Mullite is een vuurvast materiaal van hoge kwaliteit. Het werd voor het eerst ontdekt en genoemd op het eiland Moore in Schotland. De samenstelling van aluminium en silicium is een bereik dat stabiel kan bestaan bij normale temperatuur en druk. Natuurlijk mulliet is relatief zeldzaam en wordt meestal bereid door warmtebehandeling van aluminium-siliciumverbindingen. De microstructuur is kolomvormig of korrelig. Vanwege zijn hoge vuurvastheid wordt het meestal gebruikt in vuurvaste materialen op hoge temperatuur. Naast de voordelen van hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte en lage thermische geleidbaarheid, heeft het ook de voordelen van uitstekende thermische schokstabiliteit, kleine kruipwaarde bij hoge temperaturen en goede chemische corrosieweerstand.
Er zijn voornamelijk de volgende 5 methoden voor de bereiding van mulliet-grondstoffen
(1) Sintermethode met vaste fasereactie
De bereidingsmethode door de sintermethode met vaste fasereactie is tot nu toe perfect geworden en kan worden onderverdeeld in de volgende typen: mechanische activering, toevoeging van geschikte sinterhulpmiddelen en toevoeging van een bepaalde hoeveelheid mullietkiemkristallen. De meest gebruikelijke methode is om een geschikt sinterhulpmiddel toe te voegen aan de bereiding.
Du Jing et al. gebruikte zeer zuivere kaolien en industrieel aluminiumoxide licht verbrand op 1000 graden als grondstoffen, en voegde een deel van ZnO, talk en zirkoonzand toe als additieven om goedkope, zeer zuivere mulliet te synthetiseren. De relatieve inhoud is 97 procent en de bulkdichtheid is 2,89 g/cm3.
(2) Hydrolyseprecipitatiemethode
De hydrolytische precipitatiemethode verwijst naar de vorming van precipitatie in de oplossing door een precipitatiemiddel toe te voegen en vervolgens een poeder te vormen dat na warmtebehandeling aan de vereisten voldoet. De hydrolyse-precipitatiemethode kan in twee typen worden verdeeld: co-precipitatiemethode en eenfasige precipitatiemethode.
(3) Hydrothermische kristallisatiemethode
De hydrothermische kristallisatiemethode maakt voornamelijk gebruik van het principe van oplossen-herkristallisatie. De grondstof wordt eerst opgelost in een hydrothermisch medium en vervolgens worden de ionen of moleculaire clusters in de oplossing overgebracht naar de groeizone met kiemkristallen door convectie, en kristallen zullen neerslaan nadat de oplosbaarheid verzadigd is. Het poeder bereid door de hydrothermische kristallisatiemethode heeft een hogere deeltjeszuiverheid en een betere dispergeerbaarheid, en het gesynthetiseerde poeder hoeft over het algemeen geen warmtebehandeling bij hoge temperatuur te ondergaan.
Xue Rujun en anderen gebruikten kaolien uit de steenkoolreeks als grondstof om ultrafijn mullietpoeder te synthetiseren door middel van de hydrothermische kristallisatiemethode, en onderzochten de effecten van warmtebehandelingstemperatuur, hydrothermische kristallisatietemperatuur, vaste stof-vloeistofverhouding, alkaliconcentratie en tijd op mulliet. Het effect van steensynthese en de deeltjesgrootte.
(4) Sol-gel-methode
De sol-gel-methode bereidt een gel voor met een driedimensionale netwerkstructuur door anorganische stoffen of metaalalkoxiden als voorlopermaterialen uniform te mengen, na een chemische reactie van hydrolyse en condensatie te hebben ondergaan, en vervolgens colloïdale deeltjes te polymeriseren. Plaats het vervolgens in een droogbox met constante temperatuur om te drogen. Na warmtebehandeling worden de organische componenten geoxideerd en vervluchtigd en uiteindelijk wordt een anorganisch niet-metallisch materiaal verkregen. Over het algemeen kan mullietgel, afhankelijk van de menggraad van de gelprecursor, worden onderverdeeld in eenfasige mullietgel (SiO2 en Al2O3 worden gemengd op moleculair niveau) en tweefasige mullietgel (SiO2 en Al2O3 worden gemengd op nanometerniveau). De menggraad van de mullietgelprecursor heeft een beslissend effect op de faseovergang en vormingstemperatuur van mulliet.
Het vormingsproces van tweefasige gelmulliet wordt over het algemeen op twee manieren uitgevoerd:
1. Mullite wordt uitgevoerd door de reactie van amorf SiO2 en overgangstoestand Al2O3;
2. De gel begint Al-Si-spinelfase te vormen bij ongeveer 1000 graden en reageert vervolgens met amorf SiO2 om mulliet te vormen bij 1200 graden.
Zhao Huizhong en anderen gebruikten TEOS en analytisch zuiver aluminiumisopropoxide (ALP) als de belangrijkste grondstoffen om een mullietprecursoroplossing op nanoniveau te bereiden en uiteindelijk een deeltjesgrootte van 30-50nm met een specifiek oppervlak van 30-50nm. 95.81-138.91m2/g mulliet materiaal.
(5) Gas-vaste stof reactiemethode
De gas-vaste stof-reactiemethode verwijst naar een meerfasenreactieproces waarbij de gasfase en de vaste fase tegelijkertijd deelnemen aan de reactie in het reactiesysteem. Afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van katalysator, kan het worden onderverdeeld in een gas-vaste fase katalytisch reactieproces en een gas-vaste fase niet-katalytisch reactieproces. Xu Xiaohong en anderen gebruikten fijn kaolienpoeder en industrieel Al (OH) 3 fijn poeder als de belangrijkste grondstoffen, plus AlF3 en V2O5 als katalysatoren, en bereidden mulliet-snorharen door een gas-vast reactiegekatalyseerd proces.
