فلوگوپیت، “میکای کهربا”، و یا “میکای قهوه‌ای”، عضوی از گروه معدنی میکا است که از ترکیب آلومینو سیلیکات، پتاسیم، منیزیم، و آهن، در دل طبیعت تشکیل می‌گردد.
فلوگوپیت را با ترکیب شیمیایی KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2 نشان می‌دهند.
اگرچه در بسیاری مواقع، بلورهای فلوگوپیت قهوه‌ای هستند اما می‌توانند زرد، سبز، و یا قهوه‌ای مایل به قرمز هم باشند.
همان طور که می‌دانید، میکا، نامی اختصاص داده شده به یک محصول خاص نبوده و عنوانی است که به ترکیبی ویژه از مواد معدنی اطلاق می‌گردد.
به این ترتیب، میکاها، محصولاتی می‌باشند که مستقیماً از دل طبیعت استخراج گردیده و از ساختاری لایه لایه و پوسته‌ای برخوردار هستند.
علت محبوبیت انواع میکا در صنایع عایق کاری، در کنار چسب کاری و ماشین کاری آسان، تحمل حرارتی خیره کننده تا 1000 درجه سانتیگراد می‌باشد.
به این ترتیب، میکاها، یک گزینه کارآمد برای آب بندی قطعاتی هستند که در دمای بالا قرار گرفته‌اند.
از سوی دیگر، خواص دی الکتریک مناسب در این خانواده از مواد معدنی که غالباً ترکیبی از آب، آهن، پتاسیم، منیزیم، آلومینو سیلیکات و غیره هستند، امکان استفاده از آن‌ها را به عنوان عایق الکتریکی نیز فراهم خواهد نمود.
به دلیل هزینه بالا، و دشواری استخراج، از بین حدود 30 نوع میکا که تا کنون شناسایی شده، تنها شش مورد از آن‌ها قابل استخراج از دل طبیعت هستند.
و از این میان، فقط دو مورد از میکاها، یعنی مسکویت و فلوگوپیت را، به دلیل تحمل حرارتی بالا و خواص دی الکتریک فوق العاده، می‌توان در حوزه عایق بندی صنعتی به کار گرفت.
مسکویت، به دلیل درصد بالای پتاسیم و آلومینیوم، در کنار تحمل حرارتی بالا، قدرت عایق بندی الکتریکی چشمگیری دارد.
از سوی دیگر، فلوگوپیت، با میزان بالای منیزیم، تحمل حرارتی بالاتری در مقایسه با میکای مسکویت خواهد داشت.
در این مقاله قصد داریم تا نگاهی عمیق‌تر به ویژگی‌های میکای فلوگوپیت انداخته و کاربردهای آن را بررسی نماییم.
میکای فلوگوپیت، با رنگ قهوه‌ای، زرد، سبز، و یا قهوه‌ای مایل به قرمز ، عضوی از گروه معدنی میکا است که با فرمول شیمیایی KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2، از ترکیب آلومینو سیلیکات، پتاسیم، منیزیم، و آهن، ساخته شده است.
نام فلوگوپیت، برگرفته از نامی یونانی، به معنای “شبیه آتش” است که کنایه به رنگ قرمز موجود در نمونه اصلی آن دارد.
البته هنگامی که یک کریستال فلوگوپیت، به ورقه‌های بسیار نازک تقسیم می‌شود، این ورق‌ها شفاف، براق، بی اثر از نظر شیمیایی، سخت، الاستیک، انعطاف پذیر و عایق خواهند بود.
میکای فلوگوپیت، معمولاً در سنگ‌های دگرگونی یافت می‌شود.
شرایط ایده‌آل برای تشکیل فلوگوپیت، این است که یک سنگ آهک دولومیتی یا یک سنگ آهک غنی از منیزیم، با مقداری محتوای رس، تحت دگرگونی هیدروترمال قرار بگیرد.
در چنین شرایطی، در حالت معمول، یکی از نتایج زیر به دست خواهد آمد:
الف) پوسته‌های پراکنده و بلورهای کوچک فلوگوپیت در سراسر سنگ
ب) توده‌ای از فلوگوپیت، در قسمت‌هایی از سنگ آهک که خاک رس فراوان است
ج) توده‌ای از فلوگوپیت، در امتداد حاشیه سنگ آهک
فلوگوپیت، دارای چند ویژگی فیزیکی است که می‌تواند تا حد زیادی به شناسایی آن کمک کند:
متخصصین، میزان مقاومت در برابر دمای بالا را برای استفاده طولانی مدت، بین 800 تا 900 درجه سانتیگراد برآورد نموده‌اند.
خواص فیزیکی فلوگوپیت | |
دسته بندی شیمیایی | سیلیکات، فیلو سیلیکات |
فرمول | KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2 |
رنگ | معمولاً زرد، قهوه‌ای مایل به زرد، قهوه‌ای، قهوه‌ای مایل به قرمز. به ندرت سبز، بی رنگ و تقریباً سیاه |
لبه | سفید، با پوسته‌های ریز |
جلا | مروارید تا شیشه . بازتاب می‌تواند به صورت نقره‌ای، طلایی، مس براق دیده شود. |
شفافیت | در قطعات کوچک، شفاف است. قطعات بزرگ، تا زمانی که یک قطعه کوچک جدا نشود، مات به نظر می‌رسد. |
سختی Mohs | 2.5 – 2 |
چگالی | 2.9 – 2.75 |
حداکثر دمای قابل تحمل | 1000 |
دمای ایمن برای استفاده طولانی مدت | 900 |
جذب رطوبت | بسیار پایین |
مقاومت الکتریکی ظاهری kV/mm (@ 25 – 75 µm ضخامت) | 140 – 115 |
همان طور که پیش‌تر اشاره شد، فلوگوپیت و مسکویت، تنها میکاهایی هستند که به صورت تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
میکای فلوگوپیت، در مجموع، نرم‌تر از میکای مسکویت است.
همچنین، فلوگوپیت مقاومت الکتریکی و شیمیایی ضعیف‌تری نسبت به مسکویت دارد، در حالی که تحمل حرارتی فلوگوپیت بالاتر است.
فلوگوپیت، کمتر از مسکویت مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا کمتر در دسترس است.
علاوه بر این، رنگ قهوه‌ای فلوگوپیت برای برخی کاربردها مناسب نیست و گاهی، به همین دلیل، علیرغم تحمل حرارتی بالا، در اولویت استفاده قرار نمی‌گیرد.
اما همچنان، ویژگی‌های منحصر به فرد فلوگوپیت، باعث می‌شود که در بخش‌های مختلف صنعت به کار گرفته شود.
موارد زیر را می‌توان به عنوان برخی از زمینه‌های استفاده از میکای فلوگوپیت نام برد:
از میکای فلوگوپیت در ساخت قطعات بدنه کامپوزیت پلاستیکی برای اتومبیل در صنعت خودرو سازی استفاده می‌شود.
دلیل این انتخاب، آن است که فلوگوپیت، سختی پلاستیک را افزایش داده و ثبات ابعادی بهتری در آن ایجاد می‌کند.
در نتیجه، تغییر شکل‌های ناشی از تغییر دما کاهش می‌یابد.
همچنین، فلوگوپیت به عنوان جایگزین آزبست، در روکش ترمز ماشین و صفحات کلاچ به کار گرفته می‌شود.
در کنار کاربردهای مطرح شده، این نوع از میکا را با هدف افزایش مقاومت و استحکام، و بهبود تحمل در برابر گرما، مواد شیمیایی، و اشعه ماورای بنفش، به پوشش‌های صنعتی اضافه می‌کنند.
علاوه بر این‌ها، فلوگوپیت می‌تواند مقاومت اپوکسی‌ها، نایلون‌ها، و پلی استرها را افزایش دهد.
از ورق میکای فلوگوپیت، در صنعت الکترونیک، و برای ساخت صفحات مقاوم در برابر حرارت و الکتریسیته نیز استفاده می‌شود.
منابع: