Care sunt proprietățile mulitei? Cum se utilizează în materialele refractare din aluminiu și carbură de siliciu?
Mullitul este un mineral format din aluminosilicați la temperaturi ridicate. Se formează atunci când aluminosilicații sunt încălziți artificial și este adesea folosit pentru a produce materiale refractare la temperatură înaltă. Formula chimică a acestuia este 3Al2O3·2SiO2. Teoretic, conținutul de Al2O3 în mullita pură este de aproximativ 71,8%. La presiune normală, este singurul compus care poate exista stabil în diagrama de fază binară Al2O3-SiO2. Structura cristalină a mulitei este un sistem cristalin ortorombic. Structura medie este compusă din muchii comune octaedrice conectate într-un lanț paralel cu axa C. Este situat la cele patru vârfuri și centrul planului de proiecție al celulei unitare. La Z= a fiecărei celule unitare Lanțul octaedric la 1/2 este conectat la tetraedrele [SiO4] și [AlO4], iar tetraedrele formează un lanț dublu paralel cu axa c.
Mullitul este un aranjament în formă de lanț de cristale asemănătoare acei sau columnare care se extind de-a lungul axei c. Aceste cristale asemănătoare acului sau columnare se intersectează între ele pentru a forma o structură de rețea întrețesată și solidă. Această caracteristică oferă produselor mullite performanțe relativ excelente. Are următoarele proprietăți: duritatea sa este ridicată, aproximativ 6,7 (duritate Mohs), punctul său de topire poate ajunge la 1870 de grade, conductivitatea sa termică este de 13,8 KJ/m·h·K și expansiunea sa liniară este mică, de exemplu, la 20~1000 de grade Rata de expansiune liniară a mulitelor este de 5,3×10-6/K, iar modulul de elasticitate este scăzut, între 160-200Gpa, care este aproximativ jumătate din cel al Al2O3 și SiC.
Mullitul are proprietăți fizice și chimice excelente, cum ar fi refractaritate ridicată, stabilitate bună la șoc termic și rezistență la fluaj, temperatură ridicată de înmuiere a sarcinii, stabilitate bună a volumului și rezistență la coroziune. O altă caracteristică a acestuia este că rezistența la temperatură ridicată și proprietățile de rupere vor crește odată cu creșterea temperaturii și nu vor scădea. De exemplu, rezistența sa la o temperatură ridicată de 1300 de grade este de 1,7 ori mai mare decât la temperatura camerei. Când temperatura crește peste 1800 de grade, în interiorul mulitului încep să se formeze urme de fază lichidă. Când temperatura atinge 1850 de grade, mulitul se topește complet. Prin urmare, mulitul este utilizat pe scară largă în industrii precum cimentul, sticla, ceramica, metalurgia, chimia, energia electrică, apărarea națională și gazele, devenind un material refractar avansat care îndeplinește condițiile de utilizare.
În materialele refractare din carbură de siliciu din aluminiu și siliciu, cristalele de mulită coloane și în formă de ac sunt intercalate între ele pentru a forma o structură de rețea eșalonată. Această structură de rețea poate forma o combinație strânsă cu particulele din jur, făcând astfel ca materialul refractar să fie relativ ridicat în rezistență. Prezența mulitei poate îmbunătăți stabilitatea șocului termic și temperatura de înmuiere a sarcinii a materialului, permițând ca materialul refractar din carbură de siliciu aluminiu să fie utilizat în locații cu temperaturi mai ridicate și schimbări frecvente.
