Слюдяные материалы: новые возможности для строительства и дизайна

Слюдяные материалы: новые возможности для строительства и дизайна

Запрос «Слюда» перенаправляется сюда; см. также другие значения .

Слю́ды  — группа-, обладающих слоистойи имеющих общую формулу X⁺Y₂³⁺4O₁₀>(OH, F)₂, реже X⁺Y₃²⁺3O₁₀>(OH, F)₂, где X — преимущественно K, реже Na, NH₄, Y — обычно Mg, Fe, Al, реже Ba, Mn, Ca, Ti, Zn, B, V, UO₂.

Слюда́ — один из наиболее распространённыхинтрузивных, метаморфических и осадочных, а также важное.

слоёв, между которыми находитсяслой изR₂. Два из шестиоктаэдров замещены(ОН) или. Пакеты связаны в непрерывную структуру черезК⁺(или Na⁺) с12. По числу октаэдрических катионов в химической формуле различают диоктаэдрические и триоктаэдрические слюды. В первых катионы Al³⁺занимают два из трёх октаэдров, оставляя один пустым; относительное расположение шестиугольных ячеек поверхностей трёхслойных пакетов обусловлено их поворотами вокруг оси c на различные, кратные 60°, в сочетании со сдвигом вдоль осей a и b . Это предопределяет существование нескольких полиморфных модификаций () слюды, обладающих, как правило,.

Слоистая структура слюды и слабая связь между пакетами сказывается на её свойствах: пластинчатость; весьма совершенная (базальная); способность расщепляться на чрезвычайно тонкие листочки, сохраняющие гибкость; упругость и прочность. Кристаллы слюды могутпо «слюдяному закону» с плоскостью срастания (001) и часто имеют псевдогексагональные очертания.

Твёрдость слюды посоставляет 2,5-3; — 2770 кг/м³ (мусковит), 2200 кг/м³ (флогопит), 3300 кг/м³ (биотит). Мусковит и флогопит бесцветны и в тонких пластинках прозрачны; оттенки бурого, розового, зелёного цветов обусловлены примесями Fe²⁺, Mn²⁺, Cr²⁺и других ионов. Железистые слюды — бурые, коричневые, тёмно-зелёные и чёрные в зависимости от содержания и соотношения Fe²⁺и Fe³⁺.

Слюды обладают хорошими.

KV₂3O₁₀>(OH)₂, хромовая слюда — хромовый мусковит (или) и другие. В слюде широко проявляются изоморфные замещения: К⁺замещается Na⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Rb⁺, Cs⁺и другие ионы; Mg²⁺и Fe²⁺октаэдрического слоя — Li⁺, Sc²⁺, In²⁺и другими ионами; Al³⁺замещается V³⁺, Cr³⁺, Ti⁴⁺, Ga³⁺и другими ионами.

между Mg²⁺и Fe²⁺(непрерывныефлогопит — биотит) и ограниченный изоморфизм между Mg²⁺- Li⁺и Al³⁺-Li⁺, а также переменное соотношение окисного и закисного. В тетраэдрических слоях Si⁴⁺может замещаться Al³⁺, а ионы Fe³⁺могут замещать тетраэдрический Al³⁺; гидроксильная группа (OH) замещается фтором. Слюды часто содержат различные редкие(Be, В, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi), содержащиеся в виде субмикроскопических минералов-примесей:,,,и других. При замене К⁺на Ca²⁺образуются минералы группы хрупких слюд — маргарит CaAl₂2Al₂O₁₀>(OH)₂и другие, более твёрдые и менее упругие, чем собственно слюды. При замещении межслоевых катионов К⁺на H₂O наблюдается переход к гидрослюдам, являющимся главными компонентами глинистых пород.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое слюдяные материалы

Слюда. Природный слоистый материал, обладает термостойкостью, прочностью, прекрасный диэлектрик. Слюды — большой класс слоистых минералов, из них в технике используется в основном мусковит и иногда биотит и флогопит.По английски слюда — Mica, отсюда производные названия материалов на базе слюд — миканиты, микалента, микафолий, микалекс и т.д.Слюда, добытая в руднике, разбирается, сортируется. Крупные куски вручную расщепляются на пластинки — так получается щипаная слюда — прозрачные однородные пластинки. Такая слюда обладает самым высоким качеством и идет на ответственные применения — в вакуумной технике, окна ввода/вывода излучения и т.д. К сожалению, крупные однородные куски слюды без дефектов — редкость, поэтому пластинки из слюды разной формы склеивают воедино, так получается миканит . Если в качестве подложки для наклеивания пластинок слюды использовать ткань (стеклоткань, бумагу) получается микалента, микафолий, стекломиканит . Совсем мелкие отходы слюды размалываются, и в виде водной пульпы отливаются на сетку, также как бумага. После удаления воды частички слюды слипаются в единое полотно — получается слюдяная бумага (слюдинит, слюдопласт) . Получившееся полотно для прочности может пропитываться органическим связующим. Гибкость слюдяной бумаги позволяет наматывать её в качестве изоляции. Также намоткой можно получить стержни, трубки. Если пропитать слюду расплавленным стеклом, то получившийся прочный материал называется микалекс .Перемолотая в пыль слюда — компонент пигментов, благодаря своей «чешуйчастости» дает перламутровый эффект. В пигментах используется в основном биотит.Синтетический материал — фторфлогопит (synthetic mica) — это слюда (флогопит) где -OH группы заменены фтором. Фторфлогопит более прочен и термически стоек, выглядит также как слюда, тоже слоистый но абсолютно прозрачный/белый, а не желтоватого оттенка, как природная слюда. Увы, пока с этим материалом живьем не сталкивался.

Примеры применения

Конструктивные элементы для удержания нагревательных элементов в фенах, калориферах, тепловентиляторах, паяльниках и т.д. Нагреватели бытовых тепловентиляторов. Конструкция слева менее материалоемкая, но значительно менее надежная, особенно в условиях механических нагрузок. Как защитное окошко выхода микроволнового излучения от магнетрона в микроволновках. (обычно попадая на слюду еда обугливается, и становясь проводником, начинает бурно искрить, от чего владельцы микроволновки со страху микроволновку выбрасывают, хотя достаточно вырезать из листа слюды и заменить окошко.) Окошко вывода микроволнового излучения из слюды. Благодаря тому, что тонкие пластинки слюды не пропускают газы, но пропускают энергичные заряженные частицы — слюдяные окошки используются в конструкциях счетчиков альфа и бета частиц.Используется в конструкциях радиоламп — удерживает электроды на своих местах. Восьмигранная пластинка изготовлена из слюды. Используется как материал слюдяных конденсаторов. Слюда выступает диэлектриком, а электродами — проводящее напыление металла на пластинках слюды. Данный вид конденсаторов встречается всё реже и реже, вытесненный конденсаторами на базе полимерных пленок. Слюдяные конденсаторы могут работать при высокой температуре. Слюдяные конденсаторы производства СССР полувековой давности. Пластинки слюды в конденсаторе. Металлизация на пластинках формирует обкладки. До появления и широкого распространения теплопроводящих изолирующих прокладок из полимерных материалов, вроде Номакон, слюдяные пластинки использовались для электрической изоляции компонентов при сохранении теплового контакта, например, когда необходимо на один радиатор закрепить несколько транзисторов, корпуса которых под разными напряжениями. Пластинки природной щипаной слюды.

Интересные факты о слюде

Раньше, несколько веков назад, когда не умели делать тонкие оконные стекла, светопрозрачные конструкции делали расщепляя природную слюду. Так как большие куски слюды без дефектов были редкостью, то и окна принимали причудливую форму. Природная слюда прозрачна. Слюдоматериалы полученные переработкой природной слюды как правило непрозрачны. Окно со вставками из слюды из экспозиции красноярского краеведческого музея Слюда — достаточно мягкий материал, слюдяная пластинка (как и большинство материалов на её базе) легко режется ножницами. В силу своей слоистой природы, склеивание слюды — занятие малонадежное, сила сцепления меж слоев невысокая, поэтому при производстве детали из слюды скрепляют механически- заклепки, люверсы, винты и т. д. Электрические соединения с нагревательным элементом выполнены полыми заклепками.

Какие свойства имеют слюдяные материалы

  Слюды - это группа материалов со слоистой структурой. Из-за этого свойства слюды анизотропны, т.е. различны в направлениивдоль и поперек слоев. Слюда обладает   высокой электрической прочностью, нагревостойкостью, механической прочностью и гибкостью. Наибольшее применение нашла для изготовления изоляции высоковольтных генераторов и тяговых двигателей, а также конденсаторов.

  Слюда относится к полным алюмосиликатам.   Для изготовления электрической изоляции в настоящее время применяют два вида слюд: мусковит и флогопит. Химический состав природной слюды может быть приближенно выражен следующими формулами: K ₂ 0· 3 AL ₂ 0₃ · 6 Si 0₂ · 2Н₂₃ · 6 Si 0₂ · 2Н₂О - флогопит. В состав слюды могут входить другие химические элементы, оказывающие влияние на ее свойства. Кроме природных слюд применяются также и синтетические.

Слюдяная изоляция из мусковита и флогопита имеет высокую химическую стойкость, причем мусковит более стоек, чем флогопит. Сильные кислоты и щелочи оказывают влияние на них только при значительной концентрации, нагревании и длительном контакте.

Мусковит превосходит флогопит по электроизоляционным свойствам, он более механически прочен, тверд, гибок и упруг.

Синтетическую слюду (фторфлогопит) получают в процессе расплавления шихты специально подобранного состава в высокотемпературной печи с последующим медленным охлаждением расплава, в результате чего кристаллизуется синтетическая слюда. По сравнению с флогопитом синтетическая слюда обладает более высокой нагревостойкостью, а также химической и радиационной стойкостью. Свойства различных видов слюды приведены в табл. 1.

 

Таблица 1.

Свойства мусковита, флогопита и фторфлогопита.

 

Параметр	Мусковит	Флогопит	Фторфлогопит
Плотность, кг/м3	(2,6…2,8) × 103	(2,7…2,8) × 103	(2,6…2,8) × 103

 

Слюдяные материалы изготавливают из щепаной слюды, т.е. расколотой на пластинки и измельченной.

Миканиты представляют собой листовые или рулонные материалы, получаемые склеиванием между собой пластинок щепаной слюды. Связующими являются различные смолы или лаки.

Разновидностью формовочного миканита является микафолий - один или несколько слоев щепаной слюды, склеенных лаком между собой с бумажной или стекловолокнистой подложкой, покрывающей слюду с одной стороны.

Микалента является разновидностью гибкого миканита, представляет собой один слой щепаной слюды крупных размеров, нанесенный на подложку из стеклоткани, стеклосетки или микалентной бумаги с двух сторон.

Термоупорный (нагревостойкий) миканит не содержит органического связующего вещества, поэтому его рабочая температура достигает несколько сотен градусов. Изготовляется он на основе флогопита, связующим веществом которого служит фосфорнокислый аммоний (аммофос).

Слюдобумажные ленты более технологичны, чем слюдяные и имеют значительно меньший разброс по толщине и электрической прочности. Это объясняется тем, что в слюдобумажной ленте диэлектрический барьер состоит из десятков элементарных чешуек слюды. При повреждении отдельных чешуек другие перекрывают ослабленное место, поэтому это менее заметно влияет на свойства изоляции, в отличие от микаленты.

Свойства изоляции на основе слюдобумажных материалов обычно выше свойств изоляции на основе натуральной слюды. Такая изоляция обладает более высокими механическими свойствами, электрической прочностью (как кратковременной, так и длительной) и монолитностью.

Изоляционные слюдосодержащие ленты состоят из диэлектрического барьера (слюда или слюдяная бумага), подложек (одной или двух) и связующего, полностью пропитывающего ленту или только склеивающего диэлектрический барьер и подложки. В слюдобумажных лентах диэлектрический барьер составляет 40-85% мас. В качестве первой подложки используют стеклоткань, вторая подложка – полимерная пленка или материал на основе синтетических волокон. Введение в состав материала второй подложки приводит к увеличению кратковременной и длительной электрической прочности изоляции на его основе.

Основные этапы технологии изготовления слюдяных бумаг.

Производство слюдяной бумаги любого типа состоит из двух этапов:

- получение из кристаллов слюды слюдяной пульпы;

- получение из пульпы слюдяной бумаги на бумагоделательной машине.

Существуют два метода получения слюдяной пульпы. Термогидромеханический процесс заключается в предварительной высокотемпературной обработке кристаллов слюды и их последующим химическим или механическим расщеплением на мелкие частички. По этой технологии изготавливают слюдинитовую бумагу.

В технологии изготовления слюдопластовой бумаги нет процедуры предварительной высокотемпературной обработки кристаллов слюды перед их измельчением.

Слюдопластовая бумага обладает улучшенной пропитываемостью и более высокой пористостью, механической прочностью и короностойкостью по сравнению со слюдинитовой.

Сравнительные характеристики слюдобумаг (типы 2075, 2120 – слюдинитовые, типы 3075, 3120, 3160 и 3180 – слюдопластовые).

Свойства и применение слюдяных материалов

Слюдяные материалы, представляющие собой группу материалов со слоистой структурой, обладают уникальными свойствами, которые делают их широко применимыми в различных отраслях промышленности.

Анизотропные свойства

Из-за слоистой структуры слюды, их свойства анизотропны, т.е. различны в направлении вдоль и поперек слоев. Это означает, что слюда обладает различными механическими, электрическими и термическими свойствами в зависимости от направления.

Высокая электрическая прочность

Слюда обладает высокой электрической прочностью, что делает ее идеальным материалом для изготовления изоляции высоковольтных генераторов и тяговых двигателей, а также конденсаторов.

Нагревостойкость

Слюда также обладает высокой нагревостойкостью, что позволяет ей выдерживать высокие температуры без потери своих свойств.

Механическая прочность и гибкость

Слюда обладает высокой механической прочностью и гибкостью, что делает ее идеальным материалом для изготовления различных конструкций и устройств.

Химическая стойкость

Слюдяная изоляция из мусковита и флогопита имеет высокую химическую стойкость, что означает, что она не реагирует с большинством химических веществ.

Синтетическая слюда

Синтетическую слюду (фторфлогопит) получают в процессе расплавления шихты специально подобранного состава в высокотемпературной печи с последующим медленным охлаждением расплава. По сравнению с флогопитом синтетическая слюда обладает более высокой нагревостойкостью, а также химической и радиационной стойкостью.

Таблица свойств различных видов слюды

Параметр	Мусковит	Флогопит	Фторфлогопит
Электрическая прочность	Высокая	Высокая	Очень высокая
Нагревостойкость	Высокая	Высокая	Очень высокая
Механическая прочность	Высокая	Высокая	Очень высокая
Химическая стойкость	Высокая	Высокая	Очень высокая

Миканиты

Миканиты представляют собой листовые или рулонные материалы, получаемые склеиванием между собой пластинок щепаной слюды. Связующими являются различные смолы или лаки.

Какие области применения имеют слюдяные материалы

Слюда — природный минерал характерного слоистого строения, что позволяет расщеплять ее кристаллы на листочки толщиной до 0,006 мм. Тонкие листочки слюды обладают гибкостью, упруги и имеют большое разрушающее напряжение при растяжении. Склеивая листочки слюды клеящими смолами или лаками (щелочным, масляно-битумным и др.), получают твердую (миканиты) или гибкую (микаленты) слюдяную изоляцию для обмоток электрических машин.

Среди довольно большой группы природных слюд в качестве электроизоляционных материалов находят применение только мусковит и флогопит, так как они легко расщепляются и обладают высокими электрическими характеристиками.

Мусковит — калиевая слюда, имеющая преимущественно серебристый, иногда с зеленоватым или красноватым оттенком, цвет кристаллов. Тонкие листочки (0,05—0,06 мм) этой слюды прозрачны. Мусковит обладает химической стойкостью: на него не действует ни один из растворителей и щелочей. Серная и соляная кислота разлагают мусковит только при нагревании. Мусковит не изменяет своих свойств до температуры 500 °С. При превышении этой температуры из слюды начинает выделяться химически связанная вода. В результате листочки слюды вспучиваются, т. е. увеличивают свою толщину. При этом резко ухудшаются электрические и другие характеристики. Температура плавления мусковита 1260—1300 °С.

Флогопит — калиево-магнезиальная слюда, имеющая цвет кристаллов от черного до янтарного. Тонкие (0,006—0,01 мм) листочки этой слюды полупрозрачны. Они имеют меньшее разрушающее напряжение при растяжении и менее упруги по сравнению со слюдой мусковит. Сравнительно низкое сопротивление истиранию позволило применять флогопит в производстве клееных листовых материалов — коллекторных миканитов, из которых штампуют прокладки для изоляции медных пластин в коллекторах электрических машин. Находясь во время работы под истирающим действием щеток, изоляционные прокладки из флогопита истираются в одинаковой степени с медными пластинами. Это обеспечивает нормальную работу коллектора. Флогопит по сравнению с мусковитом обладает меньшей химической стойкостью: реагирует с кислотами, но щелочи на него не действуют. Флогопит не изменяет своих характеристик до температуры 800 °С. При превышении этой температуры начинается вспучивание листочков флогопита с потерей ими первоначальных электрических и механических свойств. В некоторых разновидностях слюды флогопит с повышенным содержанием воды (гидратизированный флогопит) резкое ухудшение свойств наступает начиная с температуры 200—250 °С. Температура плавления слюды флогопит 1270—1330 °С.

Как изготовляются слюдяные материалы

Из разных типов минералов слюды как изоляционный материал применяют только флогопит и мусковит. Они обладают повышенными диэлектрическими способностями, легко расщепляются на отдельные пластинки.

Водопоглощение в кристаллических минералах идет по местам спайности слоев, составляет от 1,3 до 5,5%. Месторождения слюды находятся в гранитных пегматитах, гнейсах, других породах. Кристаллы после добычи очищают, делят на пластинчатые подборы. Расщепляя пластины флогопита или мусковита послойно получают щипаную слюду.

Тонкие пластинки по размеру соответствует контуру подбора. Таким способом получают листочки одинаковой толщины от 10 до 45 мкм. Площадь пластинок маленькая, поэтому их склеивают. Так изготавливают миканиты и микаленты. Эти материалы используют для ответственной пазовой изоляции электрических машин.

Особенности мусковита

Это кристаллический слюдяной минерал цвета серебра на основе калия. Встречаются кристаллы с бледно-зелеными, красными, коричневатыми оттенками и перламутровым блеском. Пластинки материала прозрачны и тонки (толщина листочка до 0,06 мм). Мусковит – инертен к химическим веществам, устойчив к агрессивным щелочам и кислотам. Минерал поддается воздействию концентрированных серной и соляной кислот только при нагреве.

Мусковит термоустойчив до 500С, т. е. свойства материала при нагревании до этой температуры не меняются. При превышении максимально допустимого температурного порога пластинки вспучиваются, утолщаются за счет выхода химически связанной воды. Диэлектрические и другие показатели резко падают. Температура плавления этого слюдяного материала 1260-1300С.

Отличительные черты флогопита

слоистый силикат, слюдяной магнезиальный минерал от светло-желтого до темно-бурого цвета. Пластинки слюды толщиной от 0, 006 до 0,01 мм прозрачны или полупрозрачны. В сравнении с мусковитом флогопит менее устойчив к разрушающим растягивающим нагрузкам, не так эластичен. За счет пониженной сопротивляемости истиранию флогопитовая слюда используется для изготовления коллекторных миканитов.

Из клееных листов штампуют изоляционные прокладки, которые применяют в коллекторах электромашин. При работе прокладки и пластины меди в равной мере стираются под воздействием щеток. Благодаря этому коллекторы успешно функционируют. Флогопит менее стоек к воздействию химических веществ, вступает в реакцию с кислотами, щелочной среды не боится.

Этот вид слюды термостоек до 800С, не меняет свойств при нагреве до такой температуры. После превышения максимального температурного барьера пластинки вспучиваются, электрические и физико-механические показатели резко снижаются. У гидратизированного флогопита с высоким содержанием химически связанной воды качества ухудшаются при нагреве до 200-250С. Флогопит плавится в температурном интервале от 1270 до 1330С.

Характеристики фторфлогопита

Это синтетический слюдяной материал. Листочки, полученные при расщеплении, прозрачны. Термостойкость синтетического материала – до 1000С, что выше, чем у природной слюды, а водопоглощение от 0,5 до 2% – ниже.

Электрические показатели фторфлогопита лучше:

Эту синтетическую слюду применяют в качестве термостойкого изоляционного материала специальных электромашин.

Слюдяные материалы изготавливаются из флогопита и мусковита, двух типов минералов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами и легко расщепляющихся на отдельные пластинки.

Водопоглощение в кристаллических минералах происходит по местам спайности слоев, составляя от 1,3 до 5,5%. Месторождения слюды находятся в гранитных пегматитах, гнейсах и других породах.

Процесс изготовления

1. Кристаллы после добычи очищают, делят на пластинчатые подборы.
2. Расщепляя пластины флогопита или мусковита послойно, получают щипаную слюду.
3. Тонкие пластинки по размеру соответствуют контуру подбора.
4. Таким образом, получают листочки одинаковой толщины от 10 до 45 мкм.
5. Площадь пластинок маленькая, поэтому их склеивают.
6. Так изготавливают миканиты и микаленты.

Свойства слюд

Мусковит - кристаллический слюдяной минерал, имеющий серебристый цвет на основе калия. Кристаллы могут иметь бледно-зеленые, красные, коричневатые оттенки и перламутровый блеск.

Пластинки материала прозрачны и тонки (толщина листочка до 0,06 мм).

Мусковит - инертен к химическим веществам, устойчив к агрессивным щелочам и кислотам. Минерал поддается воздействию концентрированных серной и соляной кислот только при нагреве.

Флогопит - слоистый силикат, слюдяной магнезиальный минерал от светло-желтого до темно-бурого цвета. Пластинки слюды толщиной от 0,006 до 0,01 мм прозрачны или полупрозрачны.

В сравнении с мусковитом флогопит менее устойчив к разрушающим растягивающим нагрузкам, не так эластичен.

За счет пониженной сопротивляемости истиранию флогопитовая слюда используется для изготовления коллекторных миканитов.

Какие виды слюды используются для производства слюдяных материалов

Материал для изготовления защитных пластин — минерал мусковит. По составу его относят к группе слюд, состоящих из щелочных алюмосиликатов, а также щелочноземляных металлов. Мусковит входит в состав некоторых интрузивных пород в качестве породообразующего минерала. Его второе название — калиевая слюда. Он сохраняет свои первоначальные характеристики при высоком давлении и температуре +500 °С. Для изготовления пластин СМОГ используют прозрачный мусковит, который также бывает беловатым, бесцветным, полупрозрачным.

Основу слюды составляют слои и Si4O10 и AlSi3O10, которые связывают друг с другом катионы лития, железа, магния и алюминия. Ввиду слабой связи между отдельными слоями этот минерал способен расщепляться на тончайшие листочки. Полученные таким образом пластины сохраняют практически неизменными свои первоначальные природные свойства.

Несмотря на распространенность слюды в природе и то, что она — породообразующий минерал, промышленные месторождения мусковита встречаются крайне редко. Кристаллы этой слюды добывают в Карелии, Иркутской и Мурманской области. Также промышленная добыча ведется на месторождениях в США, Индии, Бразилии.

Слюда СМОГ и слюда мусковит — один и тот же материал. Аббревиатура СМОГ уточняет область применения и расшифровывается следующим образом — обрезная гидротермическая слюда из мусковита. Фактически это слюдяные прокладки в виде прямоугольных пластин. Их изготавливают согласно специальных нормативов, изложенных в государственных стандартах.

Какие преимущества имеют слюдяные материалы по сравнению с другими строительными материалами

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2

РЕФЕРАТ

Вторичные изменения слюды

Введение

1. Особенности строения и свойства слюд

2. Стадия диагенеза слюд

3. Стадия катагенеза слюд

4. Стадия метагенеза слюд

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Среди силикатов, особое значение имеют полевые шпаты и слюды, составляющие более 50% массы минералов земной коры и около 30% массы минералов осадочных пород. В данной работе рассматриваются вторичные изменения слюд.

Целью является: описание стадиального преобразования слюд, в частности мусковита и биотита.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи :

- Выявить особенности строения и свойства слюд

- Охарактеризовать стадию диагенеза слюд

- Описать стадию катагенеза слюд

- Описать стадию метегенеза слюд

1. Особенности строения и свойства слюд

Слюды являются типичными представителями силикатов со слоистой структурой. Основой строения этой структуры являются два элемента: кремнекислородные тетраэдры и алюмогидроксильные октаэдры. Каждый из них, соединяясь с однотипными элементами, создает свои элементарные слои-сетки: триоктаэдрические и диоктаэдрические, обусловленные параллельным расположением.

Если октаэдрические позиции заняты только или в подавляющем большинстве трехвалентными катионами Al, Fe⁺³, Cr и др., то могут быть заняты лишь две позиции, такие минералы называются диоктаэдрическими. Если октаэдрические позиции заняты преимущественно Fe, Mg, Zn, Ni, Cu, Mn, и другими двухвалентными катионами, то вместо двух трехвалентных атомов в них могут быть фиксированы тремя атомами, что позволяет такие минералы называть триоктаэдрическими . Резкой границы между диоктаэдрическими и триоктаэдрическими минералами нет, но есть постепенный переход при широком изоморфизме.

Наиболее распространенным представителем диоктаэдрических слюд является мусковит KAl ₂ 3 O ₁₀ >(OH) ₂ , так как октаэдрические места в решетке заняты двумя катионами Al⁺³(или его аналогов). Он встречается как в самых низкотемпературных, так и в высокотемпературных метаморфических породах, главным образом метапелитах. Повышенное суммарное содержание железа и магния является качественным показателем повышенных давлений при метаморфизме. Характерный минерал фтористого метосоматоза - образуется за счет полевых шпатов, андалузита, кордиерита. (см.прил. рис.1)

К типичной триоктаэдрической слюде относится биотит K ( Mg , Fe ) ₃ 3 A 1О ₁₀ > формирующийся в широком диапазоне химических и термодинамических условий, входит в состав разнообразных гнейсов и кристаллических сланцев, а также метасоматических образований, является составной частью контактовых роговиков. Состав биотита контролируется, главным образом, химическим составом породы (красновато-бурый- Ti, зеленый-Fe, черный - Fe, Fe) и, в меньшей степени, условиями метаморфизма. Наиболее индикаторной является тенденция увеличения содержания титана в биотите по мере роста температуры метаморфизма. Существует непрерывный ряд биотита - флогопит, условная граница между ними отвечает соотношением Mg: Fe

Благодаря изоморфизму мусковита, К замещается Na, Rb, Cs, Ba, Al - V,Mg,Fe,Mn, Li,Cr,Ti, в нем всегда содержатся небольшие количества магния и железа, а в биотите K замещается Na, Fe₂₊- Mn, и Al - Li.

По своим физическим свойствам и морфологии слюды очень близки между собой. Они кристаллизуются в моноклинной сингонии, образуют пластичные и таблитчатые агрегаты, каждая табличка которых имеет гексагональный облик.

2. Стадия диагенеза

Слюды широко распространены в природе; как породообразующие они входят в состав многих изверженных пород и кристаллических сланцев, участвуют также в формировании осадочных толщ. В последних слюды - обломочные или аутигенные.

Слюды обломочного происхождения чаще всего мусковит, реже биотит встречается в песках, песчаниках, аркозах и грауваках, благодаря устойчивости к химическому воздействию. Биотит широко распространен в составе терригенных примесей многих осадков и осадочных пород. Находясь в пелитовой фракции, они обладают большой податливостью к всевозможным трансформациям, начиная от ранних этапов диагенеза.

Стадиальные преобразования биотита (по мере усиления степени эпигенеза - от начального к глубинному) в песчаниках и алевролитах начинаются с изменения большей части листочек и чешуек биотита, присутствующих в породе. Листочки биотита при гидратации и окислении сначала буреют, приобретают веерообразные, гармошковидные, червеобразные формы или структуры «столбики монет». Расщепляются вдоль спайности, а при дальнейшем разложении в зоне гипергенеза нередко полностью или частично обесцвечиваются в связи с удалением железа; постепенно теряют щелочи, давая переходы через гидрослюды и вермикулиты в каолинит. В возникающем гидробиотите обычно остаются лишь реликты исходного минерала в виде волокон или чрезвычайно тонких пластинок, большая часть первичного биотита преобразуется в гидрослюду и вермикулит. Гидратизация иногда сопровождается выделением тонких иголочек рутила.

Подобный характер изменений в зоне седиментации имеют и мусковит-парагонитовые и литиевые слюды. Факторами их разложения являются не только химические процессы (влияние кислорода, воды, главным образом органических кислот и др.), но и механическое истирание, приводящее к разрушению кристаллических решеток. Биотиты со значительным содержанием титана в зоне выветривания (или еще в гипогенных условиях) нередко замещаются непрозрачным (в отраженном свете ватовидным или фарфоровидным) лейкоксеном.

Наряду с гидратизацией происходит замещение пластинок биотита и частично гидратированного биотита агрегатом дисперсных и тонких чешуек глинистого вещества, нередко с сохранением исходных форм замещаемой пластинки. Если биотита в породе изначально было много (такое наблюдается обычно в возникших за счет разрушения гранитов аркозовых песчаниках), то его преобразования приводят к возникновению аутигенного пленочного или даже порового гидрослюдисто-хлоритового цемента.

Процессы аутигенного слюдообразования усиливаются от неизменных осадочных толщ - к слабо регионально метаморфизованным (некоторые слюдистые песчаники, аргиллиты, филлиты и др.) и к настоящим осадочно-метаморфическим породам.

3. Стадия катагенеза

Дальнейшее изменение осадочных пород под влиянием повышенных давлений и температур в присутствии подземных вод и поровых растворов называют катагенезом.

По своей природе процесс катагенеза неорганический - физико-химический и физико-механический. В эту стадию происходит уплотнение пород, отжим воды и различные процессы минералообразования. Проявляется повсеместно в осадочном чехле платформ, передовых прогибах и верхнем ярусе геосинклиналей. Мощность осадочных пород различна - от первых сотен метров до 2-4км. Катагенетические изменения происходят при температуре от 50 до 150-200⁰С и одностороннем давлении от 100-200 до 700-800 атм.

Поскольку сопутствующими минералами слюд являются полевые шпаты, кварц, авгит, роговая обманка и некоторые другие в процессе катагенетических преобразований, взаимно влияют друг на друга. Преобразование обломков связано с неустойчивостью различных минералов во все более изменяющихся термодинамических условиях пласта. Разнообразные изменения обусловлены внутрислойным растворением, замещением, регенерацией, пластичной деформацией, спаиванием и растворением под давлением.

Мусковит отличается большой устойчивостью и при гидратации в торцах пластинок расщепляется и местами переходит в каолинит. Особенно интенсивно эти процессы проявлены в песчаниках и алевролитах. Биотит - напротив, неустойчивый минерал и подвергается различным изменениям. На стадии катагенеза биотит разбухает, расщепляется на волокна попакетно преобразуется в разнообразные комбинации глинистых минералов, нередко между пакетами концентрируется скопления лейкоксена, окислов железа, карбонатов, реже опала. По мере усиления катагенетических преобразований ускоряются процессы хлоритизации +гидрослюдизации биотитов.

В породах с кальциевым цементом наблюдается расчленение биотита на волокна и замещение кальцитом по спайности. В породах со вторичным цементом отмечается незначительное замещение полевых шпатов и мусковита - хлоритом. Пластинки слюд испытывают пластичную деформацию и нередко выдавливаются в поры, принимая ксеноморфные очертания. Биотит и гидрослюды, на стадии катагенеза, ускоряют процесс растворения кварца и полевых шпатов, если оказываются на контакте между ними. По мнению Копеллиовича А.В. и Коссовской А.Г., это обусловлено высокой щелочностью растворов в связи с выносом калия. Образующаяся при этом сильная K₂COбыстро растворяет SiOна участках с повышенным Ph, откуда они мигрируют в участки с пониженным Ph, где и откладывается. Такое растворение под давлением обуславливает возникновение микростиллолитов между зернами.

Какие недостатки имеют слюдяные материалы

Индикаторы импортных поставок слюды достигают пиковых значений

В рамках года произошла стабилизация рынка слюды и более эффективная деятельность российских компаний, наряду со стабильностью и ежегодным ростом производства отмечается увеличение импортных поставок вкупе с максимизацией цен по сегменту слюды при покупке на мировом рынке. Согласно данным маркетингового исследования «Рынок слюды в России, анализ развития с прогнозом 2029», проведенного маркетинговым агентством Роиф Эксперт в 2024 году, объем импорта слюды в оценке стоимостных индикаторов увеличился на 33% . Рост импорта в физических величинах менее колоссальный.

Структурность отечественного рынка слюды в оценке региональной представленности характеризуется достаточной устойчивостью, в настоящее время ключевой группой остается сегмент отечественной слюды. Ключевыми поставщиками слюды, с учетом существенной корректировки структуры поставщиков, в настоящий момент являются мадагаскарские компании, сейчас они замыкают порядка 47% всего импорта слюды в Россию. Также необходимо отметить активную позицию индийских производителей слюды, долевой эквивалент компаний из Индии в общем импорте находится в диапазоне 39-55% в зависимости от года.

Принципиальные тенденции российского рынка слюды – значительная корректировка объемов рынка, рекордное изменение стоимости закупок со стороны отдельных стран, корректировка структуры поставщиков, изменение ценовых параметров по всем направлениям, изменение структуры региональных отгрузок и ряд других.

Ключевым трендом рынка слюды является существенное увеличение стоимости закупок слюды ввиду корректировки ценовых индикаторов на продукцию. Ценовые параметры отражают растущую динамику со стремительным подъемом в рамках последнего года. В рамках последних 12 месяцев цены по импортным контрактам на слюду при поставках на рынок России в долларовом эквиваленте увеличилась в среднем на 17!!!! .

Рассматривая структурность импорта слюды, необходимо отметить существенное доминирование в общем ввозе на российский рынок продукции в Центральный федеральный округ. Основной вклад в увеличение объема импорта слюды в Россию вносят именно компании Московской области и Калужской области.

Динамика движения объемности товарных потоков слюды в оценке натуральных и стоимостных индикаторов носит равнозначную векторность. Стоит отметить, что структура отгрузок слюды по направлениям российский рынок и мировая арена сохраняется традиционной, и наблюдается тренд на изменение долевого эквивалента экспорта слюды. В целом экспорт слюды на внешние рынки показывает стабильный рост в рамках последних 5 лет!

Смотреть целиком состав аналитического отчета Рынок слюды в России, анализ развития с прогнозом 2029 можно здесь , 2024 год выхода новости по анализу рынка слюды.