Слюдяная бумага: виды, производство и применение в электротехнике

Слюдяная бумага — исходный полуфабрикат, из которого производят большинство современных слюдосодержащих изоляционных материалов: слюдопласты, слюдиниты, слюдяные ленты и нагревательные элементы. Без понимания видов и свойств слюдяной бумаги невозможно правильно выбрать конечный электроизоляционный материал для конкретного применения.

Сырьё: слюда флогопит и слюда мусковит

Для производства электроизоляционной слюдяной бумаги используют два вида природной слюды — флогопит и мусковит. Оба минерала обладают высокими диэлектрическими свойствами и способностью расщепляться на тонкие пластины, однако между ними есть принципиальные различия.

Слюда флогопит — магнезиальная слюда янтарного цвета. Кристаллы флогопита крупнее, что обеспечивает слюдопластовой бумаге на его основе более высокую механическую прочность, лучшую пропитываемость и термостойкость до 800°C. Флогопит менее устойчив к кислотам, чем мусковит, но превосходит его по нагревостойкости.

Слюда мусковит — калиевая слюда серебристого или светлого цвета. Мусковит превосходит флогопит по электроизоляционным свойствам, механической прочности на разрыв и химической стойкости — в частности, соляная кислота не разлагает его при нагреве до 300°C. На основе мусковита производится слюдинитовая (кальцинированная) бумага.

Виды слюдяной бумаги и технология производства

Согласно ГОСТ 26858-86 выпускается четыре типа слюдяной бумаги в зависимости от вида сырья и технологии обработки.

Слюдинитовая бумага (типы 1 и 2) производится из мусковита по технологии термохимической обработки: слюду нагревают до 900–960°C, затем обрабатывают раствором соляной кислоты. Это разрушает кристаллизационную воду и позволяет тонко измельчить материал. Полученная бумага отличается более плотной структурой и высокими электрическими характеристиками.

Слюдопластовая бумага (типы 3 и 4) производится из флогопита или мусковита без высокотемпературной обработки — методом термогидромеханического расщепления. Кристаллы вспучивают при умеренных температурах, затем расщепляют в гидрорасщепителе и формируют бумагу из полученной пульпы. Флогопитовые слюдопластовые бумаги обладают лучшей пропитываемостью по сравнению со слюдинитовыми.

Бумага выпускается в рулонах шириной 500–1200 мм в пропитанном и непропитанном виде. Непропитанная бумага используется для производства слюдяных лент, пропитанная — для изготовления слюдопластов.

Применение в электротехнике

Термостойкая слюдяная бумага является основой для производства широкого спектра электроизоляционных материалов: пазовой и корпусной изоляции электродвигателей и генераторов, термобарьеров в огнестойких кабелях, прокладок в нагревательных элементах и трансформаторах. Конечные свойства материала — температурный класс, механическая прочность, пропитываемость — определяются именно типом исходной слюдяной бумаги и составом применяемого связующего.