式为:K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2▪nH2O,一般化学成分:SiO2: 43.13-49.04%, Al2O3: 27.93-37.44%,K2O+Na2O:9-11%,H2O: 4.13-6.12%。

 

1特征

 

云母粉属于单斜晶体,晶体为鳞片状,具丝绢光泽(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,硬度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1505-2134MPa,耐热度500-600oC,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。  另外云母粉的化学组成、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,云母粉兼具云母类矿物和粘土类矿物的多种特点。

 

2辨别

 

云母粉辨别很简单的,根据经验,大致有以下几种方法,仅供大家参考:  

首先,云母粉白度不高,大概是75左右。经常接到客户的提问,反应云母粉白度有90左右,正常情况下,云母粉白度普遍不高,仅在75左右。若掺杂有其他填充料如碳酸钙、滑石粉等,白度会大幅度提高。    

第二,云母粉是片状结构,取一个烧杯,加100ml纯净水,用玻璃棒搅拌,则看出云母粉悬浮性很好;其他填充料包括透明粉,滑石粉,碳酸钙等产品,悬浮性都没云母粉优异。    

第三,弄少许,涂到手腕上,有点珠光效果;云母粉尤其是绢云母粉,有一定的珠光效果,广泛应用于化妆品、涂料、塑料、橡胶等行业。若购买到的云母粉珠光效果较差或者无任何珠光效果,此时应该注意。

 

3应用

 

母粉在涂料中的应用主要体现在以下几个方面:

1、阻隔作用片状填料在漆膜内形成基本平行的取向排列,水和其它腐蚀性物质对漆膜的渗透受到强烈阻隔,在使用优质绢云母粉的情况下(晶片的径厚比至少50倍,最好70倍以上),水和其它腐蚀性物质穿透漆膜的穿透时间一般延长3倍。由于绢云母粉填料比特种树脂廉价得多,所以具有非常高的技术价值和经济价值。使用优质绢云母粉是提高防腐涂料和外墙涂料等品质和性能的重要手段。在涂装过程中,绢云母晶片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下,自动形成互相平行,而且与漆膜表面也平行的结构。这样的层层排列,其取向正好与腐蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直,阻隔作用的发挥最为充分。

2、改善漆膜的物理机械性能使用绢云母粉可以改善漆膜的一系列物理机械性能。其中的关键是填料的形态学特征,即片状填料的径厚比和纤维状填料的长径比,颗粒装填料如同混凝土中的沙石,起到钢筋的增强作用。

3、提高漆膜的抗磨性能树脂本身的硬度都有限,而不少填料的强度也不高(如滑石粉)。相反,绢云母是花岗岩的成分之一,其硬度和机械强度很大。所以,涂料中加入绢云母粉作填料,其抗磨性能可明显提高。车用涂料、路面涂料、机械防腐涂料、墙面涂料大多使用绢云母粉。

4、绝缘性能绢云母具有极高的电阻,本身就是最优异的绝缘材料。与有机硅树脂或有机硅硼树脂形成复配物,遇到高温时转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质,因此用这类绝缘材料制成的电线、电缆,即使在火灾中烧毁之后,仍然保持原有的绝缘状态。这对于矿井、隧道、特殊建筑物、特殊设施等,是非常重要的。

5、阻燃绢云母粉是很有价值的阻燃填料,如果配合有机卤阻燃剂,可制得阻燃性和防火性涂料。

6、抗紫外、红外线性能绢云母具有优异的屏蔽紫外线和红外线等的性能。所以在户外用涂料中添加湿法绢云母粉,就可以大幅度提高漆膜的抗紫外线性能,延缓漆膜的老化。它的屏蔽红外线的性能被用于配制保温、隔热材料(如涂料)。

7、热辐射和高温涂料绢云母有良好的红外辐射能力,如与氧化铁等配合,可以造成优异的热辐射效果。

8、隔音减震作用 绢云母能显著改变材料的一系列物理模量,形成或改变材料的粘弹性。这类材料高效率地吸收振动能量、削弱震动波和声波。另外,震动波和声波在云母晶片之间形成反复反射,也造成削弱其能量的作用。绢云母粉也被用来配制消声、隔音、减震涂料。

(2)、白云母粉

白云母化学式为 KAl2(AlSi3O10)(OH)2 ,具有连续层状硅氧四面体构造,具极完全之解理,可剥离为具弹性之薄片,质柔可弯曲,透明无色,厚块半透明带有灰、棕、淡绿、玫瑰红色,具玻璃至绢丝或珍珠光泽,硬度 2.5~3 ,比重2.75~3.0 ,耐酸性。  

白云母化学组成:KAl2[Si3AlO10](OH,F)2,理想的组份是八面体片含 Al ,也可少量地被 Fe 3+ 、Mg、Fe 2+ 甚至 Mn 、Cr 、V 等所置换。白云母具有高度完全的底解理、颜色淡白。薄片富弹性的特点。  

白云母粉广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。超细云母粉作塑料、涂料、油漆、橡胶等功能性填料,可提高其机械强度,增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀型等。除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外,又率先推出片体二表面光滑、径厚比大、 形态规则、附着力强等特点.

(3)、合成云母

合成云母晶片也称合成氟金云母晶片, 是用化工原料经高温融、 冷却析晶而制得,为晶典型的层状硅酸盐。它是一种无色、从紫外到红外(5um)的良好的透明材料,击穿强度随云母片厚度的增加而降低(测试条件: 交流 50Hz、平面电极<φ25mm>、垂直解理面)。合成云母晶片的真空放气极低,用质谱仪测定,放出的微量气体只是O2、N2和Ar等吸附气体。由于它不会放出水蒸汽,这对用作电真空绝缘材料是极为可贵的, 将大大提高真空器件的使用寿命。  

产品纯白透明,韧性强度高,可无休止地剥离,是做尖端高品质的上选材料,可用于高端珠光云母粉的研磨,也是制造高品质耐高温绝缘制品的最佳基材。  

氟金云母具有优异的性能,是制取合成云母纸、云母粉及珠光云母良好的基材。较大单晶还可以做成耐温、耐腐蚀的窗口材料。云母陶瓷可制成绝缘耐高温骨架,还可以做成氯化炉的通氯管,炉内衬等。云母粉可做高档涂料、人造金刚石合成棒辅件,低氢焊条辅料等很多领域。  

如:绝缘纸、绝缘带、绝缘板、珠光云母粉、云母纸、云母带、陶瓷、涂料、塑料、油漆、耐火料材料、电焊条、航天航空、日化用品等填料之用。

(4)、导电云母粉

导电云母粉是以湿法白云母为基质,采用纳米技术,通过表面处理、半导体掺杂处理,使其基质表面形成导电性氧化层, 从而制得一类新型电子导电功能性半导体颜(填)料。  

导电云母粉呈鳞片状,其外观一般呈灰白色或浅灰色粉末,具有色浅、易分散、比重小、耐热、化学稳定性高、耐腐蚀、阻燃、透波性好、导电性好、价格低等特点。与彩色颜料共用可提高光泽而不影响其颜色,与其它颜料配合使用可制成各种浅色、彩色、近白色的永久性导电、防静电制品。用于涂料中可增加漆膜的弹性,它在涂层中的水平排列可阻止紫外线的辐射而保护漆膜,防止龟裂,防止水份穿透。能提高漆膜的机械强度、抗粉化性、耐温性、防火性、防水性、抗冲击性和耐久性等。在防静电油罐中尤为适用。  

导电云母粉几乎适用于任何要求导电、防静电的环境和场合。将其添加于涂料、塑料、橡胶、粘合剂、油墨、水泥、纤维、陶瓷中,与其它颜料配合,易调制成近白色等各种颜色的永久性导电、防静电制品,可广泛应用于石油、化工、建材、电子、机电、通讯、汽车、医药、造纸、纺织、包装、印刷、船舶、陶瓷、航空航天、兵器等各个工业部门及人们日常生活的导电、防静电领域。  

导电云母粉产品特点  

1、导电云母粉 导电性能卓越。  

2、导电云母粉 化学性能稳定。  

3、导电云母粉比重轻,容易分散,不易沉淀。  

4、导电云母粉 颜色浅,便于调色。

 

用途

涂料领域

涂料云母粉是一种新型功能性绿色环保填料,独特的二维片状阻隔、屏蔽紫外光、化学结构的稳定性等功能有效地提高涂膜的抗渗透性、耐候性、耐磨性及耐腐蚀性,另外,不含任何放射性元素,引领涂料领域绿色环保的趋势。其被广泛应用于建筑外墙涂料、防腐涂料、粉末涂料、耐高温涂料、绝缘涂料、防水涂料、路标涂料、防辐射涂料以及一些特殊涂料,如船舶涂料、航天器热控涂料以及食品器皿涂料等。 

  

塑料领域    

塑料云母粉具有高径厚比、耐高温、耐酸碱、耐磨等特点,是一种天然的功能性粉体填充材料。公司精选高品质云母矿石,采用独特的湿磨剥片及提纯工艺加工,云母片层解理完全,保存了云母特有的高径厚比结构(径厚比高达100以上),使其在塑料制品中具有突出的增强效果,且赋予塑料制品优良的尺寸稳定性;产品本身的耐高温特性也大幅度提高塑料的热变形温度计维卡软化点,适用于高温工况零件和制品;云母与玻璃纤维相比更具有制品表面光洁、不翘曲变形等特点。产品广泛应用于PP、PA、PBT、PET等塑料改性、功能母粒以及塑料工程化应用等领域。

涂料易老化,不耐热、耐冲击性差抑制了塑料的应用领域。云母粉,其独特优异的性能填充到塑料中,在降低制品的收缩率、曲翘度和弯曲度;提高制品的力学性能、耐热性、绝缘性和化学稳定性;增加制品表面光泽度;防止塑料老化的同时,也扩大塑料应用领域,提高了云母矿粉的附加值。利用片状云母的基本特性,对其进行超音速气流粉碎及表面化学改性,改变云母鳞片性质,制备出聚乙烯增强剂,研究结果表明活性片状云母改善了聚乙烯的力学性能,具备增强作用。研究发现.改性云母与 PP 存在明显的协同增强效应,能有效提 PP的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、模量、硬度和热变形温度。研究发现云母粉作为一种新的增强填料应用在聚氯乙烯中,有利于塑料加工企业降低生产成本和提高产品质量。研究发现改性云母在尼龙6改性中,不但可增强尼龙的6的刚性、耐热性,降低成型收缩性,还可较大幅度的降低增强尼龙6的生产成本,有利于增强市场竞争力,有利于市场应用领域的拓展。用交联剂、云母粉和尼龙 610 多元复合共混改性技术制备了改性尼龙 610 材料,结果表明,适度交联和添加云母粉可以提高尼龙 610 树脂的力学性能及电气强度,交联剂和云母粉对改性尼龙 610 中的含量分别为 5 %和 10 %为宜。用硅烷偶联剂对白云母进行表面改性处理,与丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)复合加工制备复合材料。结果表明,白云母以片层状结构分布于 ABS 中,可有效提高 ABS 的刚度,在保持较好综合力学性能的基础上,能起到大大降低成本的作用。采用苯二甲酰处理灵寿县云母填充改性聚芳醚酮,研究发现改性的云母能显著提高聚芳醚酮拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率。研究发现云母用于填充聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯等高分子材料时,所制备得的复合材料的抗拉强度、抗撕强度、邵氏硬度都有不同程度的提高。云母与热塑性树脂或热固性树脂混炼制作的复合材料就是一种用途很广的工程塑料。

 

电子领域  

云母粉是新型特种功能填料,适用覆铜板行业技术要求,可替代电子级硅微粉使用,赋予板材较为理想的绝缘性、刚性、低膨胀率、钻孔加工性、耐热性和工艺稳定性等性能。材料具有完全的化学惰性,即使在高温和复杂体系也不会裂解变质或诱导反应,尤其具有大幅度提高钻孔效率、钻孔质量并减少钻头磨损的特点,正逐步成为覆铜板行业的热门材料。

    

橡胶领域    

云母粉是优秀的橡胶填充补强材料,高径厚比的独特结构优异地提高补强效果,优异的薄片状晶形大幅度提高气密性,其本身矿物晶体的偏光效应和层间水分子干涉效应,有效的屏蔽紫外线、微波、红外线的性能,大大提高制品的耐老化性能。  经北京橡胶研究院、河南轮胎厂、四川橡胶厂等厂家在轮胎、胶带、胶板、胶管、汽车橡胶配件等产品中应用结果证明:绢云母粉具有良好的加工性能,可取代30-50%的半补强或其它粗颗粒子炭黑,或原配方上增加一定比例的绢云母粉,能保持胶料性能不变,同时降低制品成本。

 

耐火材料领域  

耐材领域云母粉具有主要矿物含量稳定、耐火度适中、绝缘隔热理化性质稳定;泥料粘结性好、不膨胀、干燥速度快、可塑性好、抗铁流冲刷性强等优点。 

 

 

焊条领域    

焊材领域云母粉是一种新型的焊条药皮材料,其独特化学元素的组合,可提高电弧稳定性,减少飞溅,改善焊条的工艺性能,解决了焊条生产过程中经常出现的焊条药皮开裂问题,在E4303,E4313等酸性焊条中应用时,建议配比为3%—5%, 同时具有一定的弹性、塑性、可增加焊条涂料的滑性和在粉料缸中的流动性,改善其压涂性能,取代钛白粉,降低了焊条成本。

 

陶瓷行业

云母陶瓷是一种特殊的工程材料,适用于生产耐热材料、绝缘材料、高温机械部件等,广泛用于电气、电子工业等。云母陶瓷一般是用结晶玻璃法或烧结法制成。但这两种工艺生产的云母陶瓷,抗折强度还不够理想。如用玻璃结晶法生产的云母陶瓷,其抗折强度一般仅在100~140MPa范围内,烧结法生产的云母陶瓷,其抗折强度在120~130MPa范围内。为了显著改善云母陶瓷的强度特性,国外一公司通过潜心研制,发明一种生产高强云母陶瓷的配料。  据介绍,该配料是以金云母和氧化铝为主要原料,外掺氟化钡和氟化钙外加剂而配成。用该配料可有效改善强度特性,使云母陶瓷的抗折强度超过160MPa。为了评定高强云母陶瓷的性能,该公司进行了如下试验。按表1所给配比配料,加入适量水,于球磨机内混合粉磨24小时,制备混合料,于75MPa压力下压制成圆试体,再填入氟金云母粉,分别在1280℃、1340℃和1300℃下烧结1小时,冷却,测定烧结试体的抗折强度、机械加工性、热膨胀系数及电性能。测定结果表明,该云母陶瓷不仅保持固有的特性,而且加工性良好,更主要的是抗折强度显著提高。因此它的使用性能更佳。

 

 

 

 

 

 

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