Các lĩnh vực ứng dụng và đặc điểm của vật liệu tổng hợp dựa trên mullite
Mullite là một hợp chất dung dịch rắn nhị phân bao gồm nhôm và oxit silic. Nó là hợp chất ổn định nhất trong giản đồ pha nhị phân Al2O3-SiO2. Có rất ít khoáng chất tự nhiên. Hiện nay, nguyên liệu thô chứa nhôm và silic hầu hết được tổng hợp ở nhiệt độ cao.
Mullite có nhiều đặc tính vật lý tuyệt vời, chẳng hạn như độ bền đứt gãy cao, chịu nhiệt độ cao, chống oxy hóa, chống sốc nhiệt, chống rão, dẫn nhiệt thấp, cách điện mạnh và hệ số điện môi thấp. Ngoài ra, mullite còn có tính ổn định hóa học cao, và có khả năng chống ăn mòn tốt trong chất trợ dung kiềm và chất trợ dung có ga. Vì vậy, mullite có thể được sử dụng trong nhiều loại vật liệu composite, và đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp hóa chất, năng lượng, môi trường, v.v.
1. vật liệu phủ
Do tính ổn định tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt thấp, mullite thường được sử dụng trong vật liệu phủ để tăng khả năng chống sốc nhiệt và chống oxy hóa của vật liệu. Bởi vì mullite có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt, việc sử dụng mullite trong các lớp phủ cũng có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao của vật liệu.
2. Vật liệu polyme
Thêm mullite vào vật liệu polyme có thể cải thiện đáng kể các đặc tính của vật liệu. Feng và cộng sự. Râu mullite dạng thấu kính phân bố đồng đều vào nhựa epoxy để chuẩn bị vật liệu composite nhựa epoxy mullite, có thể làm tăng độ bền uốn của nhựa epoxy từ 4,2MPa lên 47,6MPa và tốc độ mài mòn cũng giảm đáng kể. Ngoài ra, việc bổ sung mullite cũng có thể cải thiện các đặc tính lưu hóa và khả năng phục hồi của SBR.
3. Vật liệu lưu trữ nhiệt
Vật liệu chuyển pha / vật liệu lưu trữ năng lượng composite ma trận gốm đã trở thành một trong những hướng nghiên cứu quan trọng của vật liệu lưu trữ nhiệt năng. Vật liệu gốm xốp gốc Mullite là vật liệu ma trận lưu trữ nhiệt và lưu trữ năng lượng tốt do khả năng chịu nhiệt lớn, khả năng chống sốc nhiệt tốt và độ xốp cao.
Gốm composite Cordierite-mullite là một trong những vật liệu lưu trữ nhiệt hứa hẹn nhất cho các hệ thống nhiệt điện mặt trời thế hệ tiếp theo. Wu và cộng sự. đã chuẩn bị một loạt vật liệu gốm composite cordierite-mullite bằng cách sử dụng các vật liệu thô nhôm và silicon khác nhau, có thể được sử dụng làm ma trận của vật liệu lưu trữ nhiệt.
4. Vật liệu truyền sóng
Vật liệu gốm truyền sóng dựa trên Mullite có khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời, đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao, ổn định hóa học và đặc tính truyền sóng trung hồng ngoại tuyệt vời và có thể được sử dụng làm vật liệu cửa sổ quang học nhiệt độ cao đặc biệt, chẳng hạn như radom và ăng-ten cửa sổ cho máy bay tốc độ cao. Chờ đợi. Sự truyền sóng của nó chủ yếu bị ảnh hưởng bởi cấu trúc vi mô của nó, chẳng hạn như tạp chất, ranh giới hạt, lỗ rỗng, vết nứt nhỏ và độ nhám bề mặt. Quá trình chuẩn bị bao gồm ép đẳng nhiệt nóng, thiêu kết chân không, thiêu kết vi sóng và thiêu kết plasma tia lửa.
Vật liệu phốt phát crom-nhôm cũng là một vật liệu truyền sóng lý tưởng, nhưng tính chất cơ học của nó kém, và composite của nó với mullite có thể cải thiện tính chất cơ học và khả năng chống sốc nhiệt. Zhou Pingsen và cộng sự. đã sử dụng công nghệ gốm composite đa pha để sản xuất gốm sứ truyền sóng nhiệt độ cao crom nhôm photphat gia cường mullite. Kết quả cho thấy rằng với sự gia tăng của hàm lượng mullite, khả năng chống sốc nhiệt và cơ tính của gốm nhiều pha được cải thiện. .
5. Vật liệu cách nhiệt
Vật liệu xốp làm từ sợi Mullite có ưu điểm là mật độ thấp, độ dẫn nhiệt thấp và độ bền nhất định, là vật liệu cách nhiệt lý tưởng. Trong số đó, sợi mullite chủ yếu có hai loại là phương pháp đưa vào bên ngoài và phương pháp tổng hợp tại chỗ.
6. Chất liệu màng gốm
Là một loại phương tiện phân tách mới, màng gốm có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao và áp suất cao, chống ăn mòn, hiệu quả phân tách cao, dễ dàng làm sạch và tái sinh, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật môi trường, thực phẩm, y học, công nghệ sinh học và các các quá trình phân tách. Do cấu trúc dạng sợi độc đáo của nó, mullite thường được sử dụng để chuẩn bị vật liệu màng ngăn cách gốm.