云母复合材料
⑴ 云母的工艺特性
a、综合利用率低：云母的综合利用，国外已做到工厂无废料，原料百分之百利用。我国云母综合利用率约40%，还有待于扩大其应用领域。
b、应用领域较窄：近几年来，国外云母综合利用领域不断扩大，在建材、防震、润滑、有机和无机复合材料、密封材料等领域取得了较好的应用。综合加工的产品有10类，100多品种。我国应用领域相对较窄，如今已能生产6大类，近30个品种。 从总的趋势看，由于人工合成云母大晶体的成功，世界上对大片云母的需求量将逐渐减少，因而天然大片云母的开采量将逐年降低。然而对碎片云母的需求则将继续增加。世界上现有优质云母还远远不能满足需要，合成云母的研制正在加快进行。
当前云母的消费结构已发生变化，据估计，全世界对片云母的需求量将以每年4.6%的速度持续下降，而对碎云母的需求量将以平均每年1.5%的速度持续增长。
云母综合利用产品----云母纸和湿磨云母粉以及云母深加工产品，都是国际市场上比较畅销的产品。
如今，国内薄片云母需求量将逐年减少，电子管投料片云母的需要量保持平衡，电容器芯片和等外厚片云母等基本饱和。天然片状云母一般为代用材料所取代。但作为云母综合利用的产品，云母纸和云母粉以及深加工产品如云母绝缘制品、云母纸电器等开始畅销。
(1)云母纸市场 机械部门早就确定电机用云母绝缘材料主要用云母纸代替云母薄片。1987年我国新增发电设备能力920万千瓦，通常按新增10万千瓦发电能力需耗用云母纸5吨计算，约需460吨云母纸。我国今后能源工业是发展重点，“七五”期间，计划达到年产1000万千瓦的发电机组能力，每年需要云母纸不低于500吨，共需2500吨以上。另外，1987年我国的发电装机容量已达1亿千瓦，若按20—30%的更换维修考虑，维修需用的云母纸亦相当可观。此外，还有众多的工业、家用电器也需要大量的绝缘纸板等产品。国内云母纸市场大有前途。
(2)云母粉市场 全国电焊条生产每年需云母粉约1.5万吨，油毡纸用云母粉14万吨、消防器材用云母粉2000吨左右，再加上新开拓的云母粉应用领域，从发展趋势看，云母粉的需要量可能会进一步增长。
⑵ 什么是复合材料
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成内的新材料。一般定义的复合容材料需满足以下条件:
1、 复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料;
2、复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在;
3、它具有结构可设计性，可进行复合结构设计;
4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。
(2)云母复合材料扩展阅读：
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。
树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
⑶ 热塑性复合材料的性能
具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲性、尺寸稳定以及低密度、低价格等特点。
⑷ 碎云母（Scrap Mica）
一、概述
碎云母原是片面小于4 cm2云母的一种商业名称，现已列为云母矿种的一个亚矿种，泛指具有工业意义的片云母开采或加工过程中的边角碎料、含云母基岩粉碎选矿过程中回收的小粒级云母及产于各种成因类型岩石中的小片云母。就非金属碎云母矿而言则特指后者，即产于各种成因类型岩石中能够构成工业矿床的小片云母，以白云母为主，个别矿床为金云母等。在我国这种碎云母矿床主要为区域变质类型，热液伟晶岩型、风化型次之。
二、矿物性质
碎云母的物理性质同白云母。其结构分子式为：K ｛Al2［AlSi3O10］（OH）2｝。化学成分：K2O 11.8%，Al2O3 38.5%，SiO2 45.2%，H2O 4.5%。其类质同象广泛，常见的混入物有 Ba、Na、Rb、Fe3＋、Cr、V4＋、Fe2＋、Mg、Li、Ca、F等，故而有钡云母、铬云母、多硅白云母等变种。矿物的晶体为单斜晶系二八面体型，多呈板状或片状，外形呈假六方形或菱形，有时单体呈锥形柱状，柱面有明显的横纹，晶体细小者呈鳞片状。颜色无色透明，含杂质则略带浅黄、浅绿、浅红、浅灰或棕褐色等，如含锂呈玫瑰色，含铬呈鲜绿色，含Fe2＋呈淡绿色，含Fe3＋和Ti时则呈红色。矿物晶体中常含有磷铁矿、赤铁矿包裹体。具 ｛001｝ 完全解理，解理面珍珠光泽。｛001｝ 面硬度为2～3，垂直 ｛001｝ 面为4。密度为2.76～3.10g/cm3。薄片具弹性。绝缘性能极好，难溶于酸。
三、用途
碎云母在工业应用时，通常要加工成不同粒级的云母粉。随着科学技术的发展，云母粉以其优越的特性作为填料广泛用于涂料、建材、油漆、塑料、橡胶填充料和代石棉制品等。
1）涂料（油漆）、颜料和日用化妆品方面。涂料和颜料是云母粉的主要用途。由于云母粉具滑性，在涂料中的分散度高，有助于对涂料流动性的控制，可得到涂刷均匀的效果。云母粉颗粒呈片状，在涂料中趋向平行漆膜表面排列组成一层惰性坚实而又柔韧的保护层。云母还具有绝缘、耐腐蚀、耐热、抗拉伸、抗老化等优良的性能，广泛应用于各种功能涂料中，如：防腐蚀涂料，防水耐风化涂料、防热耐火涂料、防震耐磨涂料、防辐射线涂料、金属闪光及其他装饰涂料、船底防污涂料、航天器热控涂料等。云母粉用于颜料，可取得珠光效果。以云母粉做衬底，在上面再涂一层薄薄的二氧化钛或其他金属氧化物，不同氧化物可产生不同的整体色彩，如氧化钛为红色、氧化铬为绿色。云母珠光颜料主要用于汽车工业，同时用于家庭住宅的内涂层。这种颜料比碱或碳酸铅珠光颜料更稳定，而且无毒，可用于食用器皿、玩具、化妆品等方面。云母粉具有细腻滑润、富弹性、白度高、光泽适宜等美化装饰特性，还能满足化妆品的特殊需要，超细云母粉能与水、甘油均匀混合并呈强分散状态，是乳液、膏霜、扑粉等化妆品的上好填料。
2）有机复合材料方面（塑料）是云母粉的第二大用途。云母鳞片的面积与厚度比大，鳞片平面力学性质均匀，抗弯模量高，并且绝缘、耐热、耐潮湿、耐腐蚀。由于以上特性，云母粉可使塑料在二维方向上力学性能极大增强，被广泛用作增强充填剂，制成用途不同的多种复合材料。
3）以建材为主的复合材料方面。用于墙板连接的黏接剂。这种黏接剂主要用于石膏板连接，也用于水泥板连接。云母陶瓷，又称云母玻璃。加工工艺是，将云母粉与特种玻璃粉和其他无机粉料按一定比例混合经压坯、焙烧、成型、退火等工序制成。其成品兼有云母、陶瓷、塑料三者的优点，是一种多功能的材料。主要在电器设备中做绝缘器件及消弧器，在邮电、无线电、通信、宇航等行业中广泛应用。云母粉作为防护涂层、润滑剂和撒粉，使油毛毡表面光滑，防止沥青表面互相粘连。
4）绝缘材料方面。云母具有电阻率高、电解质损耗低、电弧稳定等特点，可使前述的有机和无机复合材料具不同程度的绝缘性能。此外，碎云母还可用于制作云母纸和还原云母、云母带、云母板、膨胀云母等多种专用绝缘材料。
5）石油钻井泥浆方面。云母粉颗粒的片状特点对堵塞钻孔孔隙防止泥浆漏失，效果十分显著。由于云母粉分散性好，能形成良好的悬浮状态，有利于克服泥浆不正常循环。由于云母有耐高温性、耐磨性、润滑性及化学稳定性，在深井钻探中可作抗高温泥浆和抗磨损剂。
6）电焊条工业方面。主要用于焊条的助熔涂层，在焊接中形成一个焊渣层，使金属敷上能抵御大气氧化的表皮。
7）消防器材方面。用于干火灭火剂，可防堵塞、防结块，延长保存期，增强灭火剂喷出的流动性，提高灭火效果。
8）橡胶工业方面。常以160～325目云母粉做橡胶制品的填料，生产各种特种橡胶制品。
9）造纸工业方面。用作纸张的填充和表面涂层，提高纸张的留着率和印刷书写效果。云母鳞片结构适合用做铜版纸的表面涂层。
10）冶金工业方面。作为耐火材料，堵封炼铁高炉炉口。此外云母粉还用于金属处理中的退火剂。
11）其他方面。用作可防震的多种震动阻尼材料的填充；用作电缆包裹层上的撒粉剂（8～20目），防止绝缘橡胶在外包皮硬化中电缆心相粘连；用于控制植物虫害的蔓延，将云母粉撒在庄稼上，云母鳞片反射阳光使害虫迷失方向。另外，还用作消毒剂和炸药的吸收剂。
四、地质特征
我国已发现的碎云母矿床主要为区域变质混合岩化成因矿床，该类型矿床规模大，矿石质量好，是我国当前主要的开采对象。其他如热液伟晶岩型碎云母矿床等规模普遍较小。我国区域变质混合岩化碎云母矿床有如下地质特征：
1）矿床赋存于白云母钾长片麻岩、白云母石英片岩和条纹、条带状混合岩等变质岩系中，变质岩原岩为一套富钾高铝低硅贫钙镁的粘土质砂质岩石。矿床具有明显的层控特征。
2）矿体多位于地层向斜的核部构造薄弱带，沿变质岩片麻理方向分布，次级小褶曲及混合岩脉发育。构造薄弱带内热流值高且易集中，有利于热液活动和成矿作用，也是导矿和容矿空间。
3）多期成矿作用明显。在变质作用形成白云母钾长片麻岩、白云母石英片岩的过程中，白云母普遍形成，有的局部集中。后期持续的混合岩化作用过程中经过矿物间的水解作用、重结晶作用、注入交代或渗透交代作用等多重成矿作用使白云母大量生成并富集成矿。
河北省灵寿县山门口碎云母矿床是我国目前唯一进行过详细地质勘查工作的矿山。该矿床地质特征简介如下。矿区处于阜平穹褶束东部岗南-口头复式向斜的核部。区内出露地层主要为太古届阜平群，是一套中—厚深变质片麻岩和混合岩系。含矿层位于湾子组第一段，主要岩性为巨厚层状白云母钾长片麻岩，夹中—粗粒浅粒岩、黑云斜长片麻岩、花岗质混合岩等。碎云母矿体赋存于白云母钾长片麻岩中。因受倒转复向斜的影响，碎云母矿体多次重复产出。在三度空间内矿体呈层状、似层状产出，存在分枝复合膨大的现象。矿区内共圈出37个矿体，单个矿体厚度一般1～5 m，最厚达20 m，长度100～1000 m。矿体产状与围岩一致。矿床层控特性明显。矿石呈纯白色，湿时微带绿色。鳞片变晶结构，片状、似片状构造。矿石矿物主要为白云母，含量40%～80%，脉石矿物有石英及少量钾长石，副矿物有磁铁矿、褐铁矿、锆石、磷灰石等。白云母呈片状，片径一般2～15mm，厚度0.1～1.0mm。碎云母单矿物化学全分析结果：SiO2大于44%，Al2O3大于30%，Fe2O3大于4%，与标准白云母的化学成分相比，其中Al2O3含量偏低，Fe2O3含量偏高，属铁白云母。矿石分混合岩化伟晶岩型、片麻岩型及片岩型三种自然类型。其中混合岩化伟晶岩型为矿区内主要的矿石类型，该类型矿石含碎云母一般为60%～80%，高者可达95%，是目前主要的开采对象。该矿床各类型矿石均属易选，矿石加工技术性能良好。该矿床的工业指标由原河北省建筑材料工业局下达。其工业指标如下：① 边界品位（碎云母含矿率） 30%；② 最低工业品位（碎云母含矿率） 40%；③ 最小可采厚度1 m；④ 最小夹石剔除厚度1m。
五、矿床分布
世界云母矿床资源分布广泛，已知有17个国家年产云母1000 t以上，其中俄罗斯、中国、美国、韩国、加拿大和法国是世界六大云母生产国，合计产量占全世界总产量的90%左右。我国和美国是碎云母生产大国。美国2004年碎云母产量为7.9×104t，主要从伟晶岩和粘土选矿中获得，其他国家的碎云母多来自热液伟晶岩型片云母矿床开采加工过程中的边角碎料。我国的碎云母年产量已达13×104t，均采自于区域变质型碎云母矿床。
从已有的地质勘查工作成果看，我国碎云母矿产资源主要分布在河北，新疆、河南、山西、内蒙古等地也有分布。此外，安徽大别山南麓有矿化报道。
河北省碎云母矿产资源集中分布在冀西南灵寿、行唐、曲阳一带。这一带广泛裸露着太古宇阜平群湾子组变质岩系，存在有良好的碎云母成矿地质条件。自1994年完成灵寿山门口碎云母矿床详细地质勘查工作以来，国家及河北省政府加大了对这一带碎云母矿产资源的地质勘查工作力度，先后安排资金立项对行唐大汉子山、苏家庄，平山偏梁，灵寿大文山、正峪、鲁柏山，曲阳晓琳至程东旺，唐县西口底、南伏城等矿区进行了地质踏勘—普查评价工作，大致查明了这一区域碎云母矿床成矿的地质条件、矿体分布规律，推断预测了这些矿床的矿物资源量。
六、可供资源
世界各国对片云母矿资源地质研究工作程度普遍较深，对碎云母矿的地质研究工作较浅。我国是最早对非金属碎云母矿进行详查地质工作的国家，已陆续对有成矿远景的成矿区段开展地质踏勘—普查至详查评价工作，目前仅在河北省查明碎云母矿床11处，获得矿物资源总量2732 多万吨，其中，控制的177×104t，推断的1496×104t，推测的1059×104t。查明矿物资源量分布情况见表2-20-1。
表2-20-1 查明碎云母矿物资源的分布情况
由于片云母资源日益枯竭和利用碎云母技术的日益发展，世界云母消费趋势是片状云母消费量逐年下降，降幅达年4.5%，碎云母消费量逐年上升，升幅为年2%以上，我国碎云母年需求增速达6%。1996年世界碎云母需求量为35×104t，到2000年已达38×104t，预测2010年、2015年需求量将分别达到46×104t和51×104t。按照现有碎云母矿物资源预测，我国碎云母资源量能够保证今后30年的需求，资源保证程度高。从世界云母工业格局看，片状云母产品的黄金时代成为过去，云母工业的发展方向已经导向碎云母产业链。
我国碎云母资源丰富，分布集中，但产品应用和深加工工艺比较落后，矿山开采技术较低，资源浪费严重。加强碎云母产品应用研究，提高产品深加工技术，改进矿山开采水平是发挥我国碎云母资源优势、解决现存问题的重要途径。
⑸ 云母粉的用途领域
云母粉是粉末状云母的形态，是一种非金属矿物，含有多种成分，其中专主要有SiO2，含量属一般在49%左右，Al2O3含量在30%左右。云母粉具有良好的弹性、韧性。绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。
云母粉被广泛用于无线电工业、航空工业、电机制造，它还广泛用于涂料、油漆、塑料、油毡、造纸、油田钻井、装饰化妆等行业，在油漆中可减少紫外线或其它光和热对漆膜的破坏，增加涂层的耐酸、碱和电绝缘性能，提高涂层的抗冻性、抗腐蚀性、坚韧性和密实性、降低涂层的透气性，防止斑点和龟裂。 云母粉还可用在屋面材料中，起防雨保暖、 隔热等，云母粉与矿棉树脂涂料混合，可做混凝土、石材、砖砌外墙的装饰作用，云母碎用于油毡，管道砂浆，胶结剂；在橡胶制品中，云母粉可做润滑剂、脱膜剂，以及做高强度的电绝缘和耐热、耐酸碱制品的填充剂。云母还可做云母纸，云母板、云母陶瓷，珠光云母颜料、云母熔铸制品等。
⑹ 复合材料都包括哪些方面,哪方面比较好
概念
复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。
[编辑本段]分类
复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。
[编辑本段]性能
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
[编辑本段]成型方法
复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多，有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下，通过施加压力实现成型，包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后，充填到增强体材料中，包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
[编辑本段]应用
复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
复合材料的发展和应用
复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。
随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。
从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达7.5万吨，汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。
另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。
树脂基复合材料的增强材料
树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
1、玻璃纤维
目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高，因此增长率也比较快，年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维，是比较理想的耐热防火材料，用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件，大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止，我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中，只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平，且拥有自主知识产权，形成了小规模的产业，现阶段年产可达500吨。
2、碳纤维
碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能，首先在航空航天领域得到广泛应用，近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。据预测，土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。1997~2000年间，宇航用碳纤维的年增长率估计为31%，而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。我国的碳纤维总体水平还比较低，相当于国外七十年代中、末期水平，与国外差距达20年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。
3、芳纶纤维
20世纪80年代以来，荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场，年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高，因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件（如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等）、舰船（如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等）、汽车（如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等）以及耐热运输带、体育运动器材等。
4、超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性，许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩，大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域，在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。
5、热固性树脂基复合材料
热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、良好的粘接性能和较高的机械强度，广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨，1996年递增到143万吨，1997年为148万吨，1999年150万吨，2003年达到180万吨左右。我国从1975年开始研究环氧树脂，据不完全统计，目前我国环氧树脂生产企业约有170多家，总生产能力为50多万吨，设备利用率为80%左右。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点，因而在复合材料产业的各个领域得到广泛的应用。1997年全球酚醛树脂的产量为300万吨，其中美国为164万吨。我国的产量为18万吨，进口4万吨。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂，其特点是耐腐蚀性好，耐溶剂性好，机械强度高，延伸率大，与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好，耐疲劳性能好，电性能佳，耐热老化，固化收缩率低，可常温固化也可加热固化。南京金陵帝斯曼树脂有限公司引进荷兰Atlac系列强耐腐蚀性乙烯基酯树脂，已广泛用于贮罐、容器、管道等，有的品种还能用于防水和热压成型。南京聚隆复合材料有限公司、上海新华树脂厂、南通明佳聚合物有限公司等厂家也生产乙烯基酯树脂。
1971年以前我国的热固性树脂基复合材料工业主要是军工产品，70年代后开始转向民用。从1987年起，各地大量引进国外先进技术如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂（美、德、荷、英、意、日）和环氧树脂（日、德）生产技术；在成型工艺方面，引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑(RTM)成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等，形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系，截止2000年底，我国热固性树脂基复合材料生产企业达3000多家，已有51家通过ISO9000质量体系认证，产品品种3000多种，总产量达73万吨/年，居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。在建筑方面，有内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等；在石油化工方面，主要用于管道及贮罐；在交通运输方面，汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件，火车上有车厢板、门窗、座椅等，船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等；在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模；在航空航天及军事领域，轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破。
热塑性树脂基复合材料
热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的，主要有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和玻璃纤维毡增强型热塑性复合材料(GMT)。根据使用要求不同，树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料，纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。随着热塑性树脂基复合材料技术的不断成熟以及可回收利用的优势，该品种的复合材料发展较快，欧美发达国家热塑性树脂基复合材料已经占到树脂基复合材料总量的30%以上。
高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多，基体以PP、PA为主。产品有管件（弯头、三通、法兰）、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型管道、GMT模压制品（如吉普车座椅支架）、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。
滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用，如用作通风系统零部件，仪表盘和自动刹车控制杠等，例如美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。
云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲性、尺寸稳定以及低密度、低价格等特点，利用云母/聚丙烯复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护栏、电机风扇、百叶窗等部件，利用该材料的阻尼性可制作音响零件，利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。
我国的热塑性树脂基复合材料的研究开始于20世纪80年代末期，近十年来取得了快速发展，2000年产量达到12万吨，约占树脂基复合材料总产量的17%，，所用的基体材料仍以PP、PA为主，增强材料以玻璃纤维为主，少量为碳纤维，在热塑性复合材料方面未能有重大突破，与发达国家尚有差距。
我国复合材料的发展潜力和热点
我国复合材料发展潜力很大，但须处理好以下热点问题。
1、复合材料创新
复合材料创新包括复合材料的技术发展、复合材料的工艺发展、复合材料的产品发展和复合材料的应用，具体要抓住树脂基体发展创新、增强材料发展创新、生产工艺发展创新和产品应用发展创新。到2007年，亚洲占世界复合材料总销售量的比例将从18%增加到25%，目前亚洲人均消费量仅为0.29kg，而美国为6.8kg，亚洲地区具有极大的增长潜力。
2、聚丙烯腈基纤维发展
我国碳纤维工业发展缓慢，从CF发展回顾、特点、国内碳纤维发展过程、中国PAN基CF市场概况、特点、“十五”科技攻关情况看，发展聚丙烯腈基纤维既有需要也有可能。
3、玻璃纤维结构调整
我国玻璃纤维70%以上用于增强基材，在国际市场上具有成本优势，但在品种规格和质量上与先进国家尚有差距，必须改进和发展纱类、机织物、无纺毡、编织物、缝编织物、复合毡，推进玻纤与玻钢两行业密切合作，促进玻璃纤维增强材料的新发展。
4、开发能源、交通用复合材料市场
一是清洁、可再生能源用复合材料，包括风力发电用复合材料、烟气脱硫装置用复合材料、输变电设备用复合材料和天然气、氢气高压容器；二是汽车、城市轨道交通用复合材料，包括汽车车身、构架和车体外覆盖件，轨道交通车体、车门、座椅、电缆槽、电缆架、格栅、电器箱等；三是民航客机用复合材料，主要为碳纤维复合材料。热塑性复合材料约占10%，主要产品为机翼部件、垂直尾翼、机头罩等。我国未来20年间需新增支线飞机661架，将形成民航客机的大产业，复合材料可建成新产业与之相配套；四是船艇用复合材料，主要为游艇和渔船，游艇作为高级娱乐耐用消费品在欧美有很大市场，由于我国鱼类资源的减少、渔船虽发展缓慢，但复合材料特有的优点仍有发展的空间。
5、纤维复合材料基础设施应用
国内外复合材料在桥梁、房屋、道路中的基础应用广泛，与传统材料相比有很多优点，特别是在桥梁上和在房屋补强、隧道工程以及大型储仓修补和加固中市场广阔。
6、复合材料综合处理与再生
重点发展物理回收（粉碎回收）、化学回收（热裂解）和能量回收，加强技术路线、综合处理技术研究，示范生产线建设，再生利用研究，大力拓展再生利用材料在石膏中的应用、在拉挤制品中的应用以及在SMC/BMC模压制品中的应用和典型产品中的应用。
21世纪的高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为重点，构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化，这将更充分的利用各方面的资源（技术资源、物质资源），紧密联系各方面的优势，以推动复合材料工业的进一步发展。
⑺ 云母的综合利用
矿山开采出来的云母原矿，经第一次手选选出工业原料云母，再经多次加工，分选成各类规格的成品云母片，整个加工过程中，产生大量云母边角料。以白云母为例，从矿山开采云母原矿经第一次加工，只能选出约30%的工业原料云母(≥4cm2)，其余的便成为云母渣和其他废料。这些工业原料云母经第二次加工，只能选出15%左右的厚片云母。再进一步剥离成薄片，加工成各种零件，还有大量的损失。从云母开采到加工成各种类云母成品，总的利用率不超过3%～10%。其余90%以上都是云母碎渣。
在我国，云母加工厂中剥片后的云母废渣，以及云母零件加工后的云母边角料，除了一部分用于造纸和制云母粉外，一部分被废弃。长期堆积，资源浪费，还造成环境污染。
在云母工业中，所谓综合利用，是指除使用大片云母以外，还充分利用开采出来的一切细碎云母，还包括合成云母中的细碎云母，以提高企业的经济效益。云母综合利用的途径非常多，归纳起来主要有以下几个方面:①生产云母纸;②生产云母粉;③生产云母陶瓷;④生产云母熔融制品;⑤生产云母珠光颜料;⑥生产云母增强塑料。
由于综合利用途径的扩大，以及各种云母制品品种的增加，云母企业的产品结构从过去以生产大片云母为主的产品结构，已逐渐转移到现在以加工碎云母为主要产品的产品结构。如云母纸的大量生产，在大型电机中已大量取代了云母薄片产品。产品结构转变的另一个特点是生产电气材料转向生产非电气应用材料。
一、生产云母纸及其制品
长期以来，云母一直是电气工业中不可缺少的绝缘材料。例如10万千瓦，10千伏级的两极汽轮发电机，要用1000kg云母带，其中云母约占450kg。目前，虽已出现很多新材料，但还没有任何一种绝缘材料能够取代云母。随着电气工业的发展，对云母的需求量不断增加。但云母开采困难，剥制片云母全凭手工操作，出成率极低，解决这一矛盾的有效途径就是云母纸的制造与利用。
云母纸首先由法国研制成功，于1947年投入生产并取得专利权。云母纸制造技术与大规模集成电路、高温塑料、光导纤维并驾齐驱，在国外被誉为对当代电气、电子工业作出重要贡献的四大技术之一。可见云母纸的制造在现代化技术中的重要作用。
我国自20世纪60年代后，依靠本国的技术力量，也研制成功了粉云母纸，70年代后又先后研制成功大鳞片云母纸、合成云母纸等新型材料。目前在大电机上几乎全部用粉云母纸做主绝缘体。
(一)云母纸的生产工艺
云母纸的整个生产工艺过程及设备同其他类纸相比，最大的差别在于制浆工艺不同。云母纸的生产工艺如下:
制造云母纸浆→云母纸抄造→成品整理→胶粘剂→补强材料→云母纸制品
(二)云母纸浆的制造
将厚度为毫米级的碎云母破碎成厚度为微米级以下的细小云母鳞片，然后将适合于制造云母纸的云母鳞片分选出来，并与一定数量的水混匀的过程，就是云母纸浆的制造过程。
云母纸是由多层云母鳞片之间的吸引力(范德华力等)结合在一起而形成的。因此，面积越大，厚度越薄的云母鳞片，制成的云母纸性能就越好。为了保证云母纸的质量，云母纸浆鳞片应符合如下要求:薄片厚度为微米级;鳞片厚度比50～100以上;鳞片面积大小均匀;表面缺陷少;表面清洁纯净，未受污染。
云母纸浆的制造方法一般采用煅烧化学制浆法、水力制浆法等。
1.煅烧化学制浆法
将精选的云母碎片经高温煅烧脱去云母结构中的结构水，使云母碎片沿垂直于解理面的方向膨胀，质地变软，再用化学处理，使云母片充分地解理分裂，再洗涤、搅拌，这种方法叫煅烧化学制造法，俗称熟法。抄造成的云母纸叫熟云母纸，又叫粉云母纸，工艺流程如下:
非金属矿产加工与开发利用
化学处理法又分为:
(1)酸碱法
将煅烧云母不经冷却就放入浓度为2%～10%的Na2CO3溶液中浸泡5～30分钟，再加入浓度为2%～3%的HCl或H2SO4，使其发生中和反应，产生大量的CO2气体，促使已初步膨胀的云母片进一步膨胀破裂，然后经机械搅拌，加水清洗成云母浆。
(2)碳酸铵法
将煅烧后的云母熟料浸没在碳酸铵溶液中，然后将吸泡了碳酸铵溶液的熟料在反应釜中加热到100～400℃，(NH4)2CO3就分解成CO2和NH3，云母层被进一步撑开破裂，搅拌成浆。
(3)酸处理
将云母熟料浸没在2%～5%的稀酸中，加热处理成浆，处理条件为:固∶溶液为1∶8～1∶12，处理温度为90～100℃，时间为30～60分钟。
2.水力制浆法
在特制的腔体内，用高压喷射水流将云母片剥离破碎成细小鳞片，然后用选矿方法将适合造纸的云母鳞片分选出来的方法。其过程为:
云母碎料→分选→水洗→水力制浆→水力旋流分级→脱水浓缩
(三)云母纸的抄造工艺
云母纸的整个生产工艺过程及设备同生产其他类型的纸相比，最大的差别在于制浆工艺不同。云母纸的抄造工艺及设备，从整体看与其他各类纸和纸板的制造工艺和设备相同。
造纸机的构成:网部、压榨部、烘干部、整饰部、卷取部、传动部等。浆料池中的2%～3%浓度的云母浆用水稀释到0.3%～0.7%的浓度。放入顺流溢浆式网槽内。圆网笼一转入网槽浆液中，就开始对浆液的过滤作用，即浆体水分漏过筛网，云母片就滤在网笼上，当浆液流速与网笼的线速度一致时，就能够均匀上浆，形成均匀的云母纸胎。
云母纸胎随着圆网笼在网槽内不停的转动而连续成型，成型的纸胎在伏辊的作用下，由无端环形毛毯包绕而过，由于毛毯的比表面积远远大于圆笼的比表面积，所成的湿胎纸就被转附在毛毯上，被毛毯托住，经真空吸水箱、压榨部进一步脱水，在此抄造过程中，网部脱去的水分约为95%～98%，在毛毯的保护下，传送到蒸汽烘缸部分干燥，再送到卷纸部分卷取，即为云母纸的抄造成型过程。
(四)云母纸制品
不论是煅烧型云母纸(熟纸)还是非煅烧型云母纸(生纸)，其机械强度都很低，一般不能直接使用。因为云母鳞片之间全靠剩余键力结合，而且云母鳞片新鲜表面很易吸收水分、羟基以及其他类型的离子或分子气体，这样就影响了云母的紧密结合，所以云母纸需与胶粘剂、补强材料一起做成各种制品，如云母板等，才能满足不同用途的要求。
1.原材料及要求
1)云母纸胎:经检验合格的云母纸胎。
2)胶粘剂:应选用电气绝缘性能好、防潮、耐水、耐药品、热稳定性好、胶粘能力优异、机械强度高的胶粘剂。如虫胶，改性有机硅胶，改性有机钛环氧胶，聚酯还氧胶，磷酸盐，硼酸盐等。
3)补强材料:常用无碱玻璃布，云母带纸(桑皮纤维所制，高度浸渍能力，机械性能好，厚度为0.025～0.005mm，拉力大，重量轻)，电话纸(不经漂白的硫酸纸浆制成)，聚酯薄膜，全芳香族聚酯酰铵纤维纸等。
2.生产工艺
将云母纸和补强材料裁成要求大小，据成品厚度搭配毛坯，涂刷胶粘剂后，在100～130℃温度下烘熔，以10～20kg/cm2的压力压制5～30分钟，冷却至室温后出料。工艺过程如下:
云母纸+补强材料+胶粘剂→经热压固结而成。
3.常见的云母纸制品
根据胶粘剂的种类、用量和补强材料不同，将云母纸制品分为粉云母带、柔软粉云母板、塑型粉云母板、耐热粉云母板、粉云母箔等。
(1)粉云母带
如:多胶粉云母带:含胶35%以上，厚度0.14～0.16mm;
少胶粉云母带:含胶量5%左右，厚度0.14mm;
三合一粉云母带厚度0.14～0.16mm;
防火粉云母带:厚度0.1～0.15mm;
柔软云母板:厚度0.42mm;
粉云母纸:厚度0.04～0.08mm。
(2)塑型粉云母板
塑型粉云母板在常温下是硬质板，稍脆，加热时变软，有可塑性，在外力作用下可以制成不同形状的零件，如管材等。
生产方法:先将玻璃布平铺于工作台上，均匀地刷上配好的胶粘剂，平放粉云母纸再刷胶粘剂。根据制品的厚度而增加粉云母纸的张数。如果是双面补强，则再加上一层玻纤布，而后将此制好的塑型粉云母板坯放在铁丝网上，140～150℃烘干2h。将烘干的毛坯按厚度叠成板坯，按柔软粉云母板相同的顺序排料，而板坯张数则根据厚度要求来确定，摆平后进行压制。压制条件为140～160℃预热20～40分钟，而后在15～20kg/cm2压力下压制15～20分钟。
(3)耐热粉云母板
改进的耐热粉云母板主要取决于胶粘剂。云母本身耐热在600℃以上，耐热胶粘剂有无机胶粘剂、有机胶粘剂(特殊型的)和有机与无机混合胶粘剂等。如:耐热有机硅胶、磷酸铵类、磷酸铝类、硼酸盐类、硅酸盐类。
(4)粉云母箔
由粉云母纸、胶粘剂与补强的玻纤布或电话纸经烘熔压制而成，它在一定温度下具有可塑性，可做电机、电气卷绕绝缘材料。
二、云母陶瓷
(一)概述
云母陶瓷可分为天然云母陶瓷和合成云母陶瓷，天然云母陶瓷又称为云母玻璃(国外常称glass bonded mica)，合成云母陶瓷又称陶瓷塑料(国外称supramica或eramoplas-tic)。英国人在1918年首先搞成熔融玻璃黏结云母来制造板材，1921年美国获得了用天然云母生产云母陶瓷的专利，我国在20世纪60年代初开始进行天然云母陶瓷的研究，并进行了小批量生产。
云母陶瓷的生产，通常是先将云母粉碎，然后与特种玻璃粉或其他无机粉料按一定比例混合，经压坯、焙烧、热压或注射成型、退火等工艺制成的一种复合材料。
(二)生产工艺
1.原料要求与配方
云母陶瓷的原料组成为云母粉、玻璃粉、少量矿化剂或助熔剂。
云母粉:纯度>98%，水分<1.5%，粒度60～100目≥60%、100～200目≤30%，－200目≤10%。
玻璃粉:选用软化点低，浸润性好的铅玻璃(PbO=81.6%，B2O3=18.4%)，要求粒度为－200目，800℃澄清均化，使云母在高温下不至于结构被破坏，从而不失去云母原有的性质。
矿化剂:能起助熔剂作用，降低烧结温度。矿化剂种类有K2CO3，Na2CO3，AlF3，PbF2，Na3AlF6，K3AlF6。添加量为1%～3%。
配方:通常玻璃粉质量占30%～50%，云母粉占50%～70%，矿化剂占1%～3%。
如果热压产品形状复杂，可适当增加玻璃粉用量，使其≥60%，增加云母粉细度。
如果热压产品形状简单，可适当增加云母粉用量，云母粒度可稍粗，这样压出来的产品在电性能、强度、热稳定性等方面更为理想;注射成型工艺中，要增加玻璃粉用量。
2.热压成型工艺
非金属矿产加工与开发利用
脱模后，为了消除热应力，需要对其退火。将脱模后的产品放入隧道炉中，使入炉温度与脱模温度相近，并使温度均匀降低，降温速度为30℃/h，当出口温度低于60℃时出炉，即得云母陶瓷成品。
(三)云母陶瓷的特点及用途
云母陶瓷是一种复合物，兼有云母、陶瓷、塑料三者的优点，即既具有塑料那样的热塑性，又具有云母的优良的电气绝缘性和可加工性，还具有陶瓷的耐高温性，是一种具有多种性能的复合材料。
云母陶瓷制品主要用在电气设备中做绝缘件，在邮电、无线电、宇航等方面有其广泛的应用。
云母陶瓷的品种较多，除了用熔融玻璃做黏结剂的云母陶瓷以外，还有磷酸盐结合云母陶瓷，热压纯云母陶瓷等，生产工艺均相近。
三、云母珠光颜料
(一)概述
自古以来，珍珠与宝石一样是贵重的装饰品，珍珠之所以能作为装饰品，是由于它具有珍珠光泽。人们早就盼望用人工的方法制造出珍珠光泽的装饰品。早在17世纪中叶(1650年)巴黎的捻珠制造商从淡水鱼(obeitte)的鱼鳞中提取鸟嘌呤的微细晶，即具有珍珠光泽的天然珠光素，再把它分散于凝胶中，然后把这种凝胶灌入空心玻璃内，冷却固化成型，就制成了模造珍珠。
天然珠光素(别名鱼鳞)有两个缺点:一是原料来源短缺，质量低，价格高;二是色泽鲜明度容易变化，质量不稳定。
从此以后几百年中，在发展模造珍珠的同时，逐步发展起来了珠光颜料的人工合成生产技术。合成珠光颜料主要有铅的化合物，如碱式碳酸铅2PbCO3·Pb(OH)2，主要用于陶瓷彩釉、美术、化装用品、防锈漆、户外用漆用珠光颜料。铋的化合物，如碱式碳酸铋(BiO)2CO3H2O，用于珠光塑料的添加剂和化妆品的附着剂。由于铅、铋化合物具有毒性，无法在食品容皿、化妆品、玩具涂层等方面使用，因此急需寻找一种无毒、廉价的珠光颜料，于是就出现了云母珠光颜料———云母钛。
几十年前，美国杜邦公司开发了一种在鳞片云母表面涂上一层二氧化钛薄膜的技术，与以往的珠光颜料天然珠光素、铅及铋化合物相比，具有原料来源广，价格低，无毒性，性能稳定，用途广等优点。目前，这种云母珠光颜料在国际上需求量很大，国内需求量也在不断增加，这是云母综合利用的一个新的重要方面。
(二)云母钛珠光颜料的制法———水解制取法
水解制取珠光云母的工艺过程:
白云母原料→湿法粉碎→分级→水解镀钛→水洗→脱水→干燥→焙烧→制品。
湿法粉碎得到的云母鳞片，其表面光滑、擦痕少、性能好、珍珠光泽强，常被采用。分级是为了获得大小合适的云母鳞片，当薄片云母大小为5～27μm时，所制得的珠光云母光泽强，能发出均匀的艳光;<5μm时光泽较均匀，>40μm时光泽强，但不能发出均匀的艳光。工业生产中镀钛所用的钛盐常用TiOSO4，，TiOSO4在水解过程中，产生的一种偏钛酸H2TiO3的物质，沉淀覆盖在云母鳞片上，形成一层均匀的H2TiO3薄膜，再将覆盖有H2TiO3薄膜的云母进行焙烧后，结晶出TiO2的晶体薄膜。其反应过程为:
非金属矿产加工与开发利用
该反应为吸热反应，并且伴有H+参加反应，故水解受两个方面的影响:温度和水解液的pH的值。温度和pH值对水解过程的影响如下:
1.温度
水解温度高，钛盐水解率增大，水解速度快，水解产物TiO2·xH2O颗粒粗，珠光效应均匀。水解的温度低，钛盐水解速度慢，生成的TiO2·xH2O颗粒细而均匀，珠光效应较强，但工业生产中，低温下TiOSO4水解率低，浪费药剂，成本增高。从珠光效果、生产成本综合考虑，95℃为最佳水解温度，既能获得较高的水解率，又能保证珠光颜料具有较佳的珠光效应。
2.pH
当pH>4时，水解速度快，生成的TiO2·xH2O具有胶质特征，很难覆盖在云母表面形成云母钛，同时由于水解速度快，生成的TiO2·xH2O颗粒粗，焙烧后光泽较差。当pH<1.7，将抑制TiOSO4的水解，引起水解率降低;另一方面，浓的热硫酸对白云母表面产生腐蚀，引起表面缺陷，粗糙度增大，使制得的云母钛漫反射加强，光泽降低。最适合的水解pH=2～1.7。
3.水解时间
水解时间一般3～5小时就能达到水解平衡，继续延长反应时间，则使微细偏钛酸凝聚，形成粗粒集合体，难于被云母表面吸附形成云母钛。
焙烧的目的在于脱除偏钛酸中的胶体水、SO42－、SO3等杂质，使TiO2结晶，增强云母钛的珠光效应。经试验，800℃熔烧2～3h，就能完成TiO2的结晶和晶型转化。
这种工艺生产的云母钛，表面的TiO2多为锐钛矿晶体薄膜。
武汉工业大学北京研究生部吴一善等人研究结果认为:在水解过程中，加入晶形转化剂AB2化合物(具有金红石结构)，可促使云母表面的TiO2·xH2O在焙烧过程中转化为金红石型的TiO2，因为金红石型结构更为稳定，物理、光学性能更为优异，是云母钛的理想形式。
(三)云母珠光颜料的主要用途
1)塑料填料:化妆品，食品容器用塑料的填料，使制品具有珍珠光泽。
2)装饰涂料填料:如丙烯酸类塑料纽扣涂层;小轿车车身涂料填料;化妆品如唇膏、指甲油的填料。
四、云母粉的生产
(一)云母粉的用途
>5目云母粉主要用作石油钻井泥浆材料;
8～20目云母粉用作油毡屋面的材料中防粘层，防护层，电缆包裹层;
40～60目云母粉用作电焊条药皮原料;
60～120目云母粉用作云母陶瓷的基本原料;
100～－325目云母粉在油漆、橡胶、塑料等工业中用作填料。
在油漆中使用云母粉有如下优点:
1)云母粉能反射光和热能，可减少紫外线或可见光对漆膜的破坏;
2)增强涂层的耐酸、耐碱和电绝缘性能;
3)云母薄片能反光，珍珠光泽使涂层美观;
4)提高涂层的耐候性、抗冻性、抗腐性、坚韧性和密实性;
5)可代替部分昂贵的油漆颜料原料钛白粉，降低成本。
(二)云母粉的生产方法
1.干法
干法生产云母粉一般采用粗碎、细碎和超细粉碎三级粉碎工艺。
粗碎:排料粒度<25mm，常用锤式破碎机，主要是挤压、劈裂作用。
细碎:排料粒度<2mm，常用万能粉碎机，剪切力为主。
超细粉碎:进料<100目，排料粒度<325目，常用气流粉碎机，以碰撞、摩擦、剪切力为主。
干法云母粉特点:表面擦痕多、薄片破损严重、强度下降30%，但产量大、成本低。
2.湿法生产
湿法生产云母粉一般采用辊碾机，辊碾机是一只直径为180～3000cm，高90～150cm的圆形钢筒，底座衬上木块，碾辊半径50～76cm，碾辊的表面是木质或其他软制材料制成。辊碾机分为双碾辊和四碾辊两种，碾辊公转转速为15～30转/分。
生产过程是在清洗过的鳞片云母中加入30%～45%的水，形成糊状，放入辊碾机中，辊碾一定时间后，将辊碾机中的浆料稀释、过筛，送到沉淀池内再稀释，静置一段时间，把沉淀下来的粗料重新返回辊碾机中再碾磨，细云母粉的悬浮颗粒经输送管打入另一只池中沉淀36小时以上，把清水吸掉，云母粉浆料再经压滤或离心脱水、热空气干燥，可得325目的云母粉。
湿法云母粉特点:云母片擦痕少、表面光滑、对机械强度影响小，强度损失<5%，但生产工艺复杂，成本高。
五、云母增强塑料
1.概述
云母增强塑料是一种利用径厚比很大的云母鳞片，经偶联剂处理后，与热塑性树脂或热固性树脂制成的复合材料。
1972年，加拿大多伦多大学化学工程系伍法哈姆(R.T.Woodham)教授首先利用云母制成云母增强塑料的复合材料。
云母鳞片要求:径厚比值越大，其制品的强度越高。
偶联剂:由于云母与塑料是两种不同性质的物质，它们之间有很大程度上的不相容性，再加之云母与塑料的弹性模量不一致，界面间易产生剪切应力，影响其复合材料的力学性能。偶联剂又称表面处理剂，它能把两种不同性质的物质通过化学作用或物理作用结合起来，即它能把无机填料(云母)和有机高分子基料(塑料)两种不同性质的物质紧密地结合起来，因此，偶联剂也是无机物和有机物界面间的桥梁。常用硅烷类偶联剂对云母粉进行表面改性。
2.生产工艺
云母粉→表面改性→加入树脂混炼→熔融→注射成型→冷却→脱模。
要求云母径厚比>100，粒度分布窄，用量占工程塑料的30%～50%，最高可达70%。偶联剂的用量为填料的0.5%～3%。
3.云母增强塑料性能及用途
1)力学性能:强度高，与玻璃钢相似，其特点能使塑料在二维方向增强，而不是像玻纤或石棉只沿一个方向增强。云母增强塑料的抗拉强度、抗弯强度与玻璃钢大致相同，热变形温度比玻璃钢高，唯一的缺点是缺口冲击强度不如玻璃钢好，这一点可以通过添加少量玻纤而被克服。
2)热学性能:云母增强型塑料的热膨胀系数、收缩率在各个方向均匀下降，而不像玻璃纤维增强塑料在不同方向有不同的收缩率。
3)电器绝缘性能:击穿电压高，加上硅烷联偶剂的使用，在潮湿的环境中也能保持它的力学性能和电学性能。
4)化学稳定性好:耐酸、耐碱以及有机溶剂，云母不饱和树脂，云母环氧树脂可做防腐涂层。
5)防辐射性能好:可防止塑料老化。
6)主要用途:小型汽车前保险杠、仪表盘、轻型飞机机翼，轿车上所用的塑料大部分为云母工程塑料。
六、合成云母熔铸制品
1.概念
合成云母熔铸制品是采用合成云母碎晶片作为主要原料，经配料、熔化、浇注成型、结晶退火等工序而制成的一种耐高温、可加工、抗腐蚀的新型无机绝缘材料。
国外对合成云母熔铸制品的研究是从20世纪60年代后期开始的，20世纪70年代初，我国也开始了合成云母熔铸制品的研究和小批量生产。
2.制作工艺
(1)原料及要求
合成氟金云母:晶体化学式为KMg3〔AlSi3O10〕Fe，使用温度为1100℃，熔化温度1370℃;添加剂:ZnO，Cr2O3，Be2O3，PbO，CaF2;用量为8%，其作用主要是改变制品的结晶温度，改变晶粒的尺寸和形状，改变材料的化学稳定性。
(2)生产工艺
原料配比→熔融→浇注→结晶→退火→制品
使原料在1420℃下呈熔融状态，均化2～3h后，将流动的熔体注入模具内成型。板状制品一般用重力浇注成型，管、环状制品采用离心浇注成型;为了消除结晶过程和冷却过程所产生的内应力，必须对其退火，一般制品退火温度是从600℃开始的。
合成云母熔铸制品是一种云母微晶聚合体，经X射线衍射分析，其结构与合成氟金云母一致。
3.性能
1)机械加工性好:可用一般的机械加工方法进行切割、钻孔、铣刨、磨抛，并能加工成形状复杂的零件，其尺寸精确，表面光洁。
2)化学稳定性好:耐酸碱、耐有色金属及碱土金属熔融体的腐蚀。
3)热稳定性好:将其加热至800℃后立即放入冷水中，反复几十次也不会产生爆炸。长期使用温度1100℃。
4)电绝缘性:是很好的电绝缘材料。
5)机械强度:具有一定的韧性，但还是一种脆性材料。
4.应用
金属热处理行业:合成云母熔铸制品的加工性，耐高温性，电绝缘性，机械强度等方面，一般材料(陶瓷，塑料)都不能与之相比，用于金属热处理设备中的离子氮化炉的阴极绝缘件。
有色冶金:作输送Zn、Al合金熔体的管道材料。
国防工业:作导弹喷口喉衬材料。