Wat zijn de eigenschappen van mulliet? Hoe wordt het gebruikt in vuurvaste materialen van aluminium-silicium-siliciumcarbide?
Mulliet is een mineraal dat bij hoge temperaturen uit aluminosilicaten wordt gevormd. Het wordt gevormd wanneer aluminosilicaten kunstmatig worden verwarmd en wordt vaak gebruikt om vuurvaste materialen voor hoge temperaturen te produceren. De chemische formule ervan is 3Al2O3·2SiO2. Theoretisch bedraagt het Al2O3-gehalte in zuiver mulliet ongeveer 71,8%. Onder normale druk is het de enige verbinding die stabiel kan bestaan in het Al2O3-SiO2 binaire fasediagram. De kristalstructuur van mulliet is een orthorhombisch kristalsysteem. De gemiddelde structuur bestaat uit octaëdrische gedeelde randen die zijn verbonden tot een ketting evenwijdig aan de C-as. Het bevindt zich op de vier hoekpunten en in het midden van het projectievlak van de eenheidscel. Op Z= van elke eenheidscel. De octaëdrische keten op 1/2 is verbonden met de [SiO4] en [AlO4] tetraëders, en de tetraëders vormen een dubbele keten evenwijdig aan de c-as.
Mulliet is een kettingachtige opstelling van naaldachtige of kolomvormige kristallen die zich langs de c-as uitstrekken. Deze naaldachtige of kolomvormige kristallen kruisen elkaar en vormen een verweven en solide netwerkstructuur. Deze eigenschap geeft mullitesproducten relatief uitstekende prestaties. Het heeft de volgende eigenschappen: de hardheid is hoog, ongeveer 6,7 (Mohs-hardheid), het smeltpunt kan 1870 graden bereiken, de thermische geleidbaarheid is 13,8 KJ/m·h·K en de lineaire uitzetting is klein, bijvoorbeeld bij 20~1000 graden De lineaire uitzettingssnelheid van mullieten is 5,3×10-6/K, en de elasticiteitsmodulus is laag, tussen 160-200Gpa, wat ongeveer de helft is van die van Al2O3 en SiC.
Mulliet heeft uitstekende fysische en chemische eigenschappen, zoals hoge vuurvastheid, goede thermische schokstabiliteit en kruipweerstand, hoge verzachtingstemperatuur bij belasting, goede volumestabiliteit en corrosieweerstand. Een ander kenmerk ervan is dat de sterkte en breukeigenschappen bij hoge temperaturen zullen toenemen naarmate de temperatuur stijgt en niet zullen afnemen. De sterkte bij een hoge temperatuur van 1300 graden is bijvoorbeeld 1,7 maal die bij kamertemperatuur. Wanneer de temperatuur boven de 1800 graden stijgt, beginnen zich sporen van de vloeibare fase in de mulliet te vormen. Wanneer de temperatuur 1850 graden bereikt, smelt het mulliet volledig. Daarom wordt mulliet veel gebruikt in industrieën zoals cement, glas, keramiek, metallurgie, chemie, elektriciteit, nationale defensie en gas, en wordt het een geavanceerd vuurvast materiaal dat aan de gebruiksvoorwaarden voldoet.
In vuurvaste materialen van aluminium-silicium-siliciumcarbide worden kolomvormige en naaldvormige mullietkristallen met elkaar verspreid om een verspringende netwerkstructuur te vormen. Deze netwerkstructuur kan een hechte combinatie vormen met de omringende deeltjes, waardoor het vuurvaste materiaal relatief sterk is. De aanwezigheid van mulliet kan de thermische schokstabiliteit en de verzachtingstemperatuur van het materiaal verbeteren, waardoor het aluminium siliciumcarbide vuurvaste materiaal kan worden gebruikt op locaties met hogere temperaturen en frequente veranderingen.
