1. Введение муллита
Муллит представляет собой огнеупорное сырье, основным компонентом которого является кристаллическая фаза 3Al2O3.2SiO2.. Муллит делится на две категории: природный муллит и синтетический муллит. Природный муллит встречается редко и обычно синтезируется.. Химический состав муллита Al2O371,8%., SiO228,2%.
Строение минерала – ромбоэдрическая кристаллическая система., кристаллы длинные столбчатые, игольчатый, расположение в виде цепочки, игольчатый муллит с вкраплениями в продукте образует прочный скелет.
Муллитовый огнеупорный кирпич делится на 3 типы.
α-муллит, эквивалент чистого 3Al2O3-2SiO2, упоминается как 3:2 тип.
β-муллит, твердый раствор с избытком Al2O3, слегка опухший персонаж, упоминается как 2:1 тип.
с-муллит, с небольшим количеством TiO2 и Fe2O3 в твердом растворе.
Муллит химически стабилен и нерастворим в HF.. его плотность 3,03 г/см3., Твердость по Моосу 6~7, температура плавления 1870℃, теплопроводность (1000℃) составляет 13,8 Вт/(м-к), коэффициент линейного расширения (20~1000℃) составляет 5,3×10-6℃, модуль упругости 1,47×1010Па.
Муллит имеет хорошие механические и термические свойства при высоких температурах., поэтому синтетические муллитовые огнеупорные кирпичи и изделия из них обладают преимуществами высокой плотности и чистоты., высокая структурная прочность при высокой температуре, низкая скорость ползучести при высокой температуре, небольшой коэффициент теплового расширения, сильная стойкость к химической эрозии, и хорошая термостойкость.
2. Метод синтеза муллита
Метод синтеза муллита можно разделить на метод спекания и метод электросварки.. Метод спекания по способу подготовки сырья, а также сухой и мокрый метод., сухой процесс заключается в том, что ингредиенты измельчаются вместе., после комкования или прессования заготовок во вращающейся или туннельной печи.
Мокрый процесс заключается в добавлении воды в смесь и ее измельчении в суспензию., затем прессуйте и обезвоживайте его до состояния глиняного пирога, вакуумная экструзия в секцию бурового раствора или заготовку бурового раствора с последующим обжигом.
Метод электросварки заключается в добавлении соединения в электродуговую печь., плавиться при высокой температуре, образуемой электрической дугой, охлаждающий кристалл осадка из ингредиентов натурального сырья (например, боксит, и т.п.). Может быть непосредственно измельчен в <1.5частиц мм без измельчения, а затем смешивается с другим порошкообразным сырьем в миксере.
Спекание синтеза муллита обычно проводят при 1650 ~ 1700 ℃. Основными технологическими факторами, влияющими на синтез муллита методом спекания, являются чистота сырья., крупность сырья и температура прокаливания.
Синтез подзолита спеканием в основном основан на твердофазной реакции между Al2O3 и SiO2 для завершения, поэтому улучшение дисперсности сырья ускорит процесс гомогенной реакции.. Особенно <8Частицы мкм играют большую роль в формировании и спекании синтетического муллита.. Видно, что сырье достаточно перемешано при тонком помоле., является содействие синтезу твердофазной реакции муллита является важным условием процесса.
Муллит обычно образуется при 1200 ℃ и заканчивается при 1650 ℃.. В это время это микропродукт, когда температура превышает 1700 ℃, когда кристаллизация хорошо развита. Видно, что температура горения напрямую влияет на образование муллита и развитие кристаллов..
Поэтому, нагрев до определенной температуры обжига и продление определенного времени выдержки необходим для синтеза муллита. К чистоте сырья, используемого при синтезе муллитового кирпича, предъявляются очень строгие требования., а небольшое количество примесных компонентов снизит содержание муллита..
В промышленном производстве, неизбежно внесение различных примесей, иметь Fe2O3, ТиО2, СаО, MgO, Na2O, К2О, из которых наиболее вреден Na2O, К2О, они препятствуют образованию муллита, и приводят к образованию большого количества стеклофазы, богатой кремнеземом., уменьшение содержания муллита.
Fe2O3 замедлит процесс муллитизации и увеличит количество стеклообразной фазы.. Когда TiO2 присутствует в небольшом количестве, некоторые ионы Ti проникают в решетку муллита, образуя твердый раствор и способствуя образованию муллита, развитию и росту кристаллов., и когда содержание TiO2 слишком велико, он по-прежнему играет роль плавящего агента.
Электроплавильный муллитовый кирпич плавится в электродуговой печи., муллита из расплава, охлаждающего кристаллы осадков и изготовленного, его процесс осаждения кристаллов и фазовая диаграмма системы Al2O3-SiO2 аналогичны процессу осаждения кристаллов. Когда содержание Al2O3 в сопрягаемом материале выше, чем 71.8% теоретической группы в муллите, образуется твердый раствор муллита с растворенным избытком Al2O3, то есть. β-муллит, and the corundum phase appears only when Al2O3>80%.
Минеральный фазовый состав электроплавленного муллита обычно состоит из кристаллов муллита и стеклофазы.. По сравнению со спеченным муллитом, электроплавленный муллит имеет хорошо развитые кристаллы., крупные зерна, меньше дефектов, а размеры кристаллов в сотни раз больше, чем у спеченного муллита.. Поэтому, механические свойства при высоких температурах и устойчивость к эрозии относительно лучше.
3. Распространенные формы муллита
Муллитовые материалы могут быть получены прямым синтезом каолинита., минералы группы кремнезема, гидроксид алюминия или оксид алюминия и кремнезем.
Глинистые материалы и минералы группы глинозема или кремнезема и технический глинозем в условиях нагревания F реакция с образованием первичного и вторичного муллита., первичный муллит, образовавшийся в диапазоне 1000 ~ 1200 ℃, дальнейшее повышение температуры, так что кристаллизация увеличивается.
Образование вторичного муллита обычно завершается при 1650°С.. Для производства плотных муллитовых изделий, обычно используется двухэтапный метод спекания.
Муллит имеет две кристаллические формы.: игольчатые и призматические. Игольчатая стеклофаза, армированная муллитом, фаза химического состава материала, в то же время, иголка огнеупорные материалы из муллита чем призматический муллитовый материал.
Каолинит быстро нагревается до температуры выше 1400°C с образованием игольчатого муллита.. В противном случае, при медленном нагревании до более низкой температуры образуется призматический муллит.. Также сообщалось о трубчатой морфологии и сферическом муллите., первое, предположительно, связано с напряжением, вызванным несоответствием размеров кремний-кислородных и алюмо-кислородных тетраэдров., и последний, так называемый азотсодержащий муллит.
Характеристики анизотропии теплового расширения муллита обеспечивают хорошую термическую стабильность., усовершенствованный муллитовый материал для деталей питателя, возможность замены непосредственно на рабочем питателе без предварительного подогрева.
