Kādas ir mullīta īpašības? Kā to izmanto alumīnija silīcija silīcija karbīda ugunsizturīgos materiālos?
Mullīts ir minerāls, kas veidojas no aluminosilikātiem augstā temperatūrā. Tas veidojas, mākslīgi karsējot alumīnija silikātus, un bieži tiek izmantots augstas temperatūras ugunsizturīgu materiālu ražošanai. Tā ķīmiskā formula ir 3Al2O3·2SiO2. Teorētiski Al2O3 saturs tīrā mullītā ir aptuveni 71,8%. Normālā spiedienā tas ir vienīgais savienojums, kas var stabili pastāvēt Al2O3-SiO2 binārās fāzes diagrammā. Mullīta kristāliskā struktūra ir ortorombiska kristālu sistēma. Vidējā struktūra sastāv no oktaedriskām kopīgām malām, kas savienotas ķēdē, kas ir paralēla C asij. Tas atrodas vienības vienības šūnas projekcijas plaknes četrās virsotnēs un centrā. Pie katras vienības šūnas Z= Oktaedriskā ķēde 1/2 ir savienota ar [SiO4] un [AlO4] tetraedriem, un tetraedri veido dubultu ķēdi, kas ir paralēla c asij.
Mullīts ir adatveida vai kolonnu kristālu ķēdei līdzīgs izkārtojums, kas stiepjas gar c asi. Šie adatveida vai kolonnveida kristāli krustojas viens ar otru, veidojot savītu un cietu tīkla struktūru. Šī funkcija nodrošina mullites produktiem salīdzinoši izcilu veiktspēju. Tam ir šādas īpašības: tā cietība ir augsta, apmēram 6,7 (Mosa cietība), tā kušanas temperatūra var sasniegt 1870 grādus, tā siltumvadītspēja ir 13,8 KJ/m·h·K, un tā lineārā izplešanās ir neliela, piemēram, plkst. 20–1000 grādi Mullītu lineārās izplešanās ātrums ir 5,3 × 10-6/K, un elastības modulis ir zems, starp 160-200Gpa, kas ir aptuveni uz pusi mazāks nekā Al2O3 un SiC.
Mullītam ir lieliskas fizikālās un ķīmiskās īpašības, piemēram, augsta ugunsizturība, laba termiskā trieciena stabilitāte un šļūdes izturība, augsta slodzes mīkstināšanas temperatūra, laba tilpuma stabilitāte un izturība pret koroziju. Vēl viena tā īpašība ir tā, ka tā izturība un lūzuma īpašības augstā temperatūrā palielināsies, paaugstinoties temperatūrai un nemazināsies. Piemēram, tā izturība augstā 1300 grādu temperatūrā ir 1,7 reizes lielāka nekā istabas temperatūrā. Kad temperatūra paaugstinās virs 1800 grādiem, mullīta iekšpusē sāk veidoties šķidrās fāzes pēdas. Kad temperatūra sasniedz 1850 grādus, mullīts pilnībā izkūst. Tāpēc mullīts tiek plaši izmantots tādās nozarēs kā cements, stikls, keramika, metalurģija, ķīmija, elektroenerģija, valsts aizsardzība un gāze, kļūstot par progresīvu ugunsizturīgu materiālu, kas atbilst lietošanas nosacījumiem.
Alumīnija silīcija silīcija karbīda ugunsizturīgos materiālos kolonnveida un adatas formas mullīta kristāli ir mijas viens ar otru, veidojot pakāpenisku tīkla struktūru. Šī tīkla struktūra var veidot ciešu kombināciju ar apkārtējām daļiņām, tādējādi padarot ugunsizturīgo materiālu salīdzinoši izturīgu. Mullīta klātbūtne var uzlabot materiāla termiskā trieciena stabilitāti un slodzes mīkstināšanas temperatūru, ļaujot alumīnija silīcija karbīda ugunsizturīgo materiālu izmantot vietās ar augstāku temperatūru un biežām izmaiņām.
