ขอบเขตการใช้งานและลักษณะของวัสดุผสมที่มีมัลไลท์

Mullite เป็นสารประกอบของแข็งไบนารีที่ประกอบด้วยอลูมินาและซิลิกอนออกไซด์ เป็นสารประกอบที่เสถียรที่สุดในแผนภาพเฟสไบนารี Al2O3-SiO2 มีแร่ธาตุธรรมชาติน้อยมาก ปัจจุบันวัตถุดิบที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมและซิลิกอนส่วนใหญ่จะถูกสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูง

Mullite มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ความเหนียวแตกหักสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน ต้านทานการคืบ การนำความร้อนต่ำ ฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง และค่าสัมประสิทธิ์ไดอิเล็กตริกต่ำ นอกจากนี้ มัลไลท์ยังมีความเสถียรทางเคมีสูง และมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในฟลักซ์อัลคาไลน์และฟลักซ์อัดลม ดังนั้น mullite จึงสามารถใช้ในวัสดุคอมโพสิตได้หลากหลาย และได้รับการวิจัยและนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านอุตสาหกรรมเคมี พลังงาน สิ่งแวดล้อม และอื่นๆ

1. วัสดุเคลือบ

เนื่องจากความเสถียรที่ดีเยี่ยมและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ มัลไลท์จึงมักใช้ในวัสดุเคลือบเพื่อเพิ่มความต้านทานการกระแทกจากความร้อนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของวัสดุ เนื่องจากมัลไลท์มีความต้านทานความร้อนและการกัดกร่อนได้ดี การใช้มัลไลท์ในสารเคลือบจึงช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงของวัสดุได้

2. วัสดุพอลิเมอร์

การเพิ่มมัลไลท์ลงในวัสดุพอลิเมอร์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างมาก เฟิงและคณะ หนวดเครามัลไลท์ที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในอีพอกซีเรซินเพื่อเตรียมวัสดุผสมอีพอกซีเรซินมัลไลท์มัสเกอร์ ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงในการดัดงอของอีพอกซีเรซินจาก 4.2MPa เป็น 47.6MPa และอัตราการสึกหรอก็ลดลงเช่นกัน นอกจากนี้ การเพิ่มมัลไลท์ยังสามารถปรับปรุงลักษณะการวัลคาไนซ์และความยืดหยุ่นของ SBR ได้อีกด้วย

3. วัสดุเก็บความร้อน

วัสดุสำหรับเปลี่ยนเฟส/วัสดุเก็บพลังงานคอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิกได้กลายเป็นหนึ่งในแนวทางการวิจัยที่สำคัญของวัสดุกักเก็บพลังงานความร้อน วัสดุเซรามิกที่มีรูพรุนแบบมัลไลท์เป็นวัสดุเมทริกซ์การเก็บความร้อนและการจัดเก็บพลังงานที่ดี เนื่องจากมีความจุความร้อนสูง ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี และความพรุนสูง

Cordierite-mullite คอมโพสิตเซรามิกเป็นหนึ่งในวัสดุเก็บความร้อนที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์รุ่นต่อไป วูและคณะ ได้เตรียมชุดของวัสดุเซรามิกผสมคอร์เดียไรท์-มัลไลท์โดยใช้อะลูมิเนียมและซิลิกอนวัตถุดิบต่างๆ ซึ่งสามารถใช้เป็นเมทริกซ์ของวัสดุเก็บความร้อนได้

4. วัสดุส่งคลื่น

วัสดุเซรามิกที่ส่งผ่านคลื่นแบบมัลไลท์มีความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิสูง ความเสถียรทางเคมี และคุณสมบัติการส่งสัญญาณคลื่นอินฟราเรดกลางที่ดีเยี่ยม และสามารถใช้เป็นวัสดุหน้าต่างแสงพิเศษที่มีอุณหภูมิสูง เช่น เรโดมและเสาอากาศ หน้าต่างสำหรับเครื่องบินความเร็วสูง รอ. การส่องผ่านของคลื่นได้รับผลกระทบจากโครงสร้างจุลภาคเป็นหลัก เช่น สิ่งเจือปน ขอบเกรน รูพรุน รอยแตกขนาดเล็ก และความขรุขระของพื้นผิว กระบวนการเตรียมการรวมถึงการกดไอโซสแตติกแบบร้อน การเผาผนึกสุญญากาศ การเผาผนึกด้วยไมโครเวฟ และการเผาผนึกพลาสม่าด้วยประกายไฟ

วัสดุโครเมียม-อะลูมิเนียม ฟอสเฟตยังเป็นวัสดุส่งคลื่นในอุดมคติเช่นกัน แต่คุณสมบัติทางกลของวัสดุนั้นไม่ดี และคอมโพสิตที่มีมัลไลท์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ โจวผิงเซินและคณะ ใช้เทคโนโลยีเซรามิกคอมโพสิตหลายเฟสเพื่อเตรียมเซรามิกที่ส่งผ่านคลื่นอุณหภูมิสูงด้วยโครเมียมอะลูมิเนียมฟอสเฟตเสริมแรง ผลการวิจัยพบว่าด้วยปริมาณมัลไลท์ที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนและคุณสมบัติทางกลของเซรามิกแบบหลายเฟสจะดีขึ้น .

5. วัสดุฉนวนความร้อน

วัสดุที่มีรูพรุนแบบเส้นใยมัลไลท์มีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำ มีค่าการนำความร้อนต่ำ และมีความแข็งแรงระดับหนึ่ง และเป็นวัสดุฉนวนความร้อนในอุดมคติ ในหมู่พวกเขา เส้นใยมัลไลท์ส่วนใหญ่มีวิธีการแนะนำภายนอกสองประเภทและวิธีการสังเคราะห์ในแหล่งกำเนิด

6. วัสดุเมมเบรนเซรามิก

ในฐานะที่เป็นสื่อแยกประเภทใหม่ เมมเบรนเซรามิกมีข้อดีคือทนต่ออุณหภูมิสูงและความดันสูง ทนต่อการกัดกร่อน ประสิทธิภาพการแยกสูง ทำความสะอาดง่ายและสร้างใหม่ ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม อาหาร ยา เทคโนโลยีชีวภาพและอื่น ๆ กระบวนการแยก เนื่องจากโครงสร้างเส้นใยที่เป็นเอกลักษณ์ มักใช้มัลไลท์เพื่อเตรียมวัสดุเมมเบรนสำหรับการแยกเซรามิก