Mullit ist ein hochwertiges feuerfestes Material. Es wurde erstmals auf der Isle of Moore in Schottland entdeckt und benannt. Die Zusammensetzung von Aluminium und Silizium ist ein Bereich, der bei normaler Temperatur und normalem Druck stabil bestehen kann. Natürlicher Mullit ist relativ selten und wird üblicherweise durch Wärmebehandlung von Aluminium-Silicium-Verbindungen hergestellt. Seine Mikrostruktur ist säulenförmig oder körnig. Aufgrund seiner hohen Feuerfestigkeit wird es normalerweise in Hochtemperatur-Feuerfestmaterialien verwendet. Zusätzlich zu den Vorteilen hoher Temperaturbeständigkeit, hoher Festigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit hat es auch die Vorteile einer hervorragenden Temperaturwechselbeständigkeit, eines geringen Hochtemperatur-Kriechwerts und einer guten chemischen Korrosionsbeständigkeit.
Es gibt hauptsächlich die folgenden 5 Verfahren zur Herstellung von Mullit-Rohstoffen
(1) Festphasen-Reaktionssinterverfahren
Das Herstellungsverfahren durch das Festphasen-Reaktionssinterverfahren hat sich bisher perfekt entwickelt und kann in die folgenden Typen unterteilt werden: mechanische Aktivierung, Zugabe geeigneter Sinterhilfsmittel und Zugabe einer bestimmten Menge an Mullit-Keimkristallen. Die gebräuchlichste Methode ist die Zugabe eines geeigneten Sinterhilfsmittels zur Herstellung.
Du Jinget al. verwendete hochreines Kaolin und industrielles Aluminiumoxid, das bei 1000 Grad leicht gebrannt wurde, als Rohstoffe und fügte einen Teil von ZnO, Talk und Zirkonsand als Zusatzstoffe hinzu, um kostengünstigen, hochreinen Mullit zu synthetisieren. Sein relativer Gehalt beträgt 97 Prozent und seine Schüttdichte 2,89 g/cm3.
(2) Hydrolyse-Präzipitationsverfahren
Das hydrolytische Fällungsverfahren bezieht sich auf die Bildung eines Niederschlags in der Lösung durch Zugabe eines Fällungsmittels und die anschließende Bildung eines Pulvers, das nach einer Wärmebehandlung den Anforderungen entspricht. Das Hydrolyse-Fällungsverfahren kann in zwei Typen unterteilt werden: Co-Fällungsverfahren und Einphasen-Fällungsverfahren.
(3) Hydrothermales Kristallisationsverfahren
Das hydrothermale Kristallisationsverfahren verwendet hauptsächlich das Prinzip der Auflösung-Rekristallisation. Das Rohmaterial wird zuerst in einem hydrothermalen Medium gelöst, und dann werden die Ionen oder Molekülcluster in der Lösung durch Konvektion in die Wachstumszone mit Impfkristallen überführt, und Kristalle werden ausgefällt, nachdem die Löslichkeit gesättigt ist. Das durch das hydrothermale Kristallisationsverfahren hergestellte Pulver hat eine höhere Teilchenreinheit und eine bessere Dispergierbarkeit, und das synthetisierte Pulver muss im Allgemeinen keiner Hochtemperatur-Wärmebehandlung unterzogen werden.
Xue Rujun und andere verwendeten Kaolin der Kohleserie als Rohstoffe, um ultrafeines Mullitpulver durch hydrothermale Kristallisationsmethode zu synthetisieren, und untersuchten die Auswirkungen der Wärmebehandlungstemperatur, der hydrothermalen Kristallisationstemperatur, des Fest-Flüssig-Verhältnisses, der Alkalikonzentration und der Zeit auf Mullit. Die Wirkung der Steinsynthese und ihre Partikelgröße.
(4) Sol-Gel-Verfahren
Das Sol-Gel-Verfahren stellt ein Gel mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur her, indem anorganische Substanzen oder Metallalkoxide als Vorläufermaterialien gleichförmig gemischt werden, nachdem sie einer chemischen Hydrolyse- und Kondensationsreaktion unterzogen wurden, und dann kolloidale Teilchen polymerisiert werden. Legen Sie es dann zum Trocknen in eine Trockenbox mit konstanter Temperatur. Nach der Wärmebehandlung werden die organischen Komponenten oxidiert und verflüchtigt, und schließlich wird ein anorganisches nichtmetallisches Material erhalten. Im Allgemeinen kann Mullitgel je nach Mischungsgrad des Gelvorläufers in einphasiges Mullitgel (SiO2 und Al2O3 werden auf molekularer Ebene gemischt) und zweiphasiges Mullitgel (SiO2 und Al2O3 werden auf Nanometerebene gemischt) unterteilt werden Der Mischungsgrad des Mullit-Gelvorläufers hat einen entscheidenden Einfluss auf den Phasenübergang und die Bildungstemperatur von Mullit.
Der Bildungsprozess von zweiphasigem Gel-Mullit wird im Allgemeinen auf zwei Arten durchgeführt:
1. Mullit wird durch die Reaktion von amorphem SiO2 und Übergangszustand Al2O3 durchgeführt;
2. Das Gel beginnt bei etwa 1000 Grad, die Al-Si-Spinellphase zu bilden, und reagiert dann mit amorphem SiO2, um bei 1200 Grad Mullit zu bilden.
Zhao Huizhong und andere verwendeten TEOS und analytisch reines Aluminiumisopropoxid (ALP) als Hauptrohstoffe, um eine Mullit-Vorläuferlösung auf Nanoebene herzustellen, und stellten schließlich eine Partikelgröße von 30-50 nm mit einer spezifischen Oberfläche von her 30-50 nm. 95,81-138,91 m2/g Mullitmaterial.
(5) Gas-Feststoff-Reaktionsverfahren
Das Gas-Feststoff-Reaktionsverfahren bezieht sich auf einen mehrphasigen Reaktionsprozess, bei dem die Gasphase und die Festphase gleichzeitig an der Reaktion in dem Reaktionssystem teilnehmen. Entsprechend der Anwesenheit oder Abwesenheit von Katalysator kann es in ein katalytisches Gas-Festphasen-Reaktionsverfahren und ein nicht-katalytisches Gas-Festphasen-Reaktionsverfahren eingeteilt werden. Xu Xiaohong und andere verwendeten feines Kaolinpulver und industrielles feines Al(OH)3-Pulver als Hauptrohstoffe sowie AlF3 und V2O5 als Katalysatoren und stellten Mullit-Whisker durch einen durch eine Gas-Feststoff-Reaktion katalysierten Prozess her.
