云母是一族重要的造岩矿物。根据云母结构层内八面体片中阳离子的种类和填充数量不同,可将云母划分出二八面体型(如白云母和钠云母)和三八面体型(如金云母和黑云母)。白云母和金云母是重要的工业矿物,广泛用于机电、化工、无线电等现代工业以及雷达、航天、航空、珠光材料等高科技领域。
随着对优质云母的需求量逐年攀升,天然云母资源量匮乏且不能满足国内市场需求,而合成云母的结构相比天然云母相似甚至一些物理化学性能更优于天然云母,因而得到越来越多人的认可。
合成云母已有130年的历史,1887年的俄国科学家K.I.Chroustchoff最先用氟化物从熔体中合成了第一块合成氟金云母;随后德国的O.Doelter、P.Hauteferille也相继进行了研究。1887年,德国的И.А.Мореэевич又进一步研究了云母的形成条件及矿化剂作用;1919年,德国的Simens&Halske取得了第一个合成氟金云母的专利权。
我国从20世纪50年代开始研究合成云母。1963年,我国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,后来采用内热法和晶种法合成了最大面积506cm2的合成氟金云母片。
合成云母是由两层硅氧四面体层夹着一层镁氧(氟)八面体层(O)组成的云母层构成的,硅氧四面体层也称六方网层(T),F-位于六方网格的中间,硅氧四面体层中每个硅氧四面体(SiO4)互相共用底面上三个氧,结合成二维六方面网形成(Si2O52-)的硅酸根,两层硅氧四面体六方面网的正四面体的顶点互相面向内侧,由Mg2+将这些顶点连接起来,一个Mg2+由四个分属于不同正四面体的O2-和两个F-,共计六个阴离子围成八面体,由此而构成硅氧四面体的底面朝外的坚固层状结构,云母的这种单位层状结构,是又通过键性较弱的K+把它们连接在一起,如此K+由上下两层硅氧四面体层的十二个氧包围起来,以1/12原子价的微弱键力使其结合在一起。F的存在提高了三八面体结构云母的热稳定性。


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