Synthese von Mullit

Die Synthesemethoden von Mullit können in Sinterverfahren und Elektroschmelzverfahren unterteilt werden. Das Sinterverfahren kann je nach Art der Rohmaterialvorbereitung in ein Trockenverfahren und ein Nassverfahren unterteilt werden. Bei der Trockenmethode werden die Zutaten zusammengemahlen und anschließend im Drehrohr- oder Tunnelofen gebrannt, nachdem eine Kugel oder ein Kompaktat gepresst wurde. Beim Nassverfahren wird das Verbundmaterial mit Wasser zu einer Aufschlämmung gemahlen, dann gepresst und gefiltert, um es zu einem Schlammkuchen zu entwässern, und der Schlamm wird durch Vakuum in einen Schlammabschnitt oder einen Schlammrohling gepresst und dann verbrannt.
Das elektrische Schmelzverfahren besteht darin, das Verbundmaterial in den Lichtbogenofen zu geben, es bei der durch den Lichtbogen erzeugten hohen Temperatur zu schmelzen, die Kristallisation abzukühlen und natürliche Rohstoffe (wie Bauxit usw.) zu verwenden, die direkt zerkleinert werden können<1.5mm particles without grinding, and then mixed with other powdered raw materials in the mixer evenly.
Die Synthese von Mullit durch Sintern erfolgt im Allgemeinen bei 1650–1700 Grad. Die Hauptfaktoren, die die Synthese von Mullit durch Sintern beeinflussen, sind die Reinheit des Rohmaterials, die Feinheit des Rohmaterials und die Kalzinierungstemperatur. Die Synthese von Lenit durch das Sinterverfahren hängt hauptsächlich von der Festphasenreaktion zwischen Al2O3 und SiO2 ab, sodass eine Verbesserung der Dispersion des Rohmaterials den Prozess der gleichen Phasenreaktion beschleunigt. Insbesondere die Partikel<8μm have a great effect on the formation and sintering of synthetic mullite. It can be seen that the full mixing and fine grinding of raw materials is an important process condition to promote the solid phase of the synthesis of mullite. Mullite generally begins to form at 1200 ° C and ends at 1650 ° C. At this time, it is micro-grained, and the crystallization develops well when the temperature exceeds 1700℃. It can be seen that the combustion temperature directly affects the formation and crystal development of mullite. Therefore, heating to a certain firing temperature and extending a certain holding time are necessary conditions for the synthesis of mullite. The purity of the raw materials used to synthesize mullite is very strict, and a small amount of impurities will reduce the content of mullite.
In der industriellen Produktion ist es unvermeidlich, eine Vielzahl von Verunreinigungen wie Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O einzubringen, von denen Na2O und K2O die schädlichsten sind, die die Bildung von Mullit hemmen und zur Produktion führen aus einer Vielzahl silikareicher Glasphasen, wodurch der Mullitgehalt reduziert wird. Fe2O3 verlangsamt den Prozess der Mullitversteinerung und erhöht die Anzahl der Glasphasen. Wenn eine kleine Menge TiO2 vorhanden ist, gehen einige der Ti-Ionen in den Mullit-Charakter über und bilden eine feste Lösung, was die Bildung von Mullit sowie die Kristallentwicklung und das Kristallwachstum fördert. Wenn der TiO2-Gehalt zu hoch ist, spielt es immer noch die Rolle des Flussmittels. Elektroschmelzmullit wird hergestellt, indem die Verbindung in einem Lichtbogenofen geschmolzen und Mullit aus der Schmelze abgekühlt wird. Der Kristallisationsprozess ähnelt dem Phasendiagramm des Al2O3-SiO2-Systems.
When the Al2O3 of the compound is higher than 71.8% of the theoretical group in mullite, a mullite solid solution with excess Al2O3 is formed, that is, β-mullite, and only when the Al2O3>80 % werden eine Korundphase aufweisen. Die Mineralphasenzusammensetzung von geschmolzenem Mullit besteht im Allgemeinen aus Mullitkristall und Glasphase. Im Vergleich zu gesintertem Mullit sind geschmolzene Mullitkristalle gut entwickelt, mit großen Körnern und weniger Defekten, und die Kristallgröße ist hundertmal so groß wie die von gesintertem Mullit, sodass die mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen und die Erosionsbeständigkeit relativ gut sind.

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