Introduzione alla mullite

La mullite si divide in tre tipologie: -mullite, equivalente a 3Al2O3·2SiO2 puro, denominata tipo 3:2; -mullite, soluzione solida con eccesso di Al2O3, a carattere leggermente espanso, denominata tipo 2:1; Gamma-mullite, soluzione solida con una piccola quantità di TiO2 e Fe2O3. La mullite è stabile nelle proprietà petrolchimiche e insolubile in HF. La sua densità è 3,03 g/cm3, durezza Mohs 6 ~ 7, punto di fusione 1870 gradi, conduttività termica (1000 gradi) è 13,8 W/(m·K), coefficiente di espansione lineare (20 ~ 1000 gradi) è 5,3×{{ 30}} gradi, modulo elastico 1,47×1010Pa.

La mullite è una materia prima refrattaria con fase cristallina 3Al2O3.2SiO2 come componente principale. La mullite si divide in mullite naturale e mullite sintetica. La mullite naturale è rara ed è generalmente sintetica. La composizione chimica della mullite è Al2O371,8% e SiO228,2%. La struttura minerale è un sistema cristallino rombico e i cristalli sono disposti in lunghe colonne, aghi e catene. La mullite ad ago è intervallata nei prodotti per formare uno scheletro solido.

La mullite ha buone proprietà meccaniche e termiche alle alte temperature, quindi la mullite sintetica e i suoi prodotti presentano i vantaggi di alta densità e purezza, elevata resistenza strutturale alle alte temperature, basso tasso di scorrimento alle alte temperature, basso tasso di espansione termica, forte resistenza all'erosione chimica e buona resistenza agli shock termici.

La produzione di materiali mullite può generalmente essere costituita da caolinite, minerali del gruppo sillimanite, idrossido di alluminio o ossido di alluminio e biossido di silicio sintetizzati direttamente. Il materiale argilloso reagisce con l'allumina o i minerali del gruppo sillimanite e l'allumina industriale nella condizione di riscaldamento F per formare mullite primaria e secondaria, e la mullite primaria si forma nell'intervallo di 1000 ~ 1200 gradi e la cristallizzazione viene aumentata aumentando ulteriormente la temperatura. La formazione della mullite secondaria termina solitamente a 1650 gradi. Per produrre prodotti densi di mullite, viene comunemente utilizzato il processo di sinterizzazione in due fasi. La mullite si presenta in due forme cristalline: aciculare e prismatica. La mullite aciculare rafforza la fase vetrosa e la fase di composizione chimica del materiale, e la refrattarietà della mullite aciculare è superiore a quella della mullite prismatica. La caolinite viene rapidamente riscaldata a più di 1400 gradi C per formare mullite aciculare. Altrimenti, il riscaldamento lento a una temperatura inferiore forma la mullite prismatica. Ci sono anche segnalazioni di mullite tubolare e sferica, la prima si presume sia dovuta alla mancata corrispondenza delle dimensioni del tetraedro di silice e allumina con conseguente tensione causata dalla forma tubolare, la seconda è chiamata mullite azotata. Le caratteristiche dell'anisotropia di espansione termica della mullite le conferiscono una buona stabilità termica. Quando il materiale avanzato della mullite viene utilizzato come parti dell'alimentatore, può essere sostituito direttamente nell'alimentatore in funzione senza preriscaldamento.

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