Слюды представляют собой группу природных минералов (водных алюмосиликатов) сложного или изменчивого состава, отличающихся ярко выраженной слоистой структурой и высокой анизотропией свойств. Для электротехнической изоляции применяют два вида минеральной слюды: мусковит – бесцветное или с различными оттенками вещество и флогопит – темное вещество), а также синтетические слюды.
Мусковит и флогопит легко расщепляются на тонкие, упругие, прочные пластинки, обладающие высокой нагревостойкостью. Слюда практически не стареет. Совокупностью свойств слюды определяется ее важное значение в производстве электроизоляционных материалов, имеющих широкое применение. В высокочастотной технике в основном используют мусковит, обладающий более высокими диэлектрическими свойствами.
Из слюды в основном изготавливают:
· полуфабрикат для производства электроизоляционных материалов – щипаную слюду и с успехом заменяющие ее слюдяные бумаги;
· листовую, пластинчатую слюду для конденсаторов, различных деталей электронных приборов.
Отходы от производства основной слюдяной продукции и мелкая слюда используются в измельченном виде в качестве эффективных наполнителей красок, эмалей, электроизоляционных компаундов, некоторых пластических масс, резин.
Щипаная слюда выпускается двух марок: СМЩ и СФЩ (С -слюда; М – мусковит; Ф – флогопит; Щ – щипаная). Она подразделяется по площади и толщине пластинок. Основное применение – производство клееных электроизоляционных материалов из мусковита и флогопита.
Конденсаторная слюда марок СО, СФ, СНЧ, СНЧТ, СВЧ, СЗ (О – образцовая; Ф – фильтровая; НЧ – низкочастотная; ВЧ – высокочастотная; Т – тонкая; 3 – защитная) изготавливается из мусковита, а марка СЗ – и из флогопита (применяется для защитных электроизоляционных прокладок).
Слюдяные детали для электронных приборов в виде штампованных пластинок, часто со сложным очертанием контура, с круглыми и фасонными, отверстиями, изготавливают в основном из мусковита.
Слюдяную бумагу делают из мусковита и флогопита в рулонах. Слюду предварительно измельчают на мелкие тонкие чешуйки с получением водно-слюдяной пульпы, из которой на специальных бумагоделательных машинах изготовляют рулонный материал. При этом используются отходы и непромышленные категории слюд. Слюда в процессе термообработки теряет воду.
Слюдяная бумага разделяется на четыре типа по виду слюды и способу ее обработки:
1) бумага из мусковита термохимической обработки;
2) бумага из мусковита термогидромеханической обработки;
3) бумага из мусковита нетермообработанного;
4) бумага из флогопита нетермообработанного.
Бумага, изготовленная термохимическим способом, имеет меньшую скорость пропитки, но более высокую механическую и электрическую прочность. Бумага, изготовленная термогидромеханическим способом, быстро и хорошо пропитывается, но имеет меньшую механическую и электрическую прочность.
Слюдинитовую конденсаторную бумагу изготавливают из мусковита термохимическим способом.
Синтетическую слюду – фторфлогопиты – получают выращиванием кристаллов в процессе очень медленного охлаждения шихты, составленной из высококачественного полевого шпата и химически чистых веществ, включающих в себя и фтористые соединения. В шихту вводят легирующие добавки, улучшающие свойства фторфлогопитов.
Пластинки из фторфлогопита применяют в различных электронных приборах, а щипаный фторфлогопит и фторфлогопитовую слюдопластовую бумагу – для производства высоконагревостойких электроизоляционных материалов, работающих при температуре до 800°С. Фторфлогопиты с легирующими добавками Тi, V расширяют рабочий диапазон температур до 900 – 1100°С.
Из щипаной природной или синтетической слюды изготовляют миканиты, а из слюдяной бумаги – слюдтиты или слюдопласты, в зависимости от вида слюдяной бумаги.
Миканиты – листовые или рулонные материалы, склеенные из отдельных лепестков щипаной слюды с помощью клеящего лака или сухой смолы, иногда с применением волокнистой подложки из , бумаги либо ткани, которая наклеивается с одной или обеих сторон с целью увеличения прочности на разрыв и предотвращения отставания лепестков слюды при изгибе.
Гибкий миканит, оклеенный с одной или двух сторон стеклотканью, называют гибким стекломиканитом.
Микалента – гибкий при комнатной температуре композиционный материал из одного слоя пластинок слюды, склеенных при помощи лака между собой и подложкой (из микалентной бумаги, из стеклоткани или из, стеклосетки, покрывающей слюду с одной либо двух сторон).
Микафолий – композиционный материал из одного или нескольких слоев щипаной слюды, склеенных лаком между собой и бумажной либо стекловолокнистой подложкой, покрывающей слюду с одной стороны, – применяется, например, для изоляционных гильз, трубок и др.
Слюдинит – материал, получаемый из слюдинитовой бумаги, пропитанной различными связующими материалами и склеенной со стекловолокнистой подложкой (за исключением коллекторного слюдинита). Слюдиниты классифицируются по технологии изготовления.
К листовым слюдинитам относятся:
· коллекторный, получаемый горячим прессованием слюдинитового картона, содержащего связующую смолу (например, шеллак), применяется в качестве электроизоляционных прокладок между пластинами в коллекторах электрических машин;
· формовочный, изготовляемый из одного или двух слоев слюдинитовой бумаги и стеклоткани, пропитанной лаком (например, кремнийорганическим) с последующим горячим прессованием, применяется в пазовой изоляции и для прокладок длительной нагревостойкости при 300°С;
· гибкий, получаемый из нескольких слоев слюдинитовой бумаги, пропитанных и склеенных электроизоляционными лаками с последующим горячим прессованием, применяется в пазовой и межвитковой изоляции электрических машин.
К рулонным слюдинитам относятся:
· слюдинитофолий, получаемый из одного слоя слюдинитовой бумаги с подложкой из лавсановой бумаги, пропитанной лаком;
· слюдинитовые ленты, состоящие из одного, иногда двух слоев слюдинитовой бумаги с одно- или двусторонней стекловолокнистой подложкой (в некоторых случаях одна из подложек может быть полимерная).
Слюдопласты – материалы из слюдопластовой бумаги, обработанной различными связующими. Слюдопласты подразделяются по технологии получения на листовые и рулонные.
Слюдяная изоляция отличается высокой электрической прочностью и нагревостойкостью. Высокая влагостойкость слюды и стойкость к длительному воздействию сильных электрических полей сделали слюдяные материалы основной изоляцией высоковольтных электрических машин и обеспечили широкое использование миканитов в машинах с влагостойкой изоляцией.