絹云母

中國(guó)的絹云母礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量大、分布也廣，但值得開(kāi)發(fā)利用的較少。根據(jù)絹云母的礦床成因，一般將絹云母礦床分為片巖型絹云母礦床（安徽滁州絹云母礦）、斑巖蝕變型絹云母礦床（江西景德鎮(zhèn)柳家灣瓷石礦）、火山巖蝕變型絹云母礦床（浙南、福建南安等地石英絹云母巖）、次生石英巖型伊利石絹云母礦床（浙東火山碎屑蝕變型伊利石絹云母礦）、粘土巖型絹云母伊利石礦床（北京懷柔、川南等地伊利石粘土礦），其中主要以片巖型絹云母礦開(kāi)發(fā)利用價(jià)值最大，因?yàn)樵擃?lèi)絹云母礦的云母特征最為明顯。

絹云母屬白云母的亞種，是層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，結(jié)構(gòu)由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構(gòu)成的復(fù)式硅氧層。解理完全，可劈成極薄片狀，片厚可達(dá)1μ以下（理論上可削成0.001μ），徑厚比大；與白云母相比：具有天然粒徑小，易加工超細(xì)的特點(diǎn)。絹云母晶體化學(xué)式為：K_0.5-1 (Al，F(xiàn)e,Mg)₂(SiAl)₄O₁₀ (OH) ₂·nH₂O ，一般化學(xué)成分：SiO₂ 43.13~49.04%，Al₂O₃ 27.93~37.44%，K₂O Na₂O9~11%，H₂O 4.13~6.12%。

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(kāi)，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0-0.15?，水云母的0.15一1.00?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(jiàn)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(kāi)始沿系列逐步降低。而H₂O^±則從白云母開(kāi)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(lèi)、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(lèi)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(lèi)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(jiàn)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(jiàn)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(lèi)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(kāi)始“脫水”，加熱至960℃時(shí)，才開(kāi)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(méi)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(shù)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。〔功能與主治〕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(jiàn)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。