中国合成云母的矿物学特征及比较研究

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随着我国云母消费结构的变化,自然资源的不断减少,加上天然云母不稳定的质量和含有杂质等因素,往往不能满足工业需求,所以人工生产合成云母成了时代发展的必然。我国内从20世纪50年代就开始研究合成云母,1963年建材部非金属矿研究所(中材人工晶体研究院前身)采用内热法首次成功合成氟金云母;在云母大晶体研究方面,我国通过内热法和晶种法等方法所合成的云母大晶体,最大面积可达506cm2,是目前最大的人工合成云母片。目前全世界每年对云母制品的需求量近50万吨,且每年的需求量以较快的速度增长,积极探索与研究,努力发展云母合成工业,具有十分广阔的研究价值和应用前景。目前,我国已成为全球合成氟金云母的最大产生国,能够提供工业级、珠光级、化妆品级等不同品级产品。尽管国外对合成云母的物理化学性能有过比较全面介绍,但缺少我国产品资料,尤其是缺少我国不同品级物理化学性质及其差异的研究报道。为此,本工作根据合成云母的应用特点,对我国主要产区不同品级合成云母的一些重要物理化学性质进行了检测,并通过与天然白云母、金云母比较研究,分析其优劣势,这对于了解我国合成云母产品质量现状及其研究与应用都是十分有益。为了解我国合成云母产品质量现状,为其研究与应用提供科学依据,本文开展了我国主要产区工业级、珠光级、化妆品级等不同品级合成云母的重要矿物学、物理化学性质以及特点的比较研究,结果表明:(1)我国不同品级合成云母的主要化学成分基本相同,化学成分的平均值为ω(SiO2)44.08%,ω(MgO)24.80%,ω(Al2O3)12.92%,ω(K2O)11.12%,ω(F)6.65%;且杂质元素含量很低,晶体结构为为三八面体结构。室温1000℃,热稳定性能好;(2)电阻率基本相同,其体积电阻率和表面电阻率平均值分别为1.79×109Ω·cm和1.86×109Ω,绝缘性能优异;除电阻率相当外,我国合成云母的其它物理化学性质都与天然白云母和金云母相近。(3)我国合成云母纯度很高,有害元素含量低,Pb+Cd平均值为0.42×10-6,其中化妆品级的Pb为0.05×10-6,明显低于珠光级和工业级;白度平均值高达98.87%,其中化妆品级>珠光级>工业级。
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