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行業新聞

我國合成云母產業發展現狀及未來趨勢

作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時間:2018年05月31日
  云母,鋁硅酸鹽類礦物,具有連續層狀硅氧四面體構造。云母的特性是絕緣、耐高溫、有光澤、物理化學性能穩定,具有良好的隔熱性、彈性和韌性,又有被剝成具有彈性的透明薄片的性能。其廣泛的應用于建材行業、消防行業、滅火劑、電焊條、塑料、電絕緣、造紙、瀝青紙、橡膠、珠光顏料等化工工業。
  我國的云母資源并不豐富,按礦床分類我國主要產出偉晶巖型優質白云母和變質片麻巖碎片白云母。偉晶巖型優質片狀白云母主要分布內蒙古土貴烏拉、四川丹巴、和新疆阿勒泰,這類云母本身我國資源有限并且目前已基本枯竭;變質片麻巖碎片白云母主要分布于河北靈壽一帶,這類云母在我國資源極為豐富,但這類云母由于自然成型的原因不能作為優質工業原料,主要絕大部分用于建筑材料、填料。
  以美國內政部地質調查所(USGS)于2013年1月所出具之美國地質調查-礦物產品摘要(U.S.GeologicalSurvey,MineralCommoditySummaries,January2013)顯示,主要應用于填料的天然碎云母全球產量約為110萬噸,其中以中國大陸、俄羅斯、芬蘭產量最高。中國大陸產量為76萬噸,占比為90.91%;而較有工業附加價值的片云母全球總產量為5700噸,其中以印度產量為最大,共產出4000噸,占比為70.18%,且主要以白云母為主。根據我國調查顯示,2011年國內產量76萬噸產品,主要是變質片麻巖碎片云母,約占產量的95%,主要生產廠家為河北靈壽、行唐地區,而我國偉晶巖型優質白云母已基本枯竭或部分枯竭,使得我國對于優質天然云母的需求均依賴進口,主要從印度進口,而且印度也出現資源大幅減少狀況,因而沖擊下游如珠光顏料、化妝品、高端絕緣與耐火材料等產業的生存發展。
  為了解決資源枯竭與需求增大的矛盾,人工合成云母應運而生將能好好的解決這個問題。合成云母又稱氟金云母。是用化工原料經高溫熔融冷卻析晶而制得,其單晶片的分子式為KMg3(AlSi3O10)F2,屬于單斜晶系,為典型的層狀硅酸鹽。它許多性能都優于天然云母,如耐溫高達1200℃以上,在高溫條件下,合成氟金云母的體積電阻率比天然云母高1000倍,電絕緣性好、高溫下真空放氣極低、以及耐酸堿、透明、可分剝和富有彈性等特點,是電機、電器、電子、航空等現代工業和高技術的重要非金屬絕緣材料。內熱法所得到的合成云母晶塊中,95%以上是小晶體即合成云母碎片,用它可制成多種絕緣制品,如合成云母紙、層壓板、云母粉、云母珠光顏料和云母陶瓷等,廣泛應用于家用電器等許多工業部門中。
  一、我國合成云母產業的起源。
  國內合成云母及其制品技術開發始于20實際50年代末,1963年建材部非金屬礦研究所(中材人工晶體研究所前身)成立后,首先采用內熱法研制成功了合成云母。40多年來,中材人工晶體研究院已經在合成云母的技術研發推廣領域取得25項科研成果,國內生長大尺寸合成云母晶體技術已居世界領先水平。
  二、我國合成云母產業發展的現狀。
  近20年來,我國合成云母產業已形成新的獨立的云母工業門類,包括:云母單晶片、云母粉、合成云母紙、合成云母陶瓷、云母帶等新品類或細分產業領域。
  合成云母單晶片方面我國技術領先,通過內熱法和晶種法都長出了合成云母大晶體,最大面積560cm2,是迄今世界上最大的合成云母片。因合成云母片不含結構水,使用溫度遠遠超過天然云母,可達1100℃,是優良的耐高溫電絕緣材料,其用途遠比天然云母廣泛。除作電子管撐板、電容器、耐熱絕緣件外,近年來的研究還拓展了一些新的應用領域,如高溫可靠電子管、長壽命水位計、知電阻表面熱電偶絕緣骨架、透微波、射線、核輻射等的窗口材料、夜視儀顯像屏、電子探針、射線熒光光譜儀和分光晶體材料、長波中子單色器、以及凈化放射廢水的新型吸附劑等等。
  合成云母粉按照研磨設備及工藝分為干磨粉和濕磨粉。干磨粉的粗粉主要用于制作低氫或超低氫電焊條,細粉用于人造大理石、建筑涂料和橡膠制品脫模劑等。濕磨云母粉是制作云母珠、光顏云母鈦的基材。云母鈦主要用于塑料、涂料、高檔化妝品和高檔汽車涂料等。
  以合成云母碎片為原料經過高壓水力制漿和專用造紙機可制得合成云母紙板。無機膠合合成云母板耐溫900°C,高溫下無煙無味環保。主要用于電熨斗、電飯鍋、空調、烤箱等家電及工業電爐、烘箱和塑料加熱圈等設備。
  微晶合成云母陶瓷具有質地致密、強度高、電絕緣、耐高溫、耐腐蝕等優點,已廣泛應用于電機、電器、儀表、真空器件以及導彈、火箭用的高精度、無磁性陀螺儀線圈骨架等。
  耐火云母帶是在浸膠機上將合成云母紙與其他絕緣薄膜用有機硅樹脂粘接起來制得的耐火材料。是防火電線、電纜中不可或缺的材料。
  我國合成云母產業經過短短幾十年的發展,以及形成了完整的產業鏈及工業體系,合成云母產品已廣泛的應用于各個工業部門。據統計,2011年我國合成云母的產量占全球合成云母總產量的近90%,我國已成為全球合成云母產業最主要的市場。
  三、我國合成云母產業存在的問題
  1、合成云母市場發展中存在的最主要的問題就是產品毒性問題。由于云母在高溫下分子結構會產生裂解,白云母和金云母會釋放出結晶水,氟金云母則會將其含量近10%的氟例子逐步釋出。而氟離子的毒性和腐蝕性極強,耐火電纜中所用材料含有氟離子時對人身安全就會產生危害。對國外市場調查表面,國際上的幾個大的云母帶制造商都只生產白云母帶和金云母帶,其原因之一就是歐美環保條例非常嚴格,對擴大合成云母產業非常謹慎。而我國生產的合成云母有近80%都是氟金云母,因此,合成云母的毒性成為影響其市場發展的重要因素。
  2、企業整體規模偏小,研發投入不足。我國合成云母行業出咯而幾個處于領先地位的主力廠商外,行業內大部分生產企業屬于中小企業,生產規模小,資金實力弱,產品生產技術主要通過科研機構的技術轉讓來獲得,大部分企業缺乏自有的科研團隊和科研實力。
  3、合成云母應用領域研究比較落后。目前我國對合成云母應用領域的研究還非常落后,基本停留在效仿階段。比如國內用干法生產的合成云母粉主要用于特種電焊條,而在國外,則應用十分廣泛,如汽車中的塑料部件、輪胎、電視機、計算機外殼等。
  四、我國合成云母產業未來的發展趨勢
  1、加大科研投入,拓展合成云母的引用領域。目前,彩色云母、水膨脹云母和大型電機急需高溫導熱云母等新品種研制以及成為合成云母產業未來技術研發的主導方向。
  2、合成云母及其制品要選擇更廉價的化工原料、降低生產成本,提高價格競爭力,要以市場為導向,圍繞市場需求進行新技術工藝產品創新。
  我國合成云母產業經過40多年的發展,特別是近20年來對合成氟金云母加大了研發力度,目前已初具規模。國內氟金云母晶體生長及系統研發已具備自主研發實力,已開發的產品已廣泛用于國防、工業電器及民用電器等領域。隨著世界經濟全球化步伐的加快,優質天然云母礦產資源的消耗速度也在加快。合成云母取代天然云母已然成為未來該產業發展的趨勢。國內的合成云母企業要在現有規模的基礎上,急需加大研發投入,在開發出更多合成云母新產品的同時努力拓寬合成云母的應用領域,將這一產業做大做強,走在世界前列。
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