Mullitul este un material refractar de înaltă calitate. A fost descoperit și numit pentru prima dată pe insula Moore din Scoția. Compoziția de aluminiu și siliciu este un interval, care poate exista stabil în condiții normale de temperatură și presiune. Mullitul natural este relativ rar și este de obicei preparat prin tratarea termică a compușilor aluminiu-siliciu. Microstructura sa este columnară sau granulară. Datorită refractarității sale ridicate, este de obicei utilizat în materiale refractare la temperatură înaltă. Pe lângă avantajele rezistenței la temperaturi înalte, rezistenței ridicate și conductibilității termice scăzute, are și avantajele unei stabilități excelente la șocuri termice, o valoare mică a fluajului la temperatură ridicată și o rezistență bună la coroziune chimică.
Există în principal următoarele 5 metode pentru prepararea materiilor prime de mullit
(1) Metoda de sinterizare cu reacție în fază solidă
Metoda de preparare prin metoda de sinterizare cu reacție în fază solidă a devenit perfectă până acum și poate fi împărțită în următoarele tipuri: activare mecanică, adăugare de ajutoare de sinterizare adecvate și adăugare a unei anumite cantități de cristale de semințe de mulit. Cea mai obișnuită metodă este adăugarea unui auxiliar de sinterizare adecvat pentru preparare.
Du Jing și colab. a folosit caolin de înaltă puritate și alumină industrială ușor arsă la 1000 de grade ca materii prime și a adăugat o parte din ZnO, talc și nisip de zircon ca aditivi pentru a sintetiza mulită de înaltă puritate. Conținutul său relativ este de 97%, iar densitatea sa în vrac este de 2,89 g/cm3.
(2) Metoda de precipitare prin hidroliză
Metoda de precipitare hidrolitică se referă la formarea de precipitare în soluție prin adăugarea unui agent de precipitare și apoi formarea unei pulberi care îndeplinește cerințele după tratamentul termic. Metoda de precipitare prin hidroliză poate fi împărțită în două tipuri: metoda de co-precipitare și metoda de precipitare monofazată.
(3) Metoda de cristalizare hidrotermală
Metoda de cristalizare hidrotermală folosește în principal principiul dizolvării-recristalizării. Materia primă este mai întâi dizolvată într-un mediu hidrotermal, iar apoi ionii sau clusterele moleculare din soluție sunt transferate în zona de creștere cu cristale de semințe prin convecție, iar cristalele vor fi precipitate după ce solubilitatea este saturată. Pulberea preparată prin metoda de cristalizare hidrotermală are o puritate mai mare a particulelor și o dispersibilitate mai bună, iar pulberea sintetizată, în general, nu trebuie să fie supusă unui tratament termic la temperatură înaltă.
Xue Rujun și alții au folosit caolinul din seria cărbunelui ca materii prime pentru a sintetiza pulbere de mulită ultra-fină prin metoda de cristalizare hidrotermală și au explorat efectele temperaturii tratamentului termic, temperatura de cristalizare hidrotermală, raportul solid-lichid, concentrația alcalină și timpul pe mulită. Efectul sintezei pietrei și dimensiunea particulelor sale.
(4) Metoda sol-gel
Metoda sol-gel prepară un gel cu o structură de rețea tridimensională prin amestecarea uniformă a substanțelor anorganice sau alcoxizilor metalici ca materiale precursoare, după ce a suferit o reacție chimică de hidroliză și condensare și apoi polimerizarea particulelor coloidale. Apoi puneți-l într-o cutie de uscare cu temperatură constantă pentru uscare. După tratamentul termic, componentele organice sunt oxidate și volatilizate, iar în final se obține un material anorganic nemetalic. În general, în funcție de gradul de amestecare al precursorului gelului, gelul de mulit poate fi împărțit în gel de mulit monofazat (SiO2 și Al2O3 sunt amestecate la nivel molecular) și gel de mulit în două faze (SiO2 și Al2O3 sunt amestecate la nanometru). Gradul de amestecare al precursorului gelului de mulit are un efect decisiv asupra tranziției de fază și a temperaturii de formare a mulitului.
Procesul de formare a mulitului cu dublă fază de gel se realizează, în general, în două moduri:
1. Mullitul se realizează prin reacția SiO2 amorf și starea de tranziție Al2O3;
2. Gelul începe să formeze faza spinelului Al-Si la aproximativ 1000 de grade și apoi reacționează cu SiO2 amorf pentru a forma mulit la 1200 de grade.
Zhao Huizhong și alții au folosit TEOS și izopropoxid de aluminiu pur analitic (ALP) ca materii prime principale pentru a prepara o soluție de precursor de mulit la nivel nano și, în cele din urmă, au pregătit o dimensiune a particulei de 30-50nm cu o suprafață specifică de 30-50nm. 95.81-138.91m2/g material mulit.
(5) Metoda reacției gaz-solid
Metoda de reacție gaz-solid se referă la un proces de reacție în mai multe faze în care faza gazoasă și faza solidă participă la reacție în același timp în sistemul de reacție. În funcție de prezența sau absența catalizatorului, acesta poate fi împărțit în proces de reacție catalitic în fază gaz-solid și proces de reacție necatalitic în fază solidă. Xu Xiaohong și alții au folosit pulbere fină de caolin și pulbere fină industrială de Al(OH)3 ca materii prime principale, plus AlF3 și V2O5 ca catalizatori și au preparat mustăți de mulită printr-un proces catalizat cu reacție gaz-solid.
