ムライト材料の一般的な形状と合成方法の紹介

1. ムライトの紹介

ムライトは3Al2O3・2SiO2結晶相を主成分とする耐火物原料です。. ムライトは2つのカテゴリーに分類されます: 天然ムライトと合成ムライト. 天然ムライトは希少で、一般的には合成されています。. ムライトの化学組成はAl2O371.8%です。, SiO228.2%.
鉱物構造は菱面体晶系です, 結晶は長い柱状です, 針状の, 鎖状の配置, 針状のムライトが製品中に点在し、強固な骨格を形成.

ムライト耐火レンガ 分割されています 3 種類.
α-ムライト, 純粋な 3Al2O3-2SiO2 と同等, と呼ばれる 3:2 タイプ.
β-ムライト, 過剰なAl2O3を含む固溶体, 少し膨らんだキャラクター, と呼ばれる 2:1 タイプ.
C-ムライト, 固溶体中に少量の TiO2 と Fe2O3 を含む.
ムライトは化学的に安定しており、HF には不溶です。. 密度は3.03g/cm3です, モース硬度 6～7, 融点 1870℃, 熱伝導率 (1000℃) 13.8W/(m-K), 線膨張係数 (20～1000℃) 5.3×10-6℃, 弾性率 1.47×1010Pa.
ムライトは優れた高温機械的特性と高温熱的特性を備えています。, したがって、合成ムライト耐火レンガとその製品には高密度と純度という利点があります。, 高温での高い構造強度, 高温での低いクリープ速度, 熱膨張率が小さい, 化学的侵食に対する強い耐性, 優れた耐熱衝撃性.

2. ムライトの合成方法

ムライトの合成法は焼結法と電気溶融法に分けられます。. 原料の調合方法に応じた焼結方法があり、乾式法と湿式法があります。, 乾式プロセスでは、成分が一緒に粉砕されます, ロータリーキルンまたはトンネルキルンで焼成した後、ボール化またはビレットプレス後.
湿式プロセスでは、コンパウンドに水を加えて粉砕してスラリーにします。, それをプレスして脱水して泥ケーキにします, 泥土セクションまたは泥ビレットに真空押出して焼成する.

電気溶融法は、電気炉に化合物を加えて行う方法です。, 電気アークによって形成される高温で溶ける, 天然原料成分を原料とした冷却沈殿結晶 (ボーキサイトなどの, 等). 直接粉砕できる <1.5粉砕なしのmm粒子, その後、ミキサーで他の粉末原料と混合します。.

ムライトの焼結合成は通常、 1650 〜 1700 ℃. 焼結によるムライトの合成に影響を与える主なプロセス要因は、原料の純度です。, 原料の細かさと焼成温度.
ポドゾライトの焼結合成は、主に Al2O3 と SiO2 の間の固相反応に依存して完了します。, 原料の分散を改善することで、均一な反応プロセスが促進されます。. 特に <8μm粒子は合成ムライトの形成と焼結に大きな役割を果たします. 微粉砕により原料が十分に混合されていることがわかります。, ムライト固相反応の合成を促進することが重要なプロセス条件です.
ムライトは一般的に1200℃で生成し、1650℃で消滅します。. 現時点ではマイクロ製品です, 温度が超えると 1700 結晶化がよく進んだ場合は℃. 燃焼温度がムライトの形成と結晶の発達に直接影響することがわかります。.
したがって, ムライトの合成には、一定の焼成温度まで加熱し、一定の保持時間を延長することが必要です. ムライトレンガの合成に使用される原料の純度は非常に厳格です。, 少量の不純物成分によりムライトの含有量が減少します。.

工業生産において, さまざまな不純物が混入することは避けられません, Fe2O3があること, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, そのうち最も有害なのはNa2Oです, K2O, ムライトの形成を抑制します, シリカを多く含むガラス相が大量に生成されます。, ムライト含有量の削減.
Fe2O3 はムライト化のプロセスを遅らせ、ガラス相の量を増加させます。. TiO2が少量存在する場合, 一部の Ti イオンがムライト格子に入り固溶体を形成し、ムライトの形成と結晶の発達と成長を促進します。, TiO2含有量が高すぎる場合, それはまだ溶解剤の役割を果たしています.
電気溶融ムライトレンガを電気炉で溶かします, ムライトは溶融物を冷却して析出結晶を作り、, その析出結晶プロセスと析出結晶プロセスに類似したAl2O3-SiO2系状態図. 相手材のAl2O3が200℃を超える場合 71.8% ムライトの理論群の, 過剰なAl2O3が溶解したムライト固溶体が形成される, つまり. β-ムライト, and the corundum phase appears only when Al2O3>80%.
電融ムライトの鉱物相組成は、一般にムライト結晶とガラス相です。. 焼結ムライトとの比較, 電融ムライトはよく発達した結晶を持っています, 大きな粒, 欠陥が少なくなる, 結晶サイズは焼結ムライトの数百倍大きい. したがって, 高温機械的特性と耐浸食性が比較的優れています。.

3. ムライトの一般的な形態

ムライト材料はカオリナイトの直接合成によって製造できます。, シリカ族ミネラル, 水酸化アルミニウムまたはアルミナとシリカ.
粘土材料とアルミナまたはシリカ系鉱物と工業用アルミナを加熱条件下で反応させて一次および二次ムライトを形成, ～の範囲で形成された一次ムライト 1000 〜 1200 ℃, さらに温度を上げる, 結晶化が進むように.
二次ムライトの形成は通常 1650°C で完了します。. 緻密なムライト製品を作るために, 二段階焼結法が一般的に使用されます.
ムライトには2つの結晶形があります: 針状と角柱状. 針状ムライト強化ガラス相, 材料の化学組成相, 同時に, 針 ムライト系耐火物 角柱状ムライト素材よりも.
カオリナイトを1400℃以上に急速加熱すると針状のムライトが形成されます。. さもないと, ゆっくりと低温に加熱すると角柱状のムライトが形成されます. 管状の形態や球状のムライトも報告されています。, 前者はおそらくケイ素-酸素四面体とアルミノ-酸素四面体のサイズが一致しないことによって引き起こされる張力によるものと考えられる, そして後者, いわゆる窒素含有ムライト.
ムライトの熱膨張異方性特性により、優れた熱安定性を実現, フィーダー部品用の高度なムライト材料, 動作中のフィーダーを予熱せずに直接交換可能.