1. Introduksjon av Mullite
Mullite er et ildfast råmateriale med 3Al2O3.2SiO2 krystallinsk fase som hovedkomponent. Mullite er delt inn i to kategorier: naturlig mullitt og syntetisk mullitt. Naturlig mullitt er sjelden og syntetiseres vanligvis. Den kjemiske sammensetningen av mullitt er Al2O371,8%, SiO228,2 %.
Mineralstrukturen er romboedrisk krystallsystem, krystallene er lange søyleformede, nållignende, kjedelignende arrangement, nållignende mullitt blandet i produktet for å danne et sterkt skjelett.
Mullite ildstein er delt inn i 3 typer.
α-mullitt, tilsvarende ren 3Al2O3-2SiO2, referert til som 3:2 type.
β-mullitt, fast løsning med overskudd av Al2O3, litt hoven karakter, referert til som 2:1 type.
c-mullitt, med en liten mengde TiO2 og Fe2O3 i fast løsning.
Mullite er kjemisk stabil og uløselig i HF. dens tetthet er 3,03 g/cm3, Mohs hardhet 6~7, smeltepunkt 1870 ℃, termisk ledningsevne (1000℃) er 13,8W/(m-K), lineær ekspansjonskoeffisient (20~1000℃) er 5,3×10-6℃, elastisitetsmodul 1,47×1010Pa.
Mullite har gode høytemperatur mekaniske og høytemperatur termiske egenskaper, så syntetiske ildfaste murstein og deres produkter har fordelene med høy tetthet og renhet, høy strukturell styrke ved høy temperatur, lav kryphastighet ved høy temperatur, liten termisk ekspansjonshastighet, sterk motstand mot kjemisk erosjon, og god termisk støtmotstand.
2. Mullite syntesemetode
Mullite syntesemetode kan deles inn i sintringsmetode og elektrofusjonsmetode. Sintringsmetode i henhold til måten råvareforberedelse og det er tørr og våt metode, den tørre prosessen er at ingrediensene males sammen, etter balling eller emnepressing med roterende ovn eller tunnelovnsfyring.
Den våte prosessen er å tilsette vann til blandingen og male den til slurry, trykk deretter og avvann den til gjørmekake, vakuumekstrudering i slamseksjon eller slamemne og deretter avfyrt.
Den elektriske fusjonsmetoden er å tilsette forbindelsen til lysbueovnen, smelte i den høye temperaturen som dannes av den elektriske lysbuen, kjølende nedbørskrystall laget av naturlige råvarer ingredienser (som bauxitt, etc.). Kan knuses direkte til <1.5mm partikler uten sliping, og deretter blandet med andre pulveriserte råvarer i mikseren.
Sintringssyntese av mullitt utføres vanligvis kl 1650 ~ 1700 ℃. De viktigste prosessfaktorene som påvirker syntesen av mullitt ved sintring er renheten til råvarene, finheten til råvarene og kalsineringstemperaturen.
Sintringssyntese av podzolitt er hovedsakelig avhengig av fastfasereaksjonen mellom Al2O3 og SiO2 for å fullføre, så forbedring av spredningen av råvarer vil akselerere prosessen med homogen reaksjon. Spesielt den <8μm-partikler spiller en stor rolle i dannelsen og sintringen av syntetisk mullitt. Det kan sees at råvarene er tilstrekkelig blandet med finmaling, er å fremme syntesen av mullitt fast fase reaksjon er en viktig prosess forhold.
Mullite genereres vanligvis ved 1200 ℃ og avsluttes ved 1650 ℃. På dette tidspunktet er et mikroprodukt, når temperaturen overskrider 1700 ℃ når krystalliseringen er godt utviklet. Det kan sees at forbrenningstemperaturen direkte påvirker dannelsen av mullitt og utviklingen av krystaller.
Derfor, oppvarming til en viss brenntemperatur og forlengelse av en viss holdetid er nødvendig for syntese av mullitt. Renheten til råvarene som brukes i syntesen av mullitt murstein er veldig streng, og en liten mengde urenhetskomponenter vil redusere innholdet av mullitt.
I industriell produksjon, det er uunngåelig å bringe inn en rekke urenheter, å ha Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, hvorav den mest skadelige er Na2O, K2O, de hemmer dannelsen av mullitt, og føre til et stort antall silika-rik glassfase, redusere mullittinnholdet.
Fe2O3 vil forsinke prosessen med mullitisering og øke mengden glassaktig fase. Når TiO2 er tilstede i liten mengde, noen Ti-ioner kommer inn i mullittgitteret for å danne fast løsning og fremme dannelsen av mullitt og krystallutvikling og vekst, og når TiO2-innholdet er for høyt, det spiller fortsatt rollen som smeltemiddel.
Elektrisk fusjonsmullitt murstein smeltes i lysbueovnen, mullitt fra smeltekjølende utfellingskrystall og laget, dens nedbørskrystallprosess og Al2O3-SiO2 systemfasediagram som ligner på nedbørskrystallprosessen. Når Al2O3 til parringsmaterialet er høyere enn 71.8% av den teoretiske gruppen i mullitt, det dannes en fast mullittløsning med overskudd av Al2O3 oppløst, dvs. β-mullitt, and the corundum phase appears only when Al2O3>80%.
Mineralfasesammensetningen til elektrosmeltet mullitt er vanligvis mullittkrystaller og glassfase. Sammenlignet med sintret mullitt, elektrofusert mullitt har velutviklede krystaller, store korn, færre feil, og krystallstørrelser hundrevis av ganger større enn sintret mullitt. Derfor, de høytemperaturmekaniske egenskapene og erosjonsmotstanden er relativt bedre.
3. Vanlige former for Mullite
Mullitmaterialer kan produseres ved direkte syntese av kaolinitt, mineraler fra silikagruppen, aluminiumhydroksid eller aluminiumoksyd og silika.
Leirematerialer og aluminiumoksyd eller silikagruppemineraler og industriell aluminiumoksyd under oppvarmingsforholdene F reaksjon for å danne primær og sekundær mullitt, primær mullitt dannet i området av 1000 ~ 1200 ℃, øke temperaturen ytterligere, slik at krystalliseringen øker.
Dannelsen av sekundær mullitt fullføres vanligvis ved 1650°C. For å produsere tette mullittprodukter, to-trinns sintringsmetoden er ofte brukt.
Mullite har to krystallinske former: nållignende og prismatisk. Nåle mullitt armert glassfase, materialkjemisk sammensetningsfase, samtidig, nål ildfaste mullittmaterialer enn prismatisk mullittmateriale.
Kaolinitt varmes raskt opp til over 1400°C for å danne nållignende mullitt. Noe annet, langsom oppvarming til lavere temperatur danner prismatisk mullitt. Tubulær morfologi og sfærisk mullitt er også rapportert, førstnevnte antagelig på grunn av spenningen forårsaket av den inkongruente størrelsen av silisium-oksygen og aluminium-oksygen tetraedre, og sistnevnte, den såkalte nitrogenbærende mullitten.
Mullite termisk ekspansjonsanisotropi-egenskaper gjør at den har god termisk stabilitet, avansert mullittmateriale for matedelene, kan skiftes direkte uten forvarming til driftsmateren.
