Hva er egenskapene til mullitt? Hvordan brukes det i ildfaste aluminiumsilisium silisiumkarbidmaterialer?
Mullite er et mineral dannet av aluminosilikater ved høye temperaturer. Det dannes når aluminosilikater er kunstig oppvarmet og brukes ofte til å produsere ildfaste materialer med høy temperatur. Den kjemiske formelen er 3Al2O3·2SiO2. Teoretisk er Al2O3-innholdet i ren mullitt omtrent 71,8%. Under normalt trykk er det den eneste forbindelsen som kan eksistere stabilt i Al2O3-SiO2 binærfasediagrammet. Krystallstrukturen til mullitt er et ortorombisk krystallsystem. Den gjennomsnittlige strukturen er sammensatt av oktaedriske delte kanter koblet til en kjede parallelt med C-aksen. Den er plassert ved de fire toppunktene og midten av projeksjonsplanet til enhetens enhetscelle. Ved Z= av hver enhetscelle Den oktaedriske kjeden ved 1/2 er koblet til [SiO4] og [AlO4] tetrahedronene, og tetraedrene danner en dobbel kjede parallelt med c-aksen.
Mullite er et kjedelignende arrangement av nållignende eller søyleformede krystaller som strekker seg langs c-aksen. Disse nållignende eller søyleformede krystallene krysser hverandre for å danne en sammenflettet og solid nettverksstruktur. Denne funksjonen gir mullites-produkter Relativt utmerket ytelse. Den har følgende egenskaper: dens hardhet er høy, omtrent 6,7 (Mohs hardhet), dens smeltepunkt kan nå 1870 grader, dens varmeledningsevne er 13,8KJ/m·h·K, og dens lineære ekspansjon er liten, for eksempel ved 20~1000 grader Den lineære ekspansjonshastigheten til mullitter er 5,3×10-6/K, og elastisitetsmodulen er lav, mellom 160-200Gpa, som er omtrent halvparten av Al2O3 og SiC.
Mullite har utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper, som høy ildfasthet, god termisk sjokkstabilitet og krypemotstand, høy belastningsmykningstemperatur, god volumstabilitet og korrosjonsbestandighet. Et annet kjennetegn ved det er at dets høytemperaturstyrke og bruddegenskaper vil øke med temperaturøkningen og ikke avta. For eksempel er styrken ved en høy temperatur på 1300 grader 1,7 ganger den ved romtemperatur. Når temperaturen stiger over 1800 grader, begynner spormengder av flytende fase å dannes inne i mullitten. Når temperaturen når 1850 grader, smelter mullitten fullstendig. Derfor er mullitt mye brukt i bransjer som sement, glass, keramikk, metallurgi, kjemi, elektrisk kraft, nasjonalt forsvar og gass, og blir et avansert ildfast materiale som oppfyller bruksvilkårene.
I ildfaste aluminiumsilisiumsilisiumkarbidmaterialer er søyleformede og nåleformede mullittkrystaller ispedd hverandre for å danne en forskjøvet nettverksstruktur. Denne nettverksstrukturen kan danne en tett kombinasjon med de omgivende partiklene, og dermed gjøre det ildfaste materialet relativt høy i styrke. Tilstedeværelsen av mullitt kan forbedre den termiske sjokkstabiliteten og belastningsmykningstemperaturen til materialet, slik at det ildfaste silisiumkarbidmaterialet av aluminium kan brukes på steder med høyere temperaturer og hyppige endringer.
