　　絹云母(Sericite)是云母的一種，它屬于具有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物質(zhì)。絹云母具有很廣泛的用途，用于橡膠、塑料、涂料、油漆、陶瓷、保溫、化妝品、顏料、造紙、冶金等行業(yè)。

　　絹云母( Sericite) 是一種天然細(xì)粒白云母，是層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，可劈成極薄的片狀，片厚可達(dá)1μm 以下( 理論上可削成0.001μm) ，徑厚比大;抗磨性和耐磨性好; 耐熱絕緣; 難溶于酸堿溶液;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。另外絹云母的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與高嶺土相近, 又具有粘土礦物的某些特性，即在水介質(zhì)及有機(jī)溶劑中分散懸浮性好，色白粒細(xì)，有粘性等。因此，絹云母兼具云母類礦物和粘土類礦物的多種特點(diǎn)。

　　絹云母的晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成

　　絹云母的晶體結(jié)構(gòu)

　　絹云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(gòu)成的復(fù)式層。由于部分硅被鋁替代，正電價(jià)不足而帶負(fù)電，需由正離子補(bǔ)充。因此，硅氧四面體和鋁氧八面體一樣，雖本身結(jié)合堅(jiān)固，但兩個(gè)復(fù)式硅氧層之間的結(jié)合非常微弱。故絹云母很易沿著正離子所處的平面(001)裂開，而剝成薄片。

　　當(dāng)有鐵離子進(jìn)入晶格替代鋁時(shí)，礦物的顏色就會(huì)帶綠或黃。

　　絹云母在白云母礦物系列中的位置為：中粗鱗片狀白云母一細(xì)鱗片絹云母一水云母一混合層云母·蒙脫石一蒙脫石。

　　該系列的主要演變特征是：

　　(l)礦物生長(zhǎng)溫度由白云母至蒙脫石是逐漸降低的;

　　(2)膨脹間層(Interlayer)從白云母的0至絹云母的5%左右，水云母5%一20%，逐漸增大，至蒙脫石達(dá)到100%;

　　(3)膨脹間層的△d值由白云母的0，絹云母的0-0.15Å，水云母的0.15一1.00Å至蒙脫石逐漸增加。

　　絹云母的化學(xué)組成特征

　　絹云母的主要化學(xué)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(shí)混入外)，則為進(jìn)入晶格替代部分的鋁所致，如蘇聯(lián)絹云母。湖北絹云母硅低，鋁高，可能由于鋁進(jìn)入晶格替代了部分的硅所致。從附表中可以看出，在不同國(guó)家和地區(qū)絹云母化學(xué)組成的變化，表明了它們生成的地域、時(shí)代、成因和物理化學(xué)環(huán)境的異同性。如瑞安的與美國(guó)的就比較接近。

　　在白云母礦物系列中，K2O是基本上從白云母開始沿系列逐步降低。而H2O±則從白云母開始沿系列漸次增高。當(dāng)然有時(shí)白云母在生成后由于水化而使趨勢(shì)模糊。

　　絹云母中的微量元素

　　絹云母中的微量元素種類、含量，因地、因生成時(shí)代等物理化學(xué)條件而異。瑞安的絹云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(guān)系密切，特別是在化妝品、食品容器等方面的應(yīng)用，對(duì)As、Hg、pb、Zn、Cd等含量嚴(yán)禁超標(biāo)，否則，需經(jīng)處理，達(dá)標(biāo)后才能應(yīng)用。瑞安絹云母的微量元素的種類和含量可允許用于食品容器內(nèi)壁涂料及油漆中。

　　絹云母的物理化學(xué)特征

　　1.絹云母的外表特征

　　絹云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(dá)90(哈特)。而當(dāng)鐵進(jìn)入晶格后，則使粉末白中帶灰，白度隨之降低。

　　絹云母呈細(xì)鱗片狀(一般<0.01mm)，并具明顯的滑感。

　　2.絹云母的比重、容積比與硬度

　　絹云母的比重在2. 6-3. 1之間。常見為2. 6-2. 8，但有時(shí)也小于2. 56，這取決于鐵離子進(jìn)入晶格的數(shù)量與H2O±的含量高低。比重大小與利用有一定關(guān)系。一般以比重小者為佳。

　　絹云母的容積比在3. 4-5. 5ml/g間，一般常>4ml/g。容積比的大小取決于比重，它們之間呈逆相關(guān)關(guān)系。容積比與利用有關(guān)。特別在化妝品中應(yīng)用，要求具有較大的容積比。

　　絹云母的莫氏硬度為2-3，常見2-2. 25。按擺動(dòng)儀測(cè)定為113-174s。原蘇聯(lián)測(cè)定為103-158s

　　3.絹云母的光學(xué)性質(zhì)

　　絹云母具強(qiáng)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(zhì)決定了絹云母應(yīng)用的獨(dú)特性。

　　根據(jù)絹云母的光學(xué)性質(zhì)、重折射率等，在紅外光譜、X衍射圖上可將其與白云母系列中的其他礦物區(qū)分。

　　4.絹云母的力學(xué)性質(zhì)

　　絹云母沿(001)的解理極完全，可剝離成極薄的細(xì)鱗片，它耐撓曲并富有彈性。

　　絹云母的抗張、抗壓、抗剪強(qiáng)度較大，抗磨強(qiáng)度優(yōu)于銅。附著力強(qiáng)，在水、油類等溶劑中，分散性較好。

　　5.絹云母的熱學(xué)性質(zhì)

　　當(dāng)溫度達(dá)500-600℃時(shí)，絹云母仍能維持其機(jī)械強(qiáng)度，膨脹小，但開始“脫水”，加熱至960℃時(shí)，才開始相變。耐火度為1630℃。

　　絹云母是熱的不良導(dǎo)體，有較好的隔熱性能。在100-600℃間，其導(dǎo)熱系數(shù)平均值：0.67w/m·K，比熱為0.87J/kg·K。

　　6.絹云母的電學(xué)性質(zhì)

　　由于具有層狀晶體結(jié)構(gòu)，絹云母對(duì)垂直解理面的電力場(chǎng)有著極高的絕緣性。絹云母的體積電阻率為1014-1015Ωcm，表面電阻率1011-1012Ω。在200℃時(shí)，絹云母的電阻率沒有什么變化，只有當(dāng)溫度升高至300℃時(shí)，電阻率才降低。

　　絹云母的介電常數(shù)為6-9MHz。在測(cè)定厚度為0. 025mm時(shí)，介電強(qiáng)度為110-130kV/mm，高于陶瓷的34-38kV/mm，更高于厚10cm的硬橡膠27-35kV/mm和厚lmm的酚醛樹脂20-25kV/mm。

　　當(dāng)絹云母的厚度為0. 015mm時(shí)，擊穿電壓為2. 5-5. 7kV。

　　7.絹云母的化學(xué)穩(wěn)定性

　　絹云母在冷鹽酸中幾乎不發(fā)生作用，當(dāng)溫度升至300℃時(shí)，才發(fā)生變化。在10%的H2SO4中，耐酸度為97. 87。在30%的H2SO4中，只有于沸騰狀態(tài)下，才失去約30%的重量。在30%的NaOH溶液中，耐堿度為80. 67。這表明絹云母具有良好的耐酸堿的化學(xué)穩(wěn)定性。它在水和空氣中不會(huì)發(fā)生變化。

　　8.絹云母的pH值在6-8之間

　　絹云母的其他性質(zhì)

　　1.絹云母的抗反射性能強(qiáng)

　　當(dāng)受到5X1014熱中子/cm2照射時(shí)，最高溫度達(dá)500℃時(shí)，絹云母尚可使用。

　　2.絹云母的藥學(xué)性質(zhì)

　　根據(jù)1977年版《中華人民共和國(guó)藥典》，云母石〔性味〕甘、平?！补δ芘c主治〕下氣、補(bǔ)中、斂瘡、止血。用于氣損氣弱、眩暈;外治癰疽瘡毒，金瘡出血。而絹云母的性質(zhì)是云母石中的佼佼者。

　　3.絹云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.絹云母的隔氣、隔水性

　　當(dāng)絹云母附著于物體表面時(shí)，能起到較好的隔氣、隔水作用。

　　絹云母隸屬于單斜晶體，其晶體為鱗片狀，具有絲絹光澤(白云母呈玻璃光澤)，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，難溶于酸堿溶液，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。測(cè)試數(shù)據(jù)：彈性模量為1505~2134MPa，耐熱度500~600℃，導(dǎo)熱率0.419~0.670W·(m·K)-1，電絕緣性200kv/mm，抗放射性5×1014熱中子/cm2對(duì)照度。

　　另外絹云母的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與高嶺土相近，又具有粘土礦物的某些特性，即在水介質(zhì)及有機(jī)溶劑中分散懸浮性好，色白粒細(xì)，有粘性等。因此，絹云母兼具云母類礦物和粘土類礦物的多種特點(diǎn)。

　　根據(jù)絹云母特性，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

　　絹云母的晶體結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)特性及其他性質(zhì)，決定了它具有廣泛的用途，并能極大地改善產(chǎn)品的性能。 1.絹云母在涂料、油漆中的應(yīng)用。主要依據(jù)其絲絹光澤、白度高、分散性好、相對(duì)密度小、附著力強(qiáng)、反射紫外線、隔水、隔氣等性質(zhì)。

　　絹云母在涂料、油漆中應(yīng)用后，性能改善主要是：光亮艷麗，日曬不易褪色，不易脫落，防銹性能提高，防腐蝕性增強(qiáng)。在涂料和油漆中均勻分散不易沉淀。

　　某廠在應(yīng)用絹云母替代原配方中部分欽白粉后，油漆標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)標(biāo)而達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可出口創(chuàng)匯，而成本反而下降，一舉數(shù)得。

　　2.絹云母在日用化工中的應(yīng)用。主要依據(jù)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(zhì)。真正能起到防曬作用的化妝品，一定要有絹云母?；瘖y品加入絹云母后，容易徐抹均勻，有益于防治粉刺、癤、增強(qiáng)皮膚光澤，產(chǎn)生多層效果，加入牙膏中，可以增強(qiáng)止血、消腫等功能。

　　3.絹云母在塑料中的應(yīng)用。主要依據(jù)其絲絹光澤、白度、容積比大、分散性好、耐腐蝕、電學(xué)性能等。故在國(guó)外應(yīng)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(duì)苯二甲酸二丁脂、ABS等。我們?cè)谀硰S阻燃工程塑料中’應(yīng)用后，效果非常顯著。原來該廠用阻燃劑RBT，產(chǎn)品收縮率大，機(jī)械強(qiáng)度達(dá)不到要求。在用絹云母部分替代后，收縮率、機(jī)械強(qiáng)度均達(dá)標(biāo)，且色澤改觀，成本大幅度降低。

　　4.絹云母應(yīng)用于造紙，特別是白銅版紙。主要依據(jù)其光澤、片性、白度、附著力強(qiáng)、分散性好、反射紫外線的能力等。國(guó)外的白銅版紙質(zhì)優(yōu)、光滑，其重要因素之一是用絹云母作為涂布材料。由于能反射紫外線，使紙色白經(jīng)久且不易泛黃。

　　5.絹云母應(yīng)用于膠粘劑、橡膠等。主要依據(jù)其光澤、片性、附著力強(qiáng)、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(chǎn)品性能極大地改善。

　　根據(jù)絹云母類型、品級(jí)、規(guī)格分別應(yīng)用

　　前面列舉的應(yīng)用，主要指純絹云母，其中絹云母礦物的含量應(yīng)達(dá)到)9000。而含量達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)通過選礦以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才能符合應(yīng)用。如果含量過低，加工及選礦成本過高，不宜于選純時(shí)，則可另擇用途。

　　當(dāng)絹云母的純度雖然達(dá)到要求，但由于其顆粒細(xì)微，不具絲絹光澤，白度又低時(shí)，則需要進(jìn)行改性，或用于對(duì)光澤和白度要求不高的領(lǐng)域。

　　對(duì)于絹云母礦物含量)30%的礦石，選純難度較大，成本高，其伴生礦物又復(fù)雜，如有石英、鉀長(zhǎng)石、高嶺石、多水高嶺石(埃洛石)、蒙脫石等，稱為絹長(zhǎng)巖(或絹英巖)。可以應(yīng)用于陶瓷、煉鐵高爐無水炮泥中。當(dāng)然絹云母含量增高時(shí)，對(duì)陶瓷性能有明顯改善。古時(shí)的絹云母瓷，質(zhì)地細(xì)膩，光彩如玉。當(dāng)今反而有失傳之勢(shì)。因此，今后在陶瓷中加入絹云母是提高我國(guó)陶瓷制品質(zhì)量，在國(guó)際市場(chǎng)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要方法之一。

　　絹云母開發(fā)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

　　某礦山開采一熱液裂隙充填的純絹云母礦脈，脈寬僅0.2-2m，碉采，機(jī)械打眼。噸礦銷售成本(包括稅收)150元，售價(jià)300元/t，利潤(rùn)為150元/t。效益顯著。如果將絹云母礦加工，其效益更可觀。某加工廠生產(chǎn)325目?jī)?yōu)質(zhì)絹云母粉，銷售成本為900元/t，售價(jià)為1800元，利潤(rùn)為900元/t。

　　絹云母≥30%的絹長(zhǎng)巖，伴生礦物如前所述，應(yīng)有鉀長(zhǎng)石、高嶺石、石英、蒙脫石。礦粉應(yīng)有一定的滑感和粘性。對(duì)SiO2， Al2O3 ，K2O有一定要求，對(duì)有害雜質(zhì)Fe2O3 <1%。

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

　　再如，某油漆廠在一個(gè)油漆產(chǎn)品中應(yīng)用325目絹云母粉代替部分欽白粉，噸產(chǎn)品成本下降1000，產(chǎn)品質(zhì)量由國(guó)標(biāo)提高到達(dá)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以出口創(chuàng)匯，每噸價(jià)格提高18%。僅此一項(xiàng)，一年增加利潤(rùn)120萬元。

　　含絹云母較低的絹長(zhǎng)巖粉應(yīng)用的社會(huì)效益也很顯著。某廠的工藝原用進(jìn)口的200目粉，后改用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。每年降低成本16萬元，至今已達(dá)百余萬元。而且尚可節(jié)匯。

　　總之，不同類型的絹云母開發(fā)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是極為顯著的。

　　由于絹云母具有許多優(yōu)良特性，因而能象“萬金油”一樣有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　在涂料工業(yè)方面，用絹云母作填料能提高涂料的分散度及涂料的耐火氣、耐水等性能，使涂料易于涂刷。

　　在化學(xué)工業(yè)方面，絹云母還是化妝品如健膚霜及防曬裔類的上乘填料。

　　在造紙工業(yè)方面，絹云母是滑石的最佳替代品。國(guó)外已用它作填料制造光化壁紙、印刷紙、包裝紙及銅板紙等。

　　在耐火材料工業(yè)方面，絹云母與棕剛玉等原料配制的炮泥，巳在我國(guó)寶鋼高爐上發(fā)揮重要作用。

　　在石油鉆井工業(yè)方面，泥漿中使用絹云母，可減少深井泥漿返回時(shí)所出現(xiàn)的紊流狀態(tài)。

　　在建材工業(yè)方面，絹云母巳成為石青板、水泥板等的嵌縫膠結(jié)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?cè)颇高€是絕緣材料、橡膠、塑料及農(nóng)藥的新填料，并可充當(dāng)鑄造中的脫模劑，紡織工業(yè)的潤(rùn)滑劑等。我國(guó)已發(fā)現(xiàn)了高品位的絹云母礦床，科研部門巳著手它的應(yīng)用研究工作。

　　一、絹云母在橡膠工業(yè)中的使用機(jī)理

　　1、由于"容積擴(kuò)大效應(yīng)"，高縱橫比的二維片狀構(gòu)造，在制品中高度定向性列序，體現(xiàn)出特異的平面取向形勢(shì)添補(bǔ)了分子間的作用力，從而體現(xiàn)出優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)成效。