Mullit esaslı kompozitlerin uygulama alanları ve özellikleri
Mullite, alümina ve silikon oksitten oluşan ikili bir katı çözelti bileşiğidir. Al2O3-SiO2 ikili faz diyagramındaki en kararlı bileşiktir. Çok az doğal mineral vardır. Günümüzde alüminyum içeren ve silikon içeren hammaddeler çoğunlukla yüksek sıcaklıkta sentezlenmektedir.
Mullite, yüksek kırılma tokluğu, yüksek sıcaklık direnci, oksidasyon direnci, termal şok direnci, sürünme direnci, düşük termal iletkenlik, güçlü elektrik yalıtımı ve düşük dielektrik katsayısı gibi birçok mükemmel fiziksel özelliğe sahiptir. Ek olarak, mullit ayrıca yüksek kimyasal stabiliteye sahiptir ve alkali akılarda ve karbonatlı akılarda iyi korozyon direncine sahiptir. Bu nedenle, mullit çeşitli kompozit malzemelerde kullanılabilir ve kimya endüstrisi, enerji, çevre vb. alanlarda yaygın olarak araştırılmış ve uygulanmıştır.
1. Kaplama malzemesi
Mükemmel stabilitesi ve düşük termal genleşme katsayısı nedeniyle, mullit, malzemenin termal şok direncini ve oksidasyon direncini arttırmak için kaplama malzemelerinde sıklıkla kullanılır. Mullit iyi bir ısı ve korozyon direncine sahip olduğundan, kaplamalarda mullit kullanımı malzemenin yüksek sıcaklık korozyon direncini de artırabilir.
2. Polimer malzemeler
Polimer malzemelere mullit eklenmesi, malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir. Feng et al. Epoksi reçinenin eğilme mukavemetini 4.2MPa’dan 47.6MPa’ya yükseltebilen müllit bıyık epoksi reçine kompozit malzemesini hazırlamak için epoksi reçinesine eşit olarak dağıtılmış sivri uçlu mullit bıyıkları ve aşınma oranı da önemli ölçüde azalır. Ek olarak, mullit ilavesi, SBR’nin vulkanizasyon özelliklerini ve esnekliğini de iyileştirebilir.
3. Termal depolama malzemeleri
Faz değiştiren malzemeler/seramik matrisli kompozit enerji depolama malzemeleri, termal enerji depolama malzemelerinin önemli araştırma yönlerinden biri haline gelmiştir. Mullit esaslı gözenekli seramik malzeme, yüksek ısı kapasitesi, iyi termal şok direnci ve yüksek gözenekliliği nedeniyle iyi bir ısı depolama ve enerji depolama matris malzemesidir.
Kordiyerit-mullit kompozit seramikler, yeni nesil güneş enerjisi sistemleri için en umut verici termal depolama malzemelerinden biridir. Wu et al. termal depolama malzemelerinin matrisi olarak kullanılabilecek farklı alüminyum ve silikon hammaddeleri kullanarak bir dizi kordiyerit-mullit kompozit seramik malzeme hazırladı.
4. Dalga ileten malzeme
Mullit bazlı dalga ileten seramik malzemeler mükemmel termal şok direncine, yüksek sıcaklıkta mekanik özelliklere, kimyasal stabiliteye ve mükemmel orta kızılötesi dalga iletme özelliklerine sahiptir ve anten kaportaları ve anten gibi özel yüksek sıcaklık optik pencere malzemeleri olarak kullanılabilir. yüksek hızlı uçaklar için pencereler. Beklemek. Dalga geçirgenliği temel olarak kirlilikler, tane sınırları, gözenekler, mikro çatlaklar ve yüzey pürüzlülüğü gibi mikro yapısından etkilenir. Hazırlama işlemi, sıcak izostatik presleme, vakum sinterleme, mikrodalga sinterleme ve kıvılcım plazma sinterlemeyi içerir.
Krom-alüminyum fosfat malzemesi de ideal bir dalga ileten malzemedir, ancak mekanik özellikleri zayıftır ve müllitli kompoziti mekanik özelliklerini ve termal şok direncini iyileştirebilir. Zhou Pingsen et al. mullit takviyeli krom alüminyum fosfat yüksek sıcaklıkta dalga ileten seramikleri hazırlamak için çok fazlı kompozit seramik teknolojisini kullandı. Sonuçlar, müllit içeriğinin artmasıyla çok fazlı seramiklerin termal şok direncinin ve mekanik özelliklerinin iyileştirildiğini göstermektedir. .
5. Isı yalıtım malzemeleri
Mullit elyaf esaslı gözenekli malzeme, düşük yoğunluk, düşük ısı iletkenliği ve belirli mukavemet avantajlarına sahiptir ve ideal bir ısı yalıtım malzemesidir. Bunlar arasında, mullit lifi esas olarak iki tür harici giriş yöntemine ve yerinde sentez yöntemine sahiptir.
6. Seramik membran malzemesi
Yeni bir ayırma ortamı türü olan seramik membran, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç direnci, korozyon direnci, yüksek ayırma verimliliği, kolay temizleme ve rejenerasyon vb. avantajlara sahiptir. Çevre mühendisliği, gıda, tıp, biyoteknoloji ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. ayırma işlemleri. Eşsiz lifli yapısı nedeniyle, mullit genellikle seramik ayırma membranı malzemelerinin hazırlanmasında kullanılır.