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行业新闻

我国合成云母产业发展现状及未来趋势

作者: 百度文库 来源: 百度文库 时间:2018年05月31日
  云母,铝硅酸盐类矿物,具有连续层状硅氧四面体构造。云母的特性是绝缘、耐高温、有光泽、物理化学性能稳定,具有良好的隔热性、弹性和韧性,又有被剥成具有弹性的透明薄片的性能。其广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。
  我国的云母资源并不丰富,按矿床分类我国主要产出伟晶岩型优质白云母和变质片麻岩碎片白云母。伟晶岩型优质片状白云母主要分布内蒙古土贵乌拉、四川丹巴、和新疆阿勒泰,这类云母本身我国资源有限并且目前已基本枯竭;变质片麻岩碎片白云母主要分布于河北灵寿一带,这类云母在我国资源极为丰富,但这类云母由于自然成型的原因不能作为优质工业原料,主要绝大部分用于建筑材料、填料。
  以美国内政部地质调查所(USGS)于2013年1月所出具之美国地质调查-矿物产品摘要(U.S.GeologicalSurvey,MineralCommoditySummaries,January2013)显示,主要应用于填料的天然碎云母全球产量约为110万吨,其中以中国大陆、俄罗斯、芬兰产量最高。中国大陆产量为76万吨,占比为90.91%;而较有工业附加价值的片云母全球总产量为5700吨,其中以印度产量为最大,共产出4000吨,占比为70.18%,且主要以白云母为主。根据我国调查显示,2011年国内产量76万吨产品,主要是变质片麻岩碎片云母,约占产量的95%,主要生产厂家为河北灵寿、行唐地区,而我国伟晶岩型优质白云母已基本枯竭或部分枯竭,使得我国对于优质天然云母的需求均依赖进口,主要从印度进口,而且印度也出现资源大幅减少状况,因而冲击下游如珠光颜料、化妆品、高端绝缘与耐火材料等产业的生存发展。
  为了解决资源枯竭与需求增大的矛盾,人工合成云母应运而生将能好好的解决这个问题。合成云母又称氟金云母。是用化工原料经高温熔融冷却析晶而制得,其单晶片的分子式为KMg3(AlSi3O10)F2,属于单斜晶系,为典型的层状硅酸盐。它许多性能都优于天然云母,如耐温高达1200℃以上,在高温条件下,合成氟金云母的体积电阻率比天然云母高1000倍,电绝缘性好、高温下真空放气极低、以及耐酸碱、透明、可分剥和富有弹性等特点,是电机、电器、电子、航空等现代工业和高技术的重要非金属绝缘材料。内热法所得到的合成云母晶块中,95%以上是小晶体即合成云母碎片,用它可制成多种绝缘制品,如合成云母纸、层压板、云母粉、云母珠光颜料和云母陶瓷等,广泛应用于家用电器等许多工业部门中。
  一、我国合成云母产业的起源。
  国内合成云母及其制品技术开发始于20实际50年代末,1963年建材部非金属矿研究所(中材人工晶体研究所前身)成立后,首先采用内热法研制成功了合成云母。40多年来,中材人工晶体研究院已经在合成云母的技术研发推广领域取得25项科研成果,国内生长大尺寸合成云母晶体技术已居世界领先水平。
  二、我国合成云母产业发展的现状。
  近20年来,我国合成云母产业已形成新的独立的云母工业门类,包括:云母单晶片、云母粉、合成云母纸、合成云母陶瓷、云母带等新品类或细分产业领域。
  合成云母单晶片方面我国技术领先,通过内热法和晶种法都长出了合成云母大晶体,最大面积560cm2,是迄今世界上最大的合成云母片。因合成云母片不含结构水,使用温度远远超过天然云母,可达1100℃,是优良的耐高温电绝缘材料,其用途远比天然云母广泛。除作电子管撑板、电容器、耐热绝缘件外,近年来的研究还拓展了一些新的应用领域,如高温可靠电子管、长寿命水位计、知电阻表面热电偶绝缘骨架、透微波、射线、核辐射等的窗口材料、夜视仪显像屏、电子探针、射线荧光光谱仪和分光晶体材料、长波中子单色器、以及净化放射废水的新型吸附剂等等。
  合成云母粉按照研磨设备及工艺分为干磨粉和湿磨粉。干磨粉的粗粉主要用于制作低氢或超低氢电焊条,细粉用于人造大理石、建筑涂料和橡胶制品脱模剂等。湿磨云母粉是制作云母珠、光颜云母钛的基材。云母钛主要用于塑料、涂料、高档化妆品和高档汽车涂料等。
  以合成云母碎片为原料经过高压水力制浆和专用造纸机可制得合成云母纸板。无机胶合合成云母板耐温900°C,高温下无烟无味环保。主要用于电熨斗、电饭锅、空调、烤箱等家电及工业电炉、烘箱和塑料加热圈等设备。
  微晶合成云母陶瓷具有质地致密、强度高、电绝缘、耐高温、耐腐蚀等优点,已广泛应用于电机、电器、仪表、真空器件以及导弹、火箭用的高精度、无磁性陀螺仪线圈骨架等。
  耐火云母带是在浸胶机上将合成云母纸与其他绝缘薄膜用有机硅树脂粘接起来制得的耐火材料。是防火电线、电缆中不可或缺的材料。
  我国合成云母产业经过短短几十年的发展,以及形成了完整的产业链及工业体系,合成云母产品已广泛的应用于各个工业部门。据统计,2011年我国合成云母的产量占全球合成云母总产量的近90%,我国已成为全球合成云母产业最主要的市场。
  三、我国合成云母产业存在的问题
  1、合成云母市场发展中存在的最主要的问题就是产品毒性问题。由于云母在高温下分子结构会产生裂解,白云母和金云母会释放出结晶水,氟金云母则会将其含量近10%的氟例子逐步释出。而氟离子的毒性和腐蚀性极强,耐火电缆中所用材料含有氟离子时对人身安全就会产生危害。对国外市场调查表面,国际上的几个大的云母带制造商都只生产白云母带和金云母带,其原因之一就是欧美环保条例非常严格,对扩大合成云母产业非常谨慎。而我国生产的合成云母有近80%都是氟金云母,因此,合成云母的毒性成为影响其市场发展的重要因素。
  2、企业整体规模偏小,研发投入不足。我国合成云母行业出咯而几个处于领先地位的主力厂商外,行业内大部分生产企业属于中小企业,生产规模小,资金实力弱,产品生产技术主要通过科研机构的技术转让来获得,大部分企业缺乏自有的科研团队和科研实力。
  3、合成云母应用领域研究比较落后。目前我国对合成云母应用领域的研究还非常落后,基本停留在效仿阶段。比如国内用干法生产的合成云母粉主要用于特种电焊条,而在国外,则应用十分广泛,如汽车中的塑料部件、轮胎、电视机、计算机外壳等。
  四、我国合成云母产业未来的发展趋势
  1、加大科研投入,拓展合成云母的引用领域。目前,彩色云母、水膨胀云母和大型电机急需高温导热云母等新品种研制以及成为合成云母产业未来技术研发的主导方向。
  2、合成云母及其制品要选择更廉价的化工原料、降低生产成本,提高价格竞争力,要以市场为导向,围绕市场需求进行新技术工艺产品创新。
  我国合成云母产业经过40多年的发展,特别是近20年来对合成氟金云母加大了研发力度,目前已初具规模。国内氟金云母晶体生长及系统研发已具备自主研发实力,已开发的产品已广泛用于国防、工业电器及民用电器等领域。随着世界经济全球化步伐的加快,优质天然云母矿产资源的消耗速度也在加快。合成云母取代天然云母已然成为未来该产业发展的趋势。国内的合成云母企业要在现有规模的基础上,急需加大研发投入,在开发出更多合成云母新产品的同时努力拓宽合成云母的应用领域,将这一产业做大做强,走在世界前列。
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