Quais são as propriedades da mulita? Como é usado em materiais refratários de alumínio, silício e carboneto de silício?
A mulita é um mineral formado a partir de aluminossilicatos em altas temperaturas. É formado quando os aluminossilicatos são aquecidos artificialmente e é frequentemente usado para produzir materiais refratários de alta temperatura. Sua fórmula química é 3Al2O3·2SiO2. Teoricamente, o teor de Al2O3 na mulita pura é de cerca de 71,8%. Sob pressão normal, é o único composto que pode existir de forma estável no diagrama de fase binária Al2O3-SiO2. A estrutura cristalina da mulita é um sistema cristalino ortorrômbico. A estrutura média é composta por arestas compartilhadas octaédricas conectadas em uma cadeia paralela ao eixo C. Ele está localizado nos quatro vértices e no centro do plano de projeção da célula unitária. Em Z= de cada célula unitária A cadeia octaédrica em 1/2 está conectada aos tetraedros [SiO4] e [AlO4], e os tetraedros formam uma cadeia dupla paralela ao eixo c.
Mulita é um arranjo em forma de cadeia de cristais em forma de agulha ou colunares que se estendem ao longo do eixo c. Esses cristais em forma de agulha ou colunares se cruzam para formar uma estrutura de rede sólida e entrelaçada. Esse recurso proporciona aos produtos de mulita um desempenho relativamente excelente. Possui as seguintes propriedades: sua dureza é alta, cerca de 6,7 (dureza Mohs), seu ponto de fusão pode chegar a 1870 graus, sua condutividade térmica é 13,8KJ/m·h·K e sua expansão linear é pequena, por exemplo, em 20~1000 graus A taxa de expansão linear das mulitas é 5,3×10-6/K, e o módulo de elasticidade é baixo, entre 160-200Gpa, que é cerca de metade do Al2O3 e SiC.
A mulita possui excelentes propriedades físicas e químicas, como alta refratariedade, boa estabilidade ao choque térmico e resistência à fluência, alta temperatura de amolecimento de carga, boa estabilidade de volume e resistência à corrosão. Outra característica é que sua resistência a altas temperaturas e propriedades de fratura aumentarão com o aumento da temperatura e não diminuirão. Por exemplo, a sua resistência a uma temperatura elevada de 1300 graus é 1,7 vezes maior que à temperatura ambiente. Quando a temperatura sobe acima de 1.800 graus, vestígios de fase líquida começam a se formar dentro da mulita. Quando a temperatura atinge 1.850 graus, a mulita derrete completamente. Portanto, a mulita é amplamente utilizada em indústrias como cimento, vidro, cerâmica, metalurgia, química, energia elétrica, defesa nacional e gás, tornando-se um material refratário avançado que atende às condições de uso.
Em materiais refratários de alumínio, silício e carboneto de silício, cristais de mulita colunares e em forma de agulha são intercalados entre si para formar uma estrutura de rede escalonada. Esta estrutura de rede pode formar uma combinação estreita com as partículas circundantes, tornando assim o material refratário relativamente de alta resistência. A presença de mulita pode melhorar a estabilidade ao choque térmico e a temperatura de amolecimento da carga do material, permitindo que o material refratário de carboneto de alumínio e silício seja utilizado em locais com temperaturas mais elevadas e mudanças frequentes.
