絹雲母

中國的絹雲母礦產資源儲量大、分佈也廣，但值得開發利用的較少。根據絹雲母的礦床成因，一般將絹雲母礦床分為片岩型絹雲母礦床（安徽滁州絹雲母礦）、斑岩蝕變型絹雲母礦床（江西景德鎮柳家灣瓷石礦）、火山岩蝕變型絹雲母礦床（浙南、福建南安等地石英絹雲母岩）、次生石英岩型伊利石絹雲母礦床（浙東火山碎屑蝕變型伊利石絹雲母礦）、粘土岩型絹雲母伊利石礦床（北京懷柔、川南等地伊利石粘土礦），其中主要以片岩型絹雲母礦開發利用價值最大，因為該類絹雲母礦的雲母特徵最為明顯。

絹雲母隸屬於單斜晶體，其晶體為鱗片狀，具有絲絹光澤（白雲母呈玻璃光澤），純塊呈灰色、紫玫瑰色、白色等，徑厚比>80，比重2.6~2.7，摩爾硬度為2~3，富彈性，可彎曲，抗磨性和耐磨性好；耐熱絕緣，難溶於酸鹼溶液，化學性質穩定。測試數據：彈性模量為1505~2134MPa，耐熱度500~600℃，導熱率0.419~0.670W·(m·K)，電絕緣性200kv/mm，抗放射性5×10熱中子/cm對照度。

另外絹雲母的化學組成、結構、構造與高嶺土相近，又具有粘土礦物的某些特性，即在水介質及有機溶劑中分散懸浮性好，色白粒細，有粘性等。因此，絹雲母兼具雲母類礦物和粘土類礦物的多種特點。

根據絹雲母特性，應用領域廣泛

絹雲母的晶體結構、物理化學特性及其他性質，決定了它具有廣泛的用途，並能極大地改善產品的性能。

1、絹雲母在塗料、油漆中的應用。主要依據其絲絹光澤、白度高、分散性好、相對密度小、附著力強、反射紫外線、隔水、隔氣等性質。

絹雲母在塗料、油漆中應用后，性能改善主要是：光亮艷麗，日晒不易褪色，不易脫落，防鏽性能提高，防腐蝕性增強。在塗料和油漆中均勻分散不易沉澱。

某廠在應用絹雲母替代原配方中部分欽白粉后，油漆標準由國標而達到國際標準，可出口創匯，而成本反而下降，一舉數得。

2、絹雲母在日用化工中的應用。主要依據其光澤、白度、片性、容積比、反射紫外線、適度的透射率和遮蓋率、分散性好、藥理性質。真正能起到防晒作用的化妝品，一定要有絹雲母。化妝品加入絹雲母后，容易徐抹均勻，有益於防治粉刺、癤、增強皮膚光澤，產生多層效果，加入牙膏中，可以增強止血、消腫等功能。

3、絹雲母在塑料中的應用。主要依據其絲絹光澤、白度、容積比大、分散性好、耐腐蝕、電學性能等。故在國外應用非常普遍，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯一丙烯睛共聚物、尼龍66、尼龍11，聚對苯二甲酸二丁脂、ABS等。我們在某廠阻燃工程塑料中’應用后，效果非常顯著。原來該廠用阻燃劑RBT，產品收縮率大，機械強度達不到要求。在用絹雲母部分替代后，收縮率、機械強度均達標，且色澤改觀，成本大幅度降低。

4、絹雲母應用於造紙，特別是白銅版紙。主要依據其光澤、片性、白度、附著力強、分散性好、反射紫外線的能力等。國外的白銅版紙質優、光滑，其重要因素之一是用絹雲母作為塗布材料。由於能反射紫外線，使紙色白經久且不易泛黃。

5、絹雲母應用於膠粘劑、橡膠等。主要依據其光澤、片性、附著力強、分散性好、容積比大、滑膩、電性、抗反射性、藥理性等。添加后使產品性能極大地改善。

根據絹雲母類型、品級、規格分別應用

前面列舉的應用，主要指純絹雲母，其中絹雲母礦物的含量應達到)9000。而含量達不到要求時，應通過選礦以達到標準，才能符合應用。如果含量過低，加工及選礦成本過高，不宜於選純時，則可另擇用途。

當絹雲母的純度雖然達到要求，但由於其顆粒細微，不具絲絹光澤，白度又低時，則需要進行改性，或用於對光澤和白度要求不高的領域。

對於絹雲母礦物含量)30%的礦石，選純難度較大，成本高，其伴生礦物又複雜，如有石英、鉀長石、高嶺石、多水高嶺石(埃洛石)、蒙脫石等，稱為絹長岩(或絹英岩)。可以應用於陶瓷、煉鐵高爐無水炮泥中。當然絹雲母含量增高時，對陶瓷性能有明顯改善。古時的絹雲母瓷，質地細膩，光彩如玉。當今反而有失傳之勢。因此，今後在陶瓷中加入絹雲母是提高我國陶瓷製品質量，在國際市場增強競爭力的重要方法之一。

絹雲母開發應用的經濟效益和社會效益

某礦山開採一熱液裂隙充填的純絹雲母礦脈，脈寬僅0.2-2m，碉采，機械打眼。噸礦銷售成本（包括稅收）150元，售價300元/t，利潤為150元/t。效益顯著。如果將絹雲母礦加工，其效益更可觀。某加工廠生產325目優質絹雲母粉，銷售成本為900元/t，售價為1800元，利潤為900元/t。

絹雲母≥30%的絹長岩，伴生礦物如前所述，應有鉀長石、高嶺石、石英、蒙脫石。礦粉應有一定的滑感和粘性。對SiO2， Al2O3 ，K2O有一定要求，對有害雜質Fe2O3 <1%。

以200目礦物為例，某廠成本為150元/t，售價為230元/t，利潤為80元/t。利潤率為34. 78%。在陶瓷中的應用還要求有一定的白度，高者更佳。

再如，某油漆廠在一個油漆產品中應用325目絹雲母粉代替部分欽白粉，噸產品成本下降1000，產品質量由國標提高到達國際標準，可以出口創匯，每噸價格提高18%。僅此一項，一年增加利潤120萬元。

含絹雲母較低的絹長岩粉應用的社會效益也很顯著。某廠的工藝原用進口的200目粉，后改用國內產品。成本16萬元，至今已達百餘萬元。而且尚可節匯。

總之，不同類型的絹雲母開發應用的經濟效益和社會效益都是極為顯著的。

一：絹雲母在橡膠工業中的使用機理

1、由於"容積擴大效應"，高縱橫比的二維片狀構造，在制品中高度定向性列序，體現出特異的平面取向形勢添補了分子間的作用力，從而體現出優良的補強成效。

2、粒度超細，晶格危害，一起經外表活性料理，使其擁有極強的外表能，絹雲母粒子在橡膠系統中勻稱散發、充沛包復，構成集體網路狀結構，進而抬高製品的機械功能。

3、由於礦物晶體的偏光效附和層間水分子介入效應，絹雲母屏障紫外線、微波、紅外線的功能，比所有無機礦物填料要強，所以能夠大大抬高製品的耐老化功能。

4、絹雲母獨到的耐熱、耐酸鹼侵蝕、抗磨、富彈性等理化功能，對製品的上述功能有定然的協同效附和奉獻作用。

二：絹雲母在橡膠產品中的使用機理

1、大大抬高製品的強度，補強成功能得逞或迫近應用白炭黑的程度。

2、抬高製品的尺寸固定性，耐應力開裂性，增壓迫品的韌性，防老化、抗龜裂，增壓迫品的耐磨功能。

3、擁有優秀的耐酸鹼性，一起擁有阻燃及抗侵蝕等特點。

4、抬高製品的耐熱功能，減低縮小率、翹曲率；絹雲母還能抬高製品的耐氣解滲入性，熱膨脹性。

5、應用絹雲母的絕緣功能可重晶石粉改進橡膠製品的電功能。

雲母粉是選用優質絹雲母片岩，採用獨家濕提純超細技術加工製得，與傳統干法產品相比具有高純、高白、高徑厚比、超細、低堆積密度粒徑健在窄等顯著特點。

雲母粉在各類塗料中的功能機理：

1、可以屏蔽八成以上紫外線，提高塗層的耐候性、延遲粉化、變色。

2、高徑比的二維片狀結構，增強塗層的綜合機械性能，防水抗滲、抗龜裂。

3、耐酸、耐鹼、耐高溫，提高塗層的耐熱和防腐性能。

絹雲母非金屬種類

1、絹雲母、鋰雲母、雲母，雲母粉，雲母碎，雲母片，超細雲母粉，金雲母，黑雲母，彩色雲母，白雲母。

2、蛭石片、膨脹蛭石、園藝蛭石、蛭石粉、新疆蛭石。

3、鉀長石、鈉長石。

4、電氣石粉、負離子粉、電氣石球、汗蒸房材料。

6、彩砂、真石漆彩砂、各種顏色彩砂。

7、重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣。

8、石英砂、石英粉、普通石英砂、高純石英砂、精製石英砂。

9、鵝卵石，河卵石，機制鵝卵石，河沙，重晶石，珍珠岩，海泡石等非金屬礦產品。

絹雲母這個術語是K.ЛcHT於1852年為了表示德國塔烏努斯（TayHyc）板岩中的細鱗片狀淺色雲母而首次使用的。按照化學成分，這個礦物接近於白雲母。由於這一點，“絹雲母”這個術語，長期以來被定義為細鱗片狀白雲母。最初“絹雲母”這個術語只用於淺色鉀質雲母。後來發現，大多數絹雲母以水的過量和鉀，的不足、光軸角較小，在個另贍況下重摺率較低而區別於白雲母。於是逐漸開始形成絹雲母是水化白雲母的觀點，因此需要查明它們與水雲母的關係、雖然很多作者傾向於把絹雲母和水雲母視為同一礦物，但是通常並沒有把“絹雲母”和“水雲母”作為對義詞來使里。渾如不考慮精細結構特徵，只有那些非水化的和弱水化的高重摺率的雲母才歸屬於“娟雲母，而它們的強水化的低重摺率的變種則歸屬於水雲母。

絹雲母的晶體結構與化學組成

絹雲母的晶體結構

絹雲母為層狀含鉀的鋁硅酸鹽，它是由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的複式層。由於部分硅被鋁替代，正電價不足而帶負電，需由正離子補充。因此，硅氧四面體和鋁氧八面體一樣，雖本身結合堅固，但兩個複式硅氧層之間的結合非常微弱。故絹雲母很易沿著正離子所處的平面(001)裂開，而剝成薄片。

當有鐵離子進入晶格替代鋁時，礦物的顏色就會帶綠或黃。

絹雲母在白雲母礦物系列中的位置為：中粗鱗片狀白雲母一細鱗片絹雲母一水雲母一混合層雲母·蒙脫石一蒙脫石。 

該系列的主要演變特徵是：

(l)礦物生長溫度由白雲母至蒙脫石是逐漸降低的；

(2)膨脹間層（Interlayer）從白雲母的0至絹雲母的5%左右，水雲母5%一20%，逐漸增大，至蒙脫石達到100%；

(3)膨脹間層的△d值由白雲母的0，絹雲母的0-0.15Å，水雲母的0.15一1.00Å至蒙脫石逐漸增加。

絹雲母的化學組成特徵

絹雲母的主要化學組分（見附表）為：SiO2、Al2O3、K2O、H2O。而Fe2O3、MgO（除因礦物純度不夠或加工時混入外），則為進入晶格替代部分的鋁所致，如蘇聯絹雲母。湖北絹雲母硅低，鋁高，可能由於鋁進入晶格替代了部分的硅所致。從附表中可以看出，在不同國家和地區絹雲母化學組成的變化，表明了它們生成的地域、時代、成因和物理化學環境的異同性。如瑞安的與美國的就比較接近。

在白雲母礦物系列中，K2O是基本上從白雲母開始沿系列逐步降低。而H2O則從白雲母開始沿系列漸次增高。當然有時白雲母在生成後由於水化而使趨勢模糊。 

絹雲母中的微量元素

絹雲母中的微量元素種類、含量，因地、因生成時代等物理化學條件而異。瑞安的絹雲母中主要微量元素含量(PPm)為：Ag1.2；As0.7；Hg0.00；Pb61.0；Zn9.1；Cd0.13。微量元素的種類及含量與利用的關係密切，特別是在化妝品、食品容器等方面的應用，對As、Hg、pb、Zn、Cd等含量嚴禁超標，否則，需經處理，達標后才能應用。瑞安絹雲母的微量元素的種類和含量可允許用於食品容器內壁塗料及油漆中。 

絹雲母的物理化學特徵

1、絹雲母的外表特徵。

絹雲母的礦物集合體有玫瑰色、肉紅色、灰綠色、淺灰紫色、灰一深灰色等。但粉末均為白色，佳者白度可達90(哈特)。而當鐵進入晶格后，則使粉末白中帶灰，白度隨之降低。

絹雲母呈細鱗片狀(一般<0.01mm)，並具明顯的滑感。 

2、絹雲母的比重、容積比與硬度。

絹雲母的比重在2.6-3.1之間。常見為2.6-2.8，但有時也小於2.56，這取決於鐵離子進入晶格的數量與H2O的含量高低。比重大小與利用有一定關係。一般以比重小者為佳。

絹雲母的容積比在3.4-5.5ml/g間，一般常>4ml/g。容積比的大小取決於比重，它們之間呈逆相關關係。容積比與利用有關。特別在化妝品中應用，要求具有較大的容積比。

絹雲母的莫氏硬度為2-3，常見2-2.25。按擺動儀測定為113-174s。原蘇聯測定為103-158s

3、絹雲母的光學性質。

絹雲母具強烈的絲絹光澤。透明至半透明。有適度的光透射率和遮蓋率，有反射紫外線的能力。上述性質決定了絹雲母應用的獨特性。

根據絹雲母的光學性質、重摺射率等，在紅外光譜、X衍射圖上可將其與白雲母系列中的其他礦物區分。 

4、絹雲母的力學性質。

絹雲母沿(001)的解理極完全，可剝離成極薄的細鱗片，它耐撓曲並富有彈性。

絹雲母的抗張、抗壓、抗剪強度較大，抗磨強度優於銅。附著力強，在水、油類等溶劑中，分散性較好。 

5、絹雲母的熱學性質。

當溫度達500-600℃時，絹雲母仍能維持其機械強度，膨脹小，但開始“脫水”，加熱至960℃時，才開始相變。耐火度為1630℃。

絹雲母是熱的不良導體，有較好的隔熱性能。在100-600℃間，其導熱係數平均值：0.67w/m·K，比熱為0.87J/kg·K。

6、絹雲母的電學性質。

由於具有層狀晶體結構，絹雲母對垂直解理面的電力場有著極高的絕緣性。絹雲母的體積電阻率為10-10Ωcm，表面電阻率10-10Ω。在200℃時，絹雲母的電阻率沒有什麼變化，只有當溫度升高至300℃時，電阻率才降低。

絹雲母的介電常數為6-9MHz。在測定厚度為0.025mm時，介電強度為110-130kV/mm，高於陶瓷的34-38kV/mm，更高於厚10cm的硬橡膠27-35kV/mm和厚lmm的酚醛樹脂20-25kV/mm。

當絹雲母的厚度為0.015mm時，擊穿電壓為2.5-5.7kV。 

7、絹雲母的化學穩定性。

絹雲母在冷鹽酸中幾乎不發生作用，當溫度升至300℃時，才發生變化。在10%的H2SO4中，耐酸度為97.87。在30%的H2SO4中，只有於沸騰狀態下，才失去約30%的重量。在30%的NaOH溶液中，耐鹼度為80.67。這表明絹雲母具有良好的耐酸鹼的化學穩定性。它在水和空氣中不會發生變化。

8、絹雲母的pH值在6-8之間。

絹雲母的其他性質

1、絹雲母的抗反射性能強。

當受到5X10熱中子/cm照射時，最高溫度達500℃時，絹雲母尚可使用。

2、絹雲母的藥學性質。

根據1977年版《中華人民共和國藥典》，雲母石〔性味〕甘、平。〔功能與主治〕下氣、補中、斂瘡、止血。用於氣損氣弱、眩暈；外治癰疽瘡毒，金瘡出血。而絹雲母的性質是雲母石中的佼佼者。

3、絹雲母的吸水性與吸濕性。

吸水與吸濕均很小。一般吸濕從0%一0.37%，常見0.18%，吸水一般為0%一0.18%。

4、絹雲母的隔氣、隔水性。

當絹雲母附著於物體表面時，能起到較好的隔氣、隔水作用。

絹雲母屬白雲母的亞種，是層狀結構的硅酸鹽，結構由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的複式硅氧層。解理完全，可劈成極薄片狀，片厚可達1μ以下（理論上可削成0.001μ），徑厚比大；與白雲母相比：具有天然粒徑小，易加工超細的特點。絹雲母晶體化學式為：K0.5-1 (Al，Fe,Mg)2(SiAl)4O10 (OH) 2·nH2O，一般化學成分：SiO2 43.13~49.04%，Al2O327.93~37.44%，K2O+Na2O9~11%，H2O4.13~6.12%。

由於絹雲母具有許多優良特性，因而能象“萬金油”一樣有著廣泛的應用領域。

在塗料工業方面，用絹雲母作填料能提高塗料的分散度及塗料的耐火氣、耐水等性能，使塗料易於塗刷。

在化學工業方面，絹雲母還是化妝品如健膚霜及防晒裔類的上乘填料。

在造紙工業方面，絹雲母是滑石的最佳替代品。國外已用它作填料製造光化壁紙、印刷紙、包裝紙及銅板紙等。

在耐火材料工業方面，絹雲母與棕剛玉等原料配製的炮泥，巳在我國寶鋼高爐上發揮重要作用。

在石油鑽井工業方面，泥漿中使用絹雲母，可減少深井泥漿返回時所出現的紊流狀態。

在建材工業方面，絹雲母巳成為石青板、水泥板等的嵌縫膠結材料以及屋面材料、瀝青油毛氈的填料。它在代替石棉，減少公害方面，前景廣闊。

此外，緝雲母還是絕緣材料、橡膠、塑料及農藥的新填料，並可充當鑄造中的脫模劑，紡織工業的潤滑劑等。我國已發現了高品位的絹雲母礦床，科研部門巳著手它的應用研究工作。