Campos de aplicação e características de compósitos à base de mulita
A mulita é um composto de solução sólida binária composto de alumina e óxido de silício. É o composto mais estável no diagrama de fases binário Al2O3-SiO2. Existem muito poucos minerais naturais. Atualmente, as matérias-primas contendo alumínio e silício são sintetizadas principalmente em alta temperatura.
A mulita tem muitas propriedades físicas excelentes, como alta tenacidade à fratura, resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, resistência ao choque térmico, resistência à fluência, baixa condutividade térmica, forte isolamento elétrico e baixo coeficiente dielétrico. Além disso, a mulita também possui alta estabilidade química e boa resistência à corrosão em fluxos alcalinos e carbonatados. Portanto, a mulita pode ser usada em uma variedade de materiais compósitos e tem sido amplamente pesquisada e aplicada nos campos da indústria química, energia, meio ambiente e assim por diante.
1. Material de revestimento
Devido à sua excelente estabilidade e baixo coeficiente de expansão térmica, a mulita é frequentemente usada em materiais de revestimento para aumentar a resistência ao choque térmico e à oxidação do material. Como a mulita tem boa resistência ao calor e à corrosão, o uso de mulita em revestimentos também pode aumentar a resistência à corrosão em alta temperatura do material.
2. Materiais poliméricos
A adição de mulita a materiais poliméricos pode melhorar significativamente as propriedades dos materiais. Feng et ai. bigodes de mulita acicular distribuídos uniformemente em resina epóxi para preparar material composto de resina epóxi de bigode de mulita, que pode aumentar a resistência à flexão da resina epóxi de 4,2 MPa para 47,6 MPa, e a taxa de desgaste também é significativamente reduzida. Além disso, a adição de mulita também pode melhorar as características de vulcanização e resiliência do SBR.
3. Materiais de armazenamento térmico
Materiais de mudança de fase/materiais de armazenamento de energia composta de matriz cerâmica tornaram-se uma das importantes direções de pesquisa de materiais de armazenamento de energia térmica. O material cerâmico poroso à base de mulita é um bom material de armazenamento de calor e matriz de armazenamento de energia devido à sua grande capacidade térmica, boa resistência ao choque térmico e alta porosidade.
As cerâmicas compostas de cordierita-mulita são um dos materiais de armazenamento térmico mais promissores para sistemas de energia solar térmica de próxima geração. Wu et ai. preparou uma série de materiais cerâmicos compostos de cordierita-mulita usando diferentes matérias-primas de alumínio e silício, que podem ser usadas como matriz de materiais de armazenamento térmico.
4. Material transmissor de ondas
Os materiais cerâmicos de transmissão de ondas à base de mulita têm excelente resistência ao choque térmico, propriedades mecânicas de alta temperatura, estabilidade química e excelentes propriedades de transmissão de ondas no infravermelho médio e podem ser usados como materiais especiais de janela óptica de alta temperatura, como radomes e antena janelas para aeronaves de alta velocidade. Espere. Sua transmitância de onda é afetada principalmente por sua microestrutura, como impurezas, contornos de grão, poros, microfissuras e rugosidade da superfície. O processo de preparação inclui prensagem isostática a quente, sinterização a vácuo, sinterização por micro-ondas e sinterização por plasma de faísca.
O material de fosfato de cromo-alumínio também é um material transmissor de ondas ideal, mas suas propriedades mecânicas são pobres, e seu composto com mulita pode melhorar suas propriedades mecânicas e resistência ao choque térmico. Zhou Pingsen et ai. usou tecnologia cerâmica composta multifásica para preparar cerâmicas de transmissão de ondas de alta temperatura de fosfato de alumínio de cromo reforçado com mulita. Os resultados mostram que com o aumento do teor de mulita, a resistência ao choque térmico e as propriedades mecânicas das cerâmicas multifásicas são melhoradas. .
5. Materiais de isolamento térmico
O material poroso à base de fibra de mulita tem as vantagens de baixa densidade, baixa condutividade térmica e certa resistência, e é um material de isolamento térmico ideal. Entre eles, a fibra de mulita tem principalmente dois tipos de método de introdução externa e método de síntese in situ.
6. Material da membrana cerâmica
Como um novo tipo de meio de separação, a membrana cerâmica tem as vantagens de resistência a alta temperatura e alta pressão, resistência à corrosão, alta eficiência de separação, fácil limpeza e regeneração, etc. processos de separação. Devido à sua estrutura fibrosa única, a mulita é frequentemente usada para preparar materiais de membrana de separação de cerâmica.