¿Cuáles son las propiedades de la mullita? ¿Cómo se utiliza en materiales refractarios de carburo de silicio aluminio silicio?
La mullita es un mineral formado a partir de aluminosilicatos a altas temperaturas. Se forma cuando los aluminosilicatos se calientan artificialmente y se utiliza a menudo para producir materiales refractarios de alta temperatura. Su fórmula química es 3Al2O3·2SiO2. Teóricamente, el contenido de Al2O3 en la mullita pura es aproximadamente del 71,8%. Bajo presión normal, es el único compuesto que puede existir de forma estable en el diagrama de fases binario de Al2O3-SiO2. La estructura cristalina de la mullita es un sistema cristalino ortorrómbico. La estructura promedio se compone de aristas octaédricas compartidas conectadas en una cadena paralela al eje C. Está ubicado en los cuatro vértices y el centro del plano de proyección de la celda unitaria. En Z= de cada celda unitaria, la cadena octaédrica en 1/2 está conectada a los tetraedros [SiO4] y [AlO4], y los tetraedros forman una doble cadena paralela al eje c.
La mullita es una disposición en forma de cadena de cristales en forma de aguja o columnares que se extienden a lo largo del eje c. Estos cristales en forma de agujas o columnares se cruzan entre sí para formar una estructura de red sólida y entrelazada. Esta característica proporciona a los productos mullitas un rendimiento relativamente excelente. Tiene las siguientes propiedades: su dureza es alta, alrededor de 6,7 (dureza de Mohs), su punto de fusión puede alcanzar los 1870 grados, su conductividad térmica es de 13,8 KJ/m·h·K y su expansión lineal es pequeña, por ejemplo, a 20~1000 grados La tasa de expansión lineal de las mullitas es 5,3×10-6/K, y el módulo elástico es bajo, entre 160-200Gpa, que es aproximadamente la mitad que el del Al2O3 y el SiC.
La mullita tiene excelentes propiedades físicas y químicas, como alta refractariedad, buena estabilidad al choque térmico y resistencia a la fluencia, alta temperatura de ablandamiento de carga, buena estabilidad del volumen y resistencia a la corrosión. Otra característica es que su resistencia a altas temperaturas y sus propiedades de fractura aumentarán con el aumento de la temperatura y no disminuirán. Por ejemplo, su resistencia a una temperatura alta de 1300 grados es 1,7 veces mayor que a temperatura ambiente. Cuando la temperatura sube por encima de los 1800 grados, comienzan a formarse trazas de fase líquida dentro de la mullita. Cuando la temperatura alcanza los 1850 grados, la mullita se derrite por completo. Por lo tanto, la mullita es ampliamente utilizada en industrias como la del cemento, vidrio, cerámica, metalurgia, química, energía eléctrica, defensa nacional y gas, convirtiéndose en un material refractario avanzado que cumple con las condiciones de uso.
En los materiales refractarios de aluminio, silicio y carburo de silicio, los cristales de mullita en forma de columna y de aguja se intercalan entre sí para formar una estructura de red escalonada. Esta estructura de red puede formar una combinación estrecha con las partículas circundantes, lo que hace que el material refractario tenga una resistencia relativamente alta. La presencia de mullita puede mejorar la estabilidad al choque térmico y la temperatura de ablandamiento de la carga del material, lo que permite que el material refractario de carburo de silicio y aluminio se utilice en lugares con temperaturas más altas y cambios frecuentes.
