云母粉是地殼中分布最廣的礦物之一,屬于片狀結(jié)構(gòu)的水鋁硅酸鹽類礦物,同時(shí)還是一種非常重要的非金屬礦物材料,在許多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。對于云母粉的下游用戶來說,最為關(guān)心的就是云母粉的粒度,以及它是否還保有原有的晶體形態(tài),比如說“徑厚比”。

云母的晶體是兩層硅氧四面體夾雜一層鋁氧八面體構(gòu)成的復(fù)式硅氧層,即2:1型。根據(jù)鋁氧八面體空隙中填充的金屬離子的種類及含量不同,云母中化學(xué)成分就會(huì)發(fā)生改變,其顏色隨著鐵含量的增加而加深,可形成白云母、金云母、黑云母等礦物,其中白云母是應(yīng)用得最廣泛的一類。

由于云母是層狀結(jié)構(gòu),因此它具有良好的可劈分性,可沿解理面剝分成極薄的薄片;若剝離面無污染時(shí),可因云母表面分子親和力作用而重新結(jié)合。憑借良好的絕緣、隔熱、耐高溫、抗酸堿腐蝕、有光澤、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、彈性和韌性良好等性能,云母被廣泛用于絕緣材料和橡膠、塑料、油漆等的填充材料。

云母粉的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中,徑厚比大小是一個(gè)很重要的參數(shù),是指云母片顆粒的直徑和厚度的數(shù)值比,徑厚比越大,一般彈性和韌性就越好,物理性能也越優(yōu)良。

在云母粉的許多應(yīng)用中,徑厚比都是最為重要的指標(biāo)之一。比如說在涂料及珠光顏料中,云母粉的徑厚比會(huì)影響它的反射光線的能力,進(jìn)而影響產(chǎn)品的亮度;另外使用高徑厚比云母粉的復(fù)合材料性能也能有明顯的改善,具體如下:

1.改善物理機(jī)械性能

首先,片狀和纖維狀填料可分散材料所受到的應(yīng)力,其機(jī)制與混凝土中的鋼筋相似,因此加入大徑厚比云母粉的橡膠、塑料和樹脂,其抗沖擊性、機(jī)械強(qiáng)度、形態(tài)穩(wěn)定性等都有明顯改善。

再者,云母是花崗巖的成分之一,其硬度和機(jī)械強(qiáng)度很大,因此在涂料中加入云母粉作填料,其抗磨性能可明顯提高。云母粉還可以改變橡膠的摩擦特點(diǎn),不同用法則作用不同,如提高摩擦系數(shù),或改善潤滑性能(如雨刮器)。

最后,加入大徑厚比填料后,材料(如橡膠)的彈性模量等物理性質(zhì)則有很大改善,這主要?dú)w功于云母粉的偶聯(lián)處理,能大幅度提高材料在化學(xué)意義上的整體性,從而使材料的性能得以極大地提高。

2.提高氣密性

橡膠密封件是密封裝置中的一類通用基礎(chǔ)元件,在泄漏和密封這一對矛盾中扮演十分重要的角色,因此氣密性對于許多橡膠制品來說是首要性能,如內(nèi)胎、球膽以及許多救生用品等等。

要提高橡膠的氣密性,除了加工工藝和涂施工藝外,主要取決于橡膠本身及其填料的性質(zhì)。橡膠的致密性越好,制品的抗通透性也越好。其中,云母粉具有優(yōu)異的薄片狀晶形,能在材料內(nèi)形成層層阻隔,這種阻隔作用也被成為“屏蔽效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。片狀填料在壓延、拉伸等作用下,在橡膠內(nèi)形成層層排列,其取向與橡膠表面平行,與氣體穿透方向垂直,因此若在橡膠內(nèi)加入云母粉,其氣密性可得到大幅度提高。

3.減震隔音作用

不少隔音減振材料使用橡膠,以改變材料的粘彈性等物理性狀,形成理想效果。大徑厚比云母粉能改變材料的一系列物理模量。再則,晶片間的能量(如震動(dòng)波、聲波)反射,也吸收和削弱這些能量。據(jù)此,車輛和家電使用的“減振片”多配入云母粉。同理,其它減振隔音材料也使用云母粉。