Các tính chất của mullite là gì? Nó được sử dụng như thế nào trong vật liệu chịu lửa nhôm silic cacbua silic?
Mullite là một khoáng chất được hình thành từ aluminosilicates ở nhiệt độ cao. Nó được hình thành khi aluminosilicates được nung nóng nhân tạo và thường được sử dụng để sản xuất vật liệu chịu lửa nhiệt độ cao. Công thức hóa học của nó là 3Al2O3·2SiO2. Về mặt lý thuyết, hàm lượng Al2O3 trong mullite nguyên chất khoảng 71,8%. Dưới áp suất bình thường, Nó là hợp chất duy nhất có thể tồn tại ổn định trong sơ đồ pha nhị phân Al2O{11}}SiO2. Cấu trúc tinh thể của mullite là một hệ tinh thể trực thoi. Cấu trúc trung bình bao gồm các cạnh chung bát diện được kết nối thành một chuỗi song song với trục C. Nó nằm ở bốn đỉnh và tâm của mặt phẳng chiếu của ô đơn vị đơn vị. Tại Z= của mỗi ô đơn vị Chuỗi bát diện ở 1/2 được nối với các tứ diện [SiO4] và [AlO4], và các tứ diện tạo thành chuỗi đôi song song với trục c.
Mullite là sự sắp xếp dạng chuỗi của các tinh thể hình kim hoặc cột kéo dài dọc theo trục c. Những tinh thể hình kim hoặc cột này giao nhau với nhau tạo thành một cấu trúc mạng lưới đan xen và vững chắc. Tính năng này mang lại cho sản phẩm mullites hiệu suất tương đối xuất sắc. Nó có các đặc tính sau: độ cứng cao, khoảng 6,7 (độ cứng Mohs), điểm nóng chảy của nó có thể đạt tới 1870 độ, độ dẫn nhiệt của nó là 13,8KJ/m·h·K, và độ giãn nở tuyến tính của nó nhỏ, chẳng hạn như ở mức 20~1000 độ Tốc độ giãn nở tuyến tính của mullit là 5,3×10-6/K và mô đun đàn hồi thấp, nằm trong khoảng 160-200Gpa, bằng khoảng một nửa so với Al2O3 và SiC.
Mullite có các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, như độ khúc xạ cao, độ ổn định sốc nhiệt và khả năng chống rão tốt, nhiệt độ làm mềm tải cao, ổn định khối lượng tốt và chống ăn mòn. Một đặc điểm khác của nó là độ bền nhiệt độ cao và đặc tính gãy xương sẽ tăng lên khi nhiệt độ tăng và sẽ không giảm. Ví dụ, độ bền của nó ở nhiệt độ cao 1300 độ gấp 1,7 lần ở nhiệt độ phòng. Khi nhiệt độ tăng lên trên 1800 độ, một lượng nhỏ pha lỏng bắt đầu hình thành bên trong mullite. Khi nhiệt độ đạt tới 1850 độ, mullite tan chảy hoàn toàn. Vì vậy, mullite được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như xi măng, thủy tinh, gốm sứ, luyện kim, hóa học, điện lực, quốc phòng và khí đốt, trở thành vật liệu chịu lửa tiên tiến đáp ứng các điều kiện sử dụng.
Trong vật liệu chịu lửa cacbua silic silic nhôm, các tinh thể mullite hình kim và cột được xen kẽ với nhau để tạo thành cấu trúc mạng lưới so le. Cấu trúc mạng lưới này có thể tạo thành sự kết hợp chặt chẽ với các hạt xung quanh, do đó làm cho vật liệu chịu lửa có độ bền tương đối cao. Sự hiện diện của mullite có thể cải thiện độ ổn định sốc nhiệt và nhiệt độ làm mềm tải của vật liệu, cho phép vật liệu chịu lửa cacbua silic nhôm được sử dụng ở những nơi có nhiệt độ cao hơn và thay đổi thường xuyên.
