Ποιες είναι οι ιδιότητες του μουλλίτη; Πώς χρησιμοποιείται σε πυρίμαχα υλικά καρβιδίου του πυριτίου αλουμινίου;
Ο μουλλίτης είναι ένα ορυκτό που σχηματίζεται από αργιλοπυριτικά άλατα σε υψηλές θερμοκρασίες. Σχηματίζεται όταν τα αργιλοπυριτικά άλατα θερμαίνονται τεχνητά και χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών υψηλής θερμοκρασίας. Ο χημικός τύπος του είναι 3Al2O3·2SiO2. Θεωρητικά, η περιεκτικότητα σε Al2O3 στον καθαρό μουλλίτη είναι περίπου 71,8%. Υπό κανονική πίεση, είναι η μόνη ένωση που μπορεί να υπάρχει σταθερά στο διάγραμμα δυαδικής φάσης Al2O3-SiO2. Η κρυσταλλική δομή του μουλλίτη είναι ένα ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα. Η μέση δομή αποτελείται από οκταεδρικά κοινά άκρα συνδεδεμένα σε μια αλυσίδα παράλληλη με τον άξονα C. Βρίσκεται στις τέσσερις κορυφές και στο κέντρο του επιπέδου προβολής του κελιού μονάδας. Στο Z= κάθε κελιού μονάδας Η οκταεδρική αλυσίδα στο 1/2 συνδέεται με τα τετράεδρα [SiO4] και [AlO4] και τα τετράεδρα σχηματίζουν μια διπλή αλυσίδα παράλληλη στον άξονα c.
Ο Μουλίτης είναι μια αλυσίδα σαν διάταξη από βελονοειδείς ή στηλώδεις κρυστάλλους που εκτείνονται κατά μήκος του άξονα c. Αυτοί οι βελονοειδείς ή κολονοειδείς κρύσταλλοι τέμνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια συμπλεγμένη και συμπαγή δομή δικτύου. Αυτό το χαρακτηριστικό δίνει στα προϊόντα mullites σχετικά εξαιρετική απόδοση. Έχει τις ακόλουθες ιδιότητες: η σκληρότητά του είναι υψηλή, περίπου 6,7 (σκληρότητα Mohs), το σημείο τήξης του μπορεί να φτάσει τους 1870 βαθμούς, η θερμική του αγωγιμότητα είναι 13,8 KJ/m·h·K και η γραμμική του διαστολή είναι μικρή, για παράδειγμα, σε 20~1000 μοίρες Ο γραμμικός ρυθμός διαστολής των μουλλιτών είναι 5,3×10-6/K και ο συντελεστής ελαστικότητας είναι χαμηλός, μεταξύ 160-200Gpa, που είναι περίπου το μισό από αυτό του Al2O3 και του SiC.
Ο Mullite έχει εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, όπως υψηλή ανθεκτικότητα, καλή σταθερότητα θερμικών κραδασμών και αντοχή σε ερπυσμό, υψηλή θερμοκρασία αποσκλήρυνσης φορτίου, καλή σταθερότητα όγκου και αντοχή στη διάβρωση. Ένα άλλο χαρακτηριστικό του είναι ότι η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και οι ιδιότητες θραύσης του θα αυξηθούν με την αύξηση της θερμοκρασίας και δεν θα μειωθούν. Για παράδειγμα, η αντοχή του σε υψηλή θερμοκρασία 1300 μοιρών είναι 1,7 φορές μεγαλύτερη από αυτή σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει πάνω από τους 1800 βαθμούς, αρχίζουν να σχηματίζονται ίχνη υγρής φάσης μέσα στον μουλλίτη. Όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 1850 βαθμούς, ο μουλλίτης λιώνει εντελώς. Ως εκ τούτου, ο mullite χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως το τσιμέντο, το γυαλί, η κεραμική, η μεταλλουργία, η χημεία, η ηλεκτρική ενέργεια, η εθνική άμυνα και το φυσικό αέριο, καθιστώντας ένα προηγμένο πυρίμαχο υλικό που πληροί τις προϋποθέσεις χρήσης.
Στα πυρίμαχα υλικά καρβιδίου του πυριτίου αργιλίου αλουμινίου, οι στηλώδεις και βελονοειδείς κρύσταλλοι μουλλίτη παρεμβάλλονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια κλιμακωτή δομή δικτύου. Αυτή η δομή δικτύου μπορεί να σχηματίσει έναν στενό συνδυασμό με τα γύρω σωματίδια, καθιστώντας έτσι το πυρίμαχο υλικό σχετικά υψηλής αντοχής. Η παρουσία μουλλίτη μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του θερμικού σοκ και τη θερμοκρασία αποσκλήρυνσης του φορτίου του υλικού, επιτρέποντας στο πυρίμαχο υλικό καρβιδίου του αργιλίου να χρησιμοποιηθεί σε τοποθεσίες με υψηλότερες θερμοκρασίες και συχνές αλλαγές.
