Hvad er egenskaberne ved mullit? Hvordan bruges det i ildfaste aluminiumsiliciumsiliciumcarbidmaterialer?
Mullit er et mineral dannet af aluminosilicater ved høje temperaturer. Det dannes, når aluminosilicater opvarmes kunstigt og bruges ofte til at fremstille ildfaste materialer med høj temperatur. Den kemiske formel er 3Al2O3·2SiO2. Teoretisk er indholdet af Al2O3 i ren mullit omkring 71,8%. Under normalt tryk er det den eneste forbindelse, der kan eksistere stabilt i Al2O3-SiO2 binærfasediagrammet. Krystalstrukturen af mullit er et ortorhombisk krystalsystem. Den gennemsnitlige struktur er sammensat af oktaedriske delte kanter forbundet til en kæde parallelt med C-aksen. Den er placeret ved de fire spidser og midten af projektionsplanet for enhedsenhedscellen. Ved Z= af hver enhedscelle Den oktaedriske kæde ved 1/2 er forbundet med [SiO4] og [AlO4] tetraedrene, og tetraedrene danner en dobbeltkæde parallelt med c-aksen.
Mullite er et kædelignende arrangement af nålelignende eller søjleformede krystaller, der strækker sig langs c-aksen. Disse nålelignende eller søjleformede krystaller skærer hinanden for at danne en sammenflettet og solid netværksstruktur. Denne funktion giver mullites produkter Relativt fremragende ydeevne. Den har følgende egenskaber: dens hårdhed er høj, omkring 6,7 (Mohs hårdhed), dens smeltepunkt kan nå 1870 grader, dens termiske ledningsevne er 13,8KJ/m·h·K, og dens lineære udvidelse er lille, f.eks. 20~1000 grader Den lineære ekspansionshastighed for mulliter er 5,3×10-6/K, og elasticitetsmodulet er lavt, mellem 160-200Gpa, hvilket er omkring halvdelen af Al2O3 og SiC.
Mullite har fremragende fysiske og kemiske egenskaber, såsom høj ildfasthed, god termisk stødstabilitet og krybemodstand, høj belastningsblødgøringstemperatur, god volumenstabilitet og korrosionsbestandighed. Et andet kendetegn ved det er, at dets højtemperaturstyrke og brudegenskaber vil stige med temperaturstigningen og ikke falde. For eksempel er dens styrke ved en høj temperatur på 1300 grader 1,7 gange den ved stuetemperatur. Når temperaturen stiger over 1800 grader, begynder spormængder af flydende fase at dannes inde i mulliten. Når temperaturen når 1850 grader, smelter mulliten fuldstændigt. Derfor er mullit meget brugt i industrier som cement, glas, keramik, metallurgi, kemi, elektrisk kraft, nationalt forsvar og gas, og bliver et avanceret ildfast materiale, der opfylder brugsbetingelserne.
I ildfaste aluminiumsilicium-siliciumcarbidmaterialer er søjleformede og nåleformede mullitkrystaller spredt med hinanden for at danne en forskudt netværksstruktur. Denne netværksstruktur kan danne en tæt kombination med de omgivende partikler, hvilket gør det ildfaste materiale relativt høj i styrke. Tilstedeværelsen af mullit kan forbedre materialets termiske stødstabilitet og belastningsblødgørende temperatur, hvilket gør det muligt at bruge det ildfaste aluminiumssiliciumcarbidmateriale på steder med højere temperaturer og hyppige ændringer.
