Quali sono le proprietà della mullite? Come viene utilizzato nei materiali refrattari in alluminio silicio carburo di silicio?
La mullite è un minerale formato da alluminosilicati ad alte temperature. Si forma quando gli alluminosilicati vengono riscaldati artificialmente e viene spesso utilizzato per produrre materiali refrattari ad alta temperatura. La sua formula chimica è 3Al2O3·2SiO2. Teoricamente, il contenuto di Al2O3 nella mullite pura è di circa il 71,8%. Sotto pressione normale, è l'unico composto che può esistere stabilmente nel diagramma di fase binario Al2O3-SiO2. La struttura cristallina della mullite è un sistema cristallino ortorombico. La struttura media è composta da bordi condivisi ottaedrici collegati in una catena parallela all'asse C. Si trova ai quattro vertici e al centro del piano di proiezione della cella unitaria unitaria. A Z= di ciascuna cella unitaria La catena ottaedrica a 1/2 è collegata ai tetraedri [SiO4] e [AlO4], e i tetraedri formano una doppia catena parallela all'asse c.
La mullite è una disposizione a catena di cristalli aghiformi o colonnari che si estendono lungo l'asse c. Questi cristalli aghiformi o colonnari si intersecano tra loro per formare una struttura a rete intrecciata e solida. Questa caratteristica conferisce ai prodotti Mullite prestazioni relativamente eccellenti. Ha le seguenti proprietà: la sua durezza è elevata, circa 6,7 (durezza Mohs), il suo punto di fusione può raggiungere 1870 gradi, la sua conduttività termica è 13,8 KJ/m·h·K e la sua espansione lineare è piccola, ad esempio, a 20~1000 gradi Il tasso di espansione lineare delle mulliti è 5,3×10-6/K e il modulo elastico è basso, compreso tra 160-200Gpa, che è circa la metà di quello di Al2O3 e SiC.
La mullite ha eccellenti proprietà fisiche e chimiche, come elevata refrattarietà, buona stabilità allo shock termico e resistenza al creep, elevata temperatura di rammollimento del carico, buona stabilità del volume e resistenza alla corrosione. Un'altra sua caratteristica è che la sua resistenza alle alte temperature e le proprietà di frattura aumenteranno con l'aumento della temperatura e non diminuiranno. Ad esempio, la sua resistenza ad una temperatura elevata di 1300 gradi è 1,7 volte superiore a quella a temperatura ambiente. Quando la temperatura supera i 1800 gradi, all'interno della mullite iniziano a formarsi tracce di fase liquida. Quando la temperatura raggiunge i 1850 gradi, la mullite si scioglie completamente. Pertanto, la mullite è ampiamente utilizzata in settori quali cemento, vetro, ceramica, metallurgia, chimica, energia elettrica, difesa nazionale e gas, diventando un materiale refrattario avanzato che soddisfa le condizioni d'uso.
Nei materiali refrattari in alluminio silicio carburo di silicio, i cristalli di mullite colonnari e aghiformi sono intervallati tra loro per formare una struttura a rete sfalsata. Questa struttura a rete può formare una combinazione stretta con le particelle circostanti, rendendo così il materiale refrattario relativamente elevato in termini di resistenza. La presenza di mullite può migliorare la stabilità allo shock termico e la temperatura di rammollimento del carico del materiale, consentendo l'utilizzo del materiale refrattario al carburo di silicio di alluminio in luoghi con temperature più elevate e cambiamenti frequenti.
