Quines són les propietats de la mullita? Com s'utilitza en materials refractaris de carbur de silici d'alumini?
La mullita és un mineral format a partir d'aluminosilicats a altes temperatures. Es forma quan els aluminosilicats s'escalfen artificialment i sovint s'utilitza per produir materials refractaris a alta temperatura. La fórmula química és 3Al2O3·2SiO2. Teòricament, el contingut d'Al2O3 en mullita pura és d'uns 71,8%. A pressió normal, és l'únic compost que pot existir de manera estable al diagrama de fase binària d'Al2O3-SiO2. L'estructura cristal·lina de la mullita és un sistema cristal·lí ortorròmbic. L'estructura mitjana es compon d'arestes compartides octaèdriques connectades en una cadena paral·lela a l'eix C. Es troba als quatre vèrtexs i al centre del pla de projecció de la cel·la unitat unitat. A Z= de cada cel·la unitat La cadena octaèdrica a 1/2 està connectada amb els tetraedres [SiO4] i [AlO4], i els tetraedres formen una cadena doble paral·lela a l'eix c.
La mullita és una disposició semblant a una cadena de cristalls en forma d'agulla o columnar que s'estenen al llarg de l'eix c. Aquests cristalls en forma d'agulla o columnars s'entrecreuen entre ells per formar una estructura de xarxa entrellaçada i sòlida. Aquesta característica ofereix als productes Mullites un rendiment relativament excel·lent. Té les següents propietats: la seva duresa és alta, uns 6,7 (duresa Mohs), el seu punt de fusió pot arribar als 1870 graus, la seva conductivitat tèrmica és de 13,8 KJ/m·h·K i la seva expansió lineal és petita, per exemple, a 20~1000 graus La taxa d'expansió lineal de les mullites és de 5,3×10-6/K, i el mòdul elàstic és baix, entre 160-200Gpa, que és aproximadament la meitat de l'Al2O3 i el SiC.
La mullita té excel·lents propietats físiques i químiques, com ara una alta refractarietat, una bona estabilitat al xoc tèrmic i resistència a la fluència, alta temperatura de suavització de càrrega, bona estabilitat de volum i resistència a la corrosió. Una altra característica és que la seva resistència a alta temperatura i les seves propietats de fractura augmentaran amb l'augment de la temperatura i no disminuiran. Per exemple, la seva força a una temperatura elevada de 1300 graus és 1,7 vegades més que a temperatura ambient. Quan la temperatura augmenta per sobre dels 1800 graus, es comencen a formar petites quantitats de fase líquida dins de la mullita. Quan la temperatura arriba als 1850 graus, la mullita es fon completament. Per tant, la mullita s'utilitza àmpliament en indústries com el ciment, el vidre, la ceràmica, la metal·lúrgia, la química, l'energia elèctrica, la defensa nacional i el gas, convertint-se en un material refractari avançat que compleix les condicions d'ús.
En els materials refractaris de carbur de silici d'alumini, els cristalls de mullita columnars i en forma d'agulla s'intercalen entre ells per formar una estructura de xarxa esglaonada. Aquesta estructura de xarxa pot formar una combinació estreta amb les partícules circumdants, fent que el material refractari sigui relativament alt en resistència. La presència de mullita pot millorar l'estabilitat del xoc tèrmic i la temperatura de suavització de càrrega del material, permetent que el material refractari de carbur de silici d'alumini s'utilitzi en llocs amb temperatures més altes i canvis freqüents.
