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一、云母、氟金云母、氟晶云母的介紹
廣義上定義：氟金云母也叫氟晶云母! 在實(shí)際運(yùn)用及工業(yè)生產(chǎn)上：氟金云母即氟晶云母。
氟金云母（又稱人造云母、合成云母大晶體），屬于硅酸鹽類人工云母晶體，是在1500℃高溫狀態(tài)下，經(jīng)嚴(yán)格的工藝條件及材料配比，在鉑金坩堝中熔煉而成的云母晶體。其化學(xué)式為KMg3(AISi3O1O)F2,不含(OH)ˉ，用F(氟)取代了(OH)羥基。與氟晶云母性狀相近，普通工業(yè)經(jīng)常使用的材料是天然云母。
天然云母是天然形成的一種地下礦石，屬于硅酸鹽類，其種類很多，但在工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的大多是金云母（茶色）和白云母，其理想化學(xué)式為KAI2(AISi3O10)(OH)2和KMg3(AISi3O10)(OH)2,含有(OH)·(羥基)，正是由于羥基（水分子）的存在，其各方面性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氟金云母（氟晶云母!）。
1.化學(xué)成分：氟金云母是一種含氟的硅酸鹽礦物，其化學(xué)式為KMg3(ASi3010)F2;而氟晶云母是含氟的氟化物礦物，其化學(xué)式為CaF2。
2.晶體結(jié)構(gòu)：氟金云母屬于云母礦物的一種，具有層狀結(jié)構(gòu)，其中氧、硅、鋁、鎂和氟等元素按一定比例排列。而氟晶云母屬于六方晶系的氟化物礦物，由鈣、氟等元素組成。
3.物理特性：氟金云母具有較高的硬度和折射率，常呈金黃色或銀白色，可分成薄片。氟晶云母是透明到半透明的礦物，呈現(xiàn)出多種顏色，硬度較小。兩者在顏色、透明度和硬度等方面有所區(qū)別。
在本文接下來的表述中，我們默認(rèn)氟金云母（又稱氟晶云母）
二、氟金云母（氟晶云母）的主要性能及應(yīng)用領(lǐng)域 由于氟金云母(/氟晶云母)是經(jīng)嚴(yán)格的工藝條件及材料配比生長而成（否則無法生成云母晶體），其質(zhì)地十分純凈，電性能非常好。體電阻率為：1015~1016Ω.cm(比天然云母高約1000倍)；電擊穿強(qiáng)度為：185~238kV/mm,是聚四氟乙烯的10倍；可長期在1100℃環(huán)境下工作。其溶化及析晶溫度為1375℃。冷熱急變穩(wěn)定性也非常好。 天然云母含雜質(zhì)多，電性能不穩(wěn)定，而在高溫高頻下的電性能就更差，溫度在500°℃以上時(shí)，因脫水而逐漸失去云母的特性。常用的絕緣材料聚四氟乙烯，由于其耐溫性能差，只能用于低溫環(huán)境，而且其制作時(shí)容易存在金屬雜質(zhì)，電暈性不好。由此可見，天然云母和聚四氟乙烯的電絕緣性能與氟晶云母是無法比擬的。 氟金云母是高端科技領(lǐng)域理想的電絕緣材料。已被中電集團(tuán)石家莊第十三所研究所選用于神州八號宇宙飛船和環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星等航天設(shè)備做絕緣片。 微波波段（C波段、L波段)替代了天然云母、聚四氟乙烯等低性能材料，克服了聚四氟乙烯易老化、變形；天然云母介電損耗大的問題，提高了整機(jī)性能。替代了石英玻璃、金屬等低性能材料，克服了石英玻璃易碎、金屬不易調(diào)試等問題。 可耐1100C高溫；與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿不發(fā)生任何反應(yīng)；完全光透率（純透明）。高壓鍋爐水位計(jì)觀測窗傳統(tǒng)使用的天然云母片均為茶色，光透率不好，耐溫在200-700℃不等，特別是抗腐蝕性不好。鍋爐汽包水都含堿，天然云母與堿反應(yīng)后，再經(jīng)熱氣熱水沖刷，易起毛、掛垢、被沖破。使水位計(jì)短時(shí)間內(nèi)（約1一2個月）即看不清楚水位。被沖破后極易造成泄漏。氟晶云母與酸堿溶液不起反應(yīng)，與水不發(fā)生水化反應(yīng)，因而不起層、不掛垢、不破裂。在高溫高壓水的長期(2~3年)沖刷下（含酸、含堿都可），仍能基本保持原來的清晰和透明度。在國內(nèi)已普遍應(yīng)用于火電廠高壓鍋爐汽包水位計(jì)觀測窗口。 被美國某單位選用于中子反射試驗(yàn)。專家稱實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的中子焰不高，能夠吸收多波段光束，是理想的中子單色儀測試材料。天然云母由于羥基（水分子）的存在，當(dāng)能量打過去會產(chǎn)生一個比較大的黑色背景。天然云母不能夠吸收多波段光束，而氟金云母克服了這個缺點(diǎn)。由此可見，氟金云母是良好的中子實(shí)驗(yàn)材料。 氟金云母為平行消光、正延長、二級闌干涉色、二級晶負(fù)光性，光軸角約10°。由于氟金云母含雜質(zhì)少，從紫外到紅外，其光透過率都比較高。對紫外光，天然云母基本不透過，氟金云母可透到近0.2μ。天然云母在 2.75μm處有明顯的吸收峰，而氟金云母則沒有，這是F-取代了(OH)的重要標(biāo)志。由此可見，氟金云母也是一種從紫外(0.2μm)到紅外（5μm)的良好透光材料。 氟金云母的真空放氣量低，用質(zhì)譜儀測定，放出的微量氣體只是O2、N2和A等吸附氣體。由于不放出H2O蒸汽，這對用作電真空絕緣材料，是極為可貴的，可大大提高真空器件的使用壽命。天然云母在高溫下要分解出2O和其他揮發(fā)組分，因此不宜用作電真空絕緣材料。天然云母真空放氣量高，在約900C時(shí)，比氟金云母高2000倍。 氟金云母為書狀結(jié)構(gòu)，可分剝，完全解理，最薄可分剝到0.02毫米；平整度非常好，可達(dá)到原子級；不易產(chǎn)生變形，能夠承受較大的壓力，并且具有較高的抗拉伸強(qiáng)度和抗壓縮強(qiáng)度；不老化、不易碎、不易吸附雜質(zhì)。
三、電線電纜中的耐火云母帶
合成云母帶最好、白云母帶次之、金云母帶較差． 高溫下絕緣性能：合成云母帶最好、金云母帶次之、白云母帶較差。
合成云母帶氟金云母帶，不含結(jié)晶水，熔點(diǎn)1375℃，安全裕度大，耐高溫性能最好；金云母在800℃以上釋放出結(jié)晶水，耐高溫性能次之；白云母600℃釋出結(jié)晶水，耐高溫性能較差。
耐火電纜用耐火云母帶是一種高性能的云母絕緣制品，具有優(yōu)良的耐高溫性能和耐燃燒性能。粉云母帶常態(tài)時(shí)具有良好的柔軟性，適用于各種耐火電纜中主要耐火絕緣層。在遇明火燃燒時(shí)基本不存在有害煙霧的揮發(fā)，所以該產(chǎn)品用于電纜不但有效，而且很安全。
合成云母是以氟離子代替羥基，在常壓條件下合成出的尺寸大、晶型完整的人工云母。合成云母帶是將合成云母抄制成的云母紙為主要材料，再用粘合劑將玻璃布粘貼在一面或兩面而制成的。將玻璃布粘貼在云母紙一面的叫做“單面帶”，兩面都粘貼的叫“雙面帶”。
在制造過程中，將幾個結(jié)構(gòu)層次粘合在一起后，再經(jīng)過爐子烘干，然后收卷，再分切成不同規(guī)格的帶子。
合成云母帶除具有天然云母帶的特性（膨脹系數(shù)小、介電強(qiáng)度大、電阻率高和介電常數(shù)均勻）以外，其主要特點(diǎn)是耐熱等級高，可達(dá)到A級耐火水平（950一1000℃）.合成耐火云母帶耐溫大于1000℃，厚度范圍在0.08～0.15mm，最大供應(yīng)寬度920mm 。
四、氟金云母（氟晶云母）的發(fā)展前景
在世界大力發(fā)展科技以及提倡環(huán)保的大背景下，各個國家對云母需求量都大幅度增加，但云母屬于不可再生資源且前期的過度開采，使得云母數(shù)量驟減。因此，各國都應(yīng)重視對合成云母的探究，精進(jìn)合成云母技術(shù)。
云母在高溫下分子結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生裂解，其中產(chǎn)生的氟金云母會釋放將近10%的氟離子，而氟離子的毒性較強(qiáng)，過量氟離子會對人的腎臟等器官產(chǎn)生慢性損傷。因此必須研究氟含量工業(yè)化穩(wěn)定控制技術(shù)，以降低氟含量，減少產(chǎn)品危害。
積極開展人工合成云母原料選取及配方設(shè)計(jì)、自動混料配方系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熔融、結(jié)晶關(guān)鍵技術(shù)、基于PLC 的熔制自動化系統(tǒng)、分級、表面活化處理、包覆工藝技術(shù)、整理分類包裝自動化裝置設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，解決合成云母粉深加工困難的問題，是制備高品質(zhì)云母的主要研究內(nèi)容。不斷加大科研投入，拓寬合成云母的應(yīng)用領(lǐng)域，積極探索人工合成云母在常規(guī)工業(yè)級、化妝品級、汽車專用級和特殊效應(yīng)材料級等珠光材料方面的應(yīng)用，挖掘出合成云母的更多價(jià)值。
現(xiàn)階段，合成云母粉、合成云母紙、云母陶瓷、合成云母熔鑄制品等技術(shù)已成熟。在現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈上，充分利用合成云母的耐高溫性能，抗酸、堿侵蝕，抗熱沖擊性能，熱膨系數(shù)小等特征來完善開發(fā)更多的產(chǎn)品。
目前，云母行業(yè)規(guī)模較小，發(fā)展不完善，且主要以生產(chǎn)工人操作為主，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，智能化全自動生產(chǎn)是人工合成云母的發(fā)展趨勢之一，通過提高生產(chǎn)效率加大產(chǎn)出，擴(kuò)大合成云母應(yīng)用面。
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