میکا نسوز

میکا

میکا، عنوانی است که به گروه‌های مواد معدنی حاوی پتاسیم، آب، سیلیکات آلومینیوم، منگنز و آهن اطلاق می‌شود. میکا، نوعی فیلوسیلیکات, دارای یک صفحه یا ساختار دو بعدی کریستالی است که سطحی شفاف و کشسانی برای آن به ارمغان می‌آورد. در میان مواد معدنی اصلی سازنده سنگ، میکاها در هر سه گونه اصلی سنگ، یعنی آذرین ، رسوبی و دگرگونی وجود دارند. وجود اکسید سیلسیوم فراوان در میکا، قابلیت‌های زیادی به آن می‌افزاید؛ از جمله الاستیک و سخت بودن، حتی در دمای بالا. همچنین، میکا به‌عنوان یک عایق نیز مورد توجه قرار می‌گیرد.

از میان 28 گونه مختلف میکا، تنها 6 نوع از آن، به صورت مواد معدنی صخره‌ای استخراج می‌شوند. مسکوویت با رنگ روشن، بیوتیت مشکی رنگ یا تیره، فلوگوپیت با رنگ قهوه‌ای، پاراگونیت که تشخیص آن از مسکوویت، تنها به‌وسیله میکروسکوپ ممکن است، لپیدولیت صورتی و گلوکونیت سبز رنگ، به ترتیب بیشترین گونه‌های قابل استخراج میکا هستند. از این میان، تنها فلوگوپیت و مسکوویت در صنایع کاربرد دارند. استخراج‌کنندگان میکا بیشتر در کانادا، ایالات متحده امریکا، هند، روسیه و ماداگاسکار قرار دارند. البته فرایند استخراج، آن‌قدرها هم ساده نیست و نیاز به انفجار و حفاری در معادن میکا دارد.

ورق‌ها و بلوک‌های میکا عموماً در تجهیزات الکترونیکی، به‌عنوان عایق الکتریکی و حرارتی و همچنین در عایق‌بندی آرماتورهای ژنراتورها و موتورهای الکتریکی، و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، شیلدها و گلس گیج میکا برای اطمینان از اندازه‌گیری سطح مایع از محلول‌های خورنده و اسیدی استفاده می‌شوند.

از ویژگی‌های منحصر به‌فرد میکا می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• فیزیکی: میکا شفاف بوده و به‌راحتی، به ورقه‌های نازکی تقسیم می‌شود. این ورقه‌های نازک، بی‌رنگ، الاستیک و غیرقابل فشرده‌سازی می‌باشند.
• شیمیایی: از آن‌جا که میکا حاوی آهن ، منیزیم ، پتاسیم ، سدیم فلوئور ، لیتیوم و عناصر دیگر می‌باشد، در برابر واکنش با آب، اسیدها (به‌جز هیدرو فلور و گوگرد غلیظ)، قلیاها، حلال‌های معمولی و روغن، کاملاً ثابت و ایستا هستند.
• الکتریکی: استحکام دی‌الکتریک بزرگ‌تر از 25 ولت/میلیمتر، از دست دادن قدرت پایین، مقاومت الکتریکی بالا، و ضریب درجه حرارت پایین، از خواص خارق‌العاده میکا هستند که منجر به مقاومت آن در برابر قوس الکتریکی و پدیده کرونا (هادی) می‌گردد. پدیده کرونا، در اطراف خطوط فشار قوی با جریان متناوب، موجب تلفات الکتریکی می‌شود که گاهی به‌صورت شدیدتر و به شکل قوس الکتریکی و تخلیه کامل اتفاق می‌افتد.
• حرارتی: میکا ضد آتش، غیر قابل احتراق، غیر قابل اشتعال و قابل تزریق بوده و همچنین می‌تواند حداکثر در برابر دمای 1832 درجه فارنهایت (معادل 1000 درجه سانتیگراد) مقاومت کند. البته این امر، بستگی به نوع و میزان میکای به‌کار رفته در محصول دارد. به‌طور کلی، میکا از پایداری حرارتی عالی و هدایت گرمایی کمی برخوردار است. بنابراین، بدون تاثیر قابل مشاهده، در معرض دماهای بالا قرار می‌گیرد.
• مکانیکی: میکا بسیار سخت بوده و مقامت کششی بالایی دارد. علاوه بر این، خاصیت الاستیکی و انعطاف‌پذیری خوبی دارد. به‌علت قدرت فشرده‌سازی بالا در میکا، می‌‌توان آن‌را ماشین‌کاری یا سوراخ کرده و یا برش دستی داد.

همان‌گونه که پیشتر اشاره شد، تنها دو گونه از میکاها در صنعت کاربرد دارند:

• موسکوویت که گرچه نامش را از مسکوی روسیه گرفته اما به میکای سفید یا میکای هندی نیز معروف است. موسکوویت با دارا بودن پتاسیم فراوان، از استقامت ولتاژ بهتری نسبت به فلوگوپیت برخوردار است. این گونه از میکا، به‌علت آن‌که هادی الکتریکی خوبی نیست، می‌تواند دماهای بالا را تا بیش از 2192 درجه فارنهایت (معادل 1200 درجه سانتیگراد) تحمل نماید. علاوه بر این، موسکوویت می‌تواند مانند انواع دیگر میکا، به‌صورت فیلم‌های نازک پاره شود. این خصوصیات بی‌نظیر، موسکوییت را به ماده‌ای حیاتی در تولید تجهیزات برقی، از جمله موتورهای برق و ژنراتورها نموده است.
• فلوگیپ که به‌خاطر داشتن منیزیم بالاتر، از مقاومت حرارتی بیشتری نسبت به موسکوویت برخوردار است و به‌همین دلیل، از آن در حوزه لاستیک‌سازی، سرامیک سازی، تهیه طلق، کاغذ و مواد نسوز، و همچنین تهیه عایق الکتریکی استفاده می‌کنند.

موسکوویت و فلوگوپیت، به شکل‌های گوناگونی وارد بازار می‌شوند که از بین آن‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:

• ورق نسوز میکا؛ این ورق‌های نسوز، شهرت خود را مدیون توان عایق بندی شگفت‌انگیز و مقاومت شیمیایی و الکتریکی خیره‌کننده خود در دماهای بالا هستند. این ویژگی‌ها زمانی بیشتر به چشم می‌آید که از این ورقه‌ها به عنوان تقویت‌کننده‌هایی بادوام استفاده می‌شود. ورقه‌های نسوز میکا به‌صورت چهارگوش تولید شده و در حوزه‌های متنوعی از تولید کوره‌های صنعتی گرفته تا لوازم خانگی روزمره‌ای چون سشوار کاربرد دارند. زیرا عایق‌بندی موثر و کارا، برای اطمینان از عملکرد دستگاه در بهترین، امن‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین حالت ممکن ضروری است.
• نوار نسوز میکا؛ این نوارها، از ورقه‌های میکای موسکوویت و یا فلوگیپ آغشته به رزین مخصوص با پایه الیاف شیشه یا پلی‌اتیلن تولید می‌شود. ضخامت بسیار کم نوارهای نسوز میکا، در کنار ویژگیهای دیگری همچون مقاوم بودن آن‌ها در شرایط اسیدی و قلیایی، و همچنین ضد آب بودن و مقاومت در برابر شوک و لرزش، موجب استفاده از آن‌ها در حوزه‌های مختلفی از جمله مراکز کامپیوتری، قطارهای زیرزمینی، تسلیحات نظامی، مراکز ارتباط از راه دور، عایق‌بندی کابل‌ها و کویل‌های الکتریکی، کشتی‌ها و فیبرهای نوری می‌گردد.
• صفحات نسوز میکا؛ این صفحات نیز، به عللی همچون مقاومت دمایی و الکتریکی بالا، نفوذ در برابر مواد شیمیایی و روغن‌ها و از همه مهم‌تر، سازگاری با محیط زیست، به علت عدم وجود آزبست در آن، دارای کاربردهای گوناگونی در ساخت و عایق‌بندی قطعات و تجهیزات گوناگون هستند که از آن جمله می‌توان به استفاده در شرایط کاری با ولتاژ بالا، فرایند قالب‌گیری صنایع شیشه‌سازی و کوره‌های القایی اشاره نمود.
• طلق نسوز میکا؛ این نوع از میکا که به‌عنوان میکای شفاف نیز شناخته می‌شود، بسیار نرم بوده و زمانی که آن‌ را لمس می‌کنیم، چرب به‌نظر می‌آید. این ورقه‌های کوچک، گرچه منعطف هستند اما خاصیت ارتجاعی ندارند و به‌جز در کانی‌های اسیدی و به مقدار اندک، حل نمی‌شوند. این امر، طلق‌ها میکا را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت عینک‌های قابل استفاده در زیر آب و یا اندازه‌گیری سطح مایعات در دیگ‌های فشار قوی تبدیل می‌کند؛ چرا که با محافظت از این عینک‌ها در مقابل آب و روغن و مایعات اسیدی، مانع ترک خوردن و آسیب دیدن شیشه‌ها می‌شود و طول عمر آن‌ها را بالا می‌برد. علاوه بر این، طلق میکا در صنایع لوازم آرایشی و بهداشتی، غذایی و پلاستیک سازی هم کاربرد دارد.
• پودر میکا؛ این ماده به علت داشتن ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در صنایع متنوعی به‌کار می‌رود که از آن جمله می‌توان به صنعت تولید لوازم آرایشی، لنت و لاستیک‌سازی، رنگ‌سازی، کاغذسازی و تولید پوشش‌های کف و دیوار به‌کار می‌رود.