Области применения и характеристики композитов на основе муллита
Муллит представляет собой бинарное твердое растворное соединение, состоящее из оксида алюминия и оксида кремния. Это наиболее стабильное соединение на бинарной фазовой диаграмме Al2O3-SiO2. Природных минералов очень мало. В настоящее время алюминийсодержащее и кремнийсодержащее сырье преимущественно синтезируют при высокой температуре.
Муллит обладает многими превосходными физическими свойствами, такими как высокая вязкость разрушения, высокая термостойкость, стойкость к окислению, стойкость к тепловому удару, сопротивление ползучести, низкая теплопроводность, сильная электрическая изоляция и низкий коэффициент диэлектрической проницаемости. Кроме того, муллит обладает высокой химической стабильностью и хорошей коррозионной стойкостью в щелочных и карбонизированных флюсах. Таким образом, муллит можно использовать в различных композитных материалах, он широко исследуется и применяется в химической промышленности, энергетике, окружающей среде и так далее.
1. Материал покрытия
Из-за своей превосходной стабильности и низкого коэффициента теплового расширения муллит часто используется в материалах покрытий для повышения термостойкости и стойкости материала к окислению. Поскольку муллит обладает хорошей термостойкостью и коррозионной стойкостью, использование муллита в покрытиях также может повысить коррозионную стойкость материала при высоких температурах.
2. Полимерные материалы
Добавление муллита в полимерные материалы позволяет значительно улучшить свойства материалов. Фэн и др. равномерно распределенные игольчатые муллитовые усы в эпоксидную смолу для приготовления композитного материала на основе эпоксидной смолы с муллитовыми усами, который может увеличить прочность эпоксидной смолы на изгиб с 4,2 МПа до 47,6 МПа, а также значительно снизить скорость износа. Кроме того, добавление муллита также может улучшить характеристики вулканизации и устойчивость SBR.
3. Теплоаккумулирующие материалы
Материалы с фазовым переходом / композитные материалы для хранения энергии с керамической матрицей стали одним из важных направлений исследований материалов для хранения тепловой энергии. Пористый керамический материал на основе муллита является хорошим матричным материалом для накопления тепла и энергии благодаря его большой теплоемкости, хорошей стойкости к тепловому удару и высокой пористости.
Кордиерит-муллитовая композитная керамика является одним из наиболее перспективных теплоаккумулирующих материалов для солнечных теплоэнергетических систем следующего поколения. Ву и др. подготовили серию кордиерит-муллитовых композиционных керамических материалов с использованием различного алюминиевого и кремниевого сырья, которые можно использовать в качестве матрицы теплоаккумулирующих материалов.
4. Материал, пропускающий волны
Керамические материалы, передающие волны, на основе муллита обладают отличной термостойкостью, механическими свойствами при высоких температурах, химической стабильностью и отличными свойствами передачи волн среднего инфракрасного диапазона и могут использоваться в качестве специальных материалов для высокотемпературных оптических окон, таких как обтекатели и антенны. окна для скоростных самолетов. Ждать. Его коэффициент пропускания волн в основном зависит от его микроструктуры, такой как примеси, границы зерен, поры, микротрещины и шероховатость поверхности. Процесс подготовки включает горячее изостатическое прессование, вакуумное спекание, микроволновое спекание и искровое плазменное спекание.
Хромоалюмофосфатный материал также является идеальным материалом, передающим волны, но его механические свойства плохие, а его композит с муллитом может улучшить его механические свойства и стойкость к тепловому удару. Чжоу Пинсен и др. использовали многофазную композитную керамическую технологию для получения армированной муллитом хромалюминийфосфатной высокотемпературной передающей волны керамики. Результаты показывают, что с увеличением содержания муллита термостойкость и механические свойства многофазной керамики улучшаются. .
5. Теплоизоляционные материалы
Пористый материал на основе муллитового волокна обладает преимуществами низкой плотности, низкой теплопроводности и определенной прочности и является идеальным теплоизоляционным материалом. Среди них муллитовое волокно в основном имеет два вида метода внешнего введения и метод синтеза на месте.
6. Керамический мембранный материал
Как новый тип разделительной среды, керамическая мембрана обладает такими преимуществами, как стойкость к высоким температурам и высокому давлению, коррозионная стойкость, высокая эффективность разделения, простота очистки и регенерации и т. д. Она широко используется в экологической инженерии, пищевой промышленности, медицине, биотехнологии и других областях. разделительные процессы. Благодаря своей уникальной волокнистой структуре муллит часто используется для изготовления материалов для керамических разделительных мембран.