云母纸的历史与发展

第二次世界大战对云母剥片的海外供应的依赖，导致了云母纸的发展。在美国，启动了一个由政府支持的计划，GE公司的研究实验室和位于马萨诸塞州匹兹菲尔德市GE公司的一家工厂，在同一地理区域称作Crane有限公司的精制纸制造商的帮助下，进行了云母纸的研究。战争期间云母纸的开发，有助于帮助美国摆脱对海外云母剥片的依赖，确保了军用及民用电气设备对云母产品的需求。在欧洲，德国占领巴黎期间，一个法国人独立进行了同样的研究工作。这些研究在战争结束前后都相继获得成功，并且分别取得专利。法国人的工作得到了瑞士电气绝缘工业的支持，特别是现在归属丰罗公司（Von Roll）的瑞士绝缘制品厂（Swiss Insulation Works）。

1947年de Senerclans代表瑞士绝缘制品厂应邀赴美国宣讲法国开发的云母纸。在他与GE公司会面时，双方都认识到两个专利有所重叠，为了克服专利冲突，随后签署了交换使用对方专利产品的权利协议。

现在流行的云母纸制造工艺有几种，并且原材料也有几种来源。一种是使用天然云母制作云母纸备料而且是最省人工的方法，需要对云母剥片或其他的云母材料进行烘烤，以便部分地驱除云母中结晶状态的天然水。这个工作是在一个转炉中完成的，该工艺叫作煅烧，接下来在一种含水的介质中淬火。淬火之后，云母呈湿漉漉的碾碎的小晶体薄片的悬浮液或泥浆状态，即将其置入改良的富尔德兰（长网造纸）机的加热箱中，定量地排成疏松多孔的无间断的带状，在重力和真空的作用下排除绝大部分水分，在没有添加任何黏结剂的情况下，细小的云母晶片已成为能够被黏合到一起的单一结构材料，不过此时是依靠分子之间微弱的范德瓦尔斯力聚在一起。将还处于浆状物状态的云母纸传送到一个用蒸汽加热的干燥辊箱中，使其除去剩余的湿气，被制成连续的干燥的薄板。这种纯云母制品的滚压产品再送到树脂处理工序，施加正、反面加固材料和溶剂挥发干燥，或许还需要固化。如此工序以后，增加了强度和机械保护层，就可以进一步切割成用于电机绕组的绝缘带。有许多种不同的树脂、黏结剂和表面保护材料进行组合的方案，选择何种组合取决于云母纸复合材料的最终使用目的。

第二次世界大战以后，又开发出一种对天然云母采用机械分层制作小薄片备料的替代方法。进行机械分层的方法有几种。以一个用水喷射的处理方法为例，介绍如下。将已经碾碎的云母碎块送入一个充满水的圆柱形水箱中。该水箱内壁上安装有许多沿切向高速喷水的喷头，喷射使水箱中的水产生漩涡，从而使云母团中的较大和较重的碎块朝向箱壁移动和排列。在这种排列下，喷射水流撞击云母块的边缘而使之分层。水流带走那些基本上已经分开的、较细小的和最轻的小云母片流到水箱底部中央被收回。未进一步处理的云母中还可以找到一些较重的矿物颗粒，既可以在底部进行挑拣排除，也可以稍后在云母浆中用沉淀的办法排除。这种经机械分层和清洗的小云母片就可以置入富尔德兰（长网造纸）机中制成云母纸。

煅烧法做的云母纸比用机械分层法做的云母纸中的云母片更加细小。不过两种云母纸都具有很好地吸收浸渍树脂的性能，因为在浸漆以前，它们体积中的小孔隙所占比例高达50%。经验表明，在VPI真空压力浸漆时，机械分层法做的纸稍显得更易于浸漆，但总的说来两者在制纸这个工序上是可以互换的。为了某些特殊用途，把两种制纸方法混合起来运用，也是可行的，虽然并不常用。(www.xing528.com)

云母纸的厚度均匀一致，与云母剥片相比，厚度的公差改善了300%。这就意味着，较少的材料总量和较薄的厚度就可以达到同样的绝缘性能要求。在用浸过漆但尚未覆增强层的云母纸准备制作层压板时，这种均匀的、可控制的压缩比率和云母厚度就可以导致整个平板上树脂黏结剂的均匀分布。对于直流电机换向器整流子片绝缘进行自动化装配和冲压处理来说，经压实和固化后的云母纸板材是理想的适用材料，因为这种板材不必再剥分、清除表面或者进行分层处理就已经具有平滑的外表面。

用较少的黏合剂树脂就可以把云母剥片完全浸满漆，这是个优点，但当制作较厚的云母剥片胶带时，这个优点就起不到作用了，因为要避免因云母缺失影响绝缘性能。为确保缺失云母的薄弱点或区域尽可能的小，就只能用较多的黏合剂树脂。在多胶带中，交替使用云母纸带和云母剥片带做绝缘层具有一些优点，当固化过程中，挤去多余的树脂时，在云母纸带层会存储一些未固化的黏合剂树脂，而剥片云母层的作用是在与所有的云母纸结构一起进行压实和固化的过程中，可以起到减少表面起皱的现象。完全饱和的制好的多胶云母纸带中黏合剂树脂占不到

。为多吸收树脂，要用牺牲性的吸胶纸在浸漆工序吸收多余的树脂，与胶带材料一起经历加热滚压。最终制成的胶带较薄，绝缘厚度固定不变，由此制成的主绝缘就具有较高的云母百分比。这种方法制出的绝缘材料电气绝缘强度更高，同时传热能力更好。

云母纸带和层压板的使用历时60年之后，云母剥片用量已经极大地减少了。云母纸最初只是为了解决战时云母剥片的短缺而开发的替代产品，现在已经成为满足工程需要和经济性材料的首选品。最初，云母纸产品的原材料是来自电子工业中废弃的云母碎屑。电子工业在生产书页云母绝缘部件过程中，要产生一些云母残余料。由于电子工业从真空管已经转变为固态电路技术，材料的变化使得现在不再能提供大量的云母碎屑。现在最常见的制作云母纸的原材料是较低等级的云母（例如采矿废弃物），其价格比较低廉。储量巨大的许多含云母矿藏是水合硅酸盐，在很高的温度下驱除束缚其中的水，从中开发出来的发泡隔热材料蛭石，已经被广泛用于制造云母纸的原料。