Aplicação de Mullite e seus refratários compostos na indústria de cerâmica

 Os móveis do forno (Sagger, placa de galpão, prato de empurrar etc.) estão no forno industrial no processo de torrefação nos espaços em branco para desempenhar um papel no espaçamento, suporte, suporte, amortecimento, proteção etc.

 Produtos de cerâmica tradicionais (cerâmica de construção, cerâmica sanitária, cerâmica, cerâmica avançada) usadas no disparo do forno, devido às condições da carga para suportar a temperatura de disparo da temperatura ambiente a muitos ciclos, precisam ter boas propriedades mecânicas e resistência ao choque térmico; Novo campo de energia dos materiais cátodo de bateria de lítio usados ​​no disparo do forno, além de excelentes propriedades mecânicas e resistência ao choque térmico, mas também devem ter excelente resistência às propriedades de corrosão.

 O desenvolvimento do forno de alto desempenho é de grande importância para o disparo de produtos de alta qualidade. A Mullite fundida de alta pureza é a melhor matéria -prima para a preparação de móveis de alta qualidade por causa de sua boa resistência ao choque térmico.

 O refratário do Mullite-Corundum é um dos materiais principais para móveis de forno hoje em dia, que possui boa resistência à alta temperatura, resistência ao choque térmico e estabilidade química e é especialmente adequado para materiais de ímã macio (ferrita) e cerâmica isolante eletricamente.

 Chen Guihua et al. prepared a mullite-corundum high-temperature push plate with good thermal shock resistance by using M75 electrofused mullite and electrofused corundum as aggregates, and alumina gum, -Al₂O₃ micropowder, and SiO₂ micropowder as the bonding matrix, and the flexural strength retention rate was 78% after two thermal shocks (1100 degree ⇌ water cooling), and no fracture occurred after 23 choques térmicos.

 Hou Xiaojing et al. Móveis de forno de corundum-mullite preparados com excelente resistência ao choque térmico usando partículas de corundum de placas, pó fino e partículas de mulita eletrofundidas como as principais matérias-primas, e a taxa de retenção da resistência à flexão à temperatura ambiente após três choques térmicos (1100 graus de resfriamento de ar) foi de até 100%, enquanto o material alta temperatura de alta temperatura (22.8 MPA em 1400 a 14) foi de 14%.

 Shoukodi et al. found that the introduction of zircon in corundum-mullite refractories prepared with slab corundum and electrofused mullite as the main raw materials could further improve the thermal shock resistance of corundum-mullite kiln furniture, and the mechanism of the improvement of the resistance to thermal shock was as follows: zircon decomposed into ZrO₂ and SiO₂ in the process of sintering, on the one hand, SiO₂ migrated outward from the Zro₂ agrega e produziu poros fechados; Por outro lado, as microcracks em forma de anel entre os agregados de Zro₂ e a matriz de mulita circundante devido à incompatibilidade térmica são capazes de dispersar as tensões geradas durante o ciclo de choque térmico.

 Em termos de matéria -prima Mullite, Zhang Yongchen et al. Comparou o desempenho de placas de empurradores de Mullite-Corundum preparadas a partir da mesma quantidade de mulita microcristalina e mulita eletrofundida comuns, e descobriu que a resistência à compressão dos dois tipos de placas de empurradores era semelhante, mas em termos de resistência térmica, o número de choques térmicos do que as placas de empurradores foi preparado a partir de microcritura de mullina mullite, foi mais importante que as placas térmicas foram preparadas de microcrituras de microcritura. foi atribuído ao fato de que a microestrutura interna da mulita eletrofada é propícia à absorção de tensões térmicas para melhorar a resistência a choques térmicos. Isso se deve ao fato de que a microestrutura interna da mulretija microcristalina é propícia à absorção do estresse térmico, o que melhora a resistência ao choque térmico.

 A cordierita possui um baixo coeficiente de expansão térmica (temperatura ambiente a 1000 graus, 2,5 × 10- ⁶ grau -gra -grau), que fornece excelente resistência ao choque térmico. O coeficiente de expansão térmica da cordierita é menor que o de Mullite. A incompatibilidade entre seus coeficientes de expansão térmica facilita a formação de rachaduras microscópicas na interface das duas fases, o que é propício à melhoria da resistência ao choque térmico dos materiais de Mullite-Cordierite. Placa derramada como um mobiliário especial para apoiar as peças de porcelana, o material é principalmente material composto da cordierita-mulita. Fang Binxiang et al. M60 mullite and cordierite as the main raw material, dextrin as a binding agent, prepared a high-strength cordierite - mullite shed plate, in 1200 degree high-temperature flexural strength can be as high as 17.7MPa, because of the material's skeleton consists of mullite and cordierite aggregates, the two by the mullite, cordierite and low alumina and high silica-oxygen glass phases composed of the "connection bridge The two are firmly connected by a "connecting bridge" composed of mullite, cordierite and low-Al, high-silica oxygen glass phases, which is conducive to improving the high-temperature mechanical properties. Although mullite-cordierite refractories have good performance and low contamination of porcelain parts, cordierite has a low melting point, and the maximum service temperature of its products is usually<1350℃.

 Com o desenvolvimento de novos veículos energéticos, dispositivos móveis eletrônicos e armazenamento de energia, a demanda por bateria de lítio está aumentando e o forno usado para o disparo de seu material do cátodo também está recebendo cada vez mais atenção. Atualmente, os materiais de cátodo de bateria de lítio comumente usados ​​são Lico₃, LIOH e Licoo₂ e outros materiais alcalinos, a Sagra para disparar com um certo grau de erosão, juntamente com o processo de preparação de ciclos quentes e frios, em comparação com a resistência ao choque cerâmica e a bateria de lítio, a bateria de que disparam a bateria de tiro com a estabilidade química e a estabilidade do férmico, a bateria da bateria da bateria da bateria da estabilidade química e da estabilidade do químico. A Mullite tem forte resistência à corrosão pelos íons Li e Co e é adequada como matéria -prima para o material do cátodo da bateria de lítio móveis de forno de disparo.zhai et al. descobriram que, estudando o mecanismo de erosão do material do cátodo de bateria em Mullite Sagger, Li₂o reage com a Mullite para gerar os produtos de reação de Lialsio₄ e Lialsi₂o6, que estão relacionados ao material de sagger, resultando em micro -travestres e a expansão térmica e a resistência térmica. A incompatibilidade leva à geração de microcracks e, portanto, a superfície de Sagger é espalhada e danificada. Isso indica que a resistência à erosão da sagger de mulita monofásica não é satisfatória. Para melhorar o desempenho do Mullite Sagger monofásico para o disparo de material do cátodo da bateria de lítio, Shan Zhilin et al. Utilizou M70 Mullite e Cordierite como o agregado para preparar o material Sagger Mullite-Cordierite e descobriram que o material formava uma camada de camada protetora reativa que poderia resistir à erosão do material catodo durante o processo de erosão, e teve uma boa resistência à erosão de Li e co-íons.

 Jing Xie et al. Investigou o mecanismo de erosão do Licoo₂ em Mullite -Cordierite Sagger sintetizado a partir de carbonato de cobalto alcalino e carbonato de lítio e apontou que LiO₂ produzido pela decomposição de li₂co₃ pode reagir com Mullite e cordierita para formar lialo₂, -lialsiO₄ e Li4SiO₄. A mudança de volume resultante da reação de erosão e da incompatibilidade de expansão térmica entre a fase física original e os produtos de reação resultaram em micro -travessias transversais dentro do material e espalhamento na superfície. No entanto, à medida que a reação da erosão prossegue, as partículas de mulita e cordierita são fundidas com o substrato, e a camada de penetração é mais densa do que antes da erosão, o que dificulta a difusão adicional de Lio₂, e a sagger tem forte resistência à erosão. Chen Yang et al. Utilizou Mullite e Cordierita eletrofundidos como as principais matérias-primas para preparar uma Sagger de Cordierita-Mullita com boa resistência a Li₂ (ni 0. 8co 0. 1mn 0. 1) o χ χ {{{12mn} 0 graus e um resíduo. resfriamento de água).

 Chen Ning et al. Utilizou a mulita e a cordierita como matérias-primas principais para preparar um tipo de mobiliário de forno-com-cordierite de Mullite, especialmente adequado para o disparo de material do cátodo de bateria de íons de lítio, a resistência à flexão da temperatura ambiente e a resistência à compressão podem atingir 9,5 e 58,8 MPa, e a força flexural de alta temperatura a 1100 graus é 11,4 MPa. Zhao Mengxi et al. Utilizou Mullite e cordierita M60 de baixo custo como matérias-primas, e a mistura de cera como agente de ligação para produzir um Sagger de Mullite-Cordierite, adequado para disparar a bateria de lítio por método de moldagem por injeção de pressão quente. Zhao Mengxi et al. Utilizou M60 Mullite e cordierita de baixo custo como matérias-primas e mistura de cera como agente de ligação para preparar uma sagger de Mullite-Cordierite para disparar a bateria de lítio por método de moldagem por injeção de pressão a quente.

 No sistema de material Mullite-Cordierite, a introdução de espinélio de magnésio-alumínio ou titanato de alumínio pode melhorar ainda mais o desempenho do material.zhai et al. apontou que o espinélio de magnésio-alumínio é o menos reativo com o material da bateria e tem melhor resistência à erosão do lítio. Portanto, o sistema de material de espinélio de magnesia-alumínio Mullite-Cordierite tem melhor resistência à erosão.

Liu Pengcheng et al. Preparou um sagger de espinélio Mullite-Cordierite-Magnésio-alumínio com boas propriedades mecânicas usando spinel M70 Mullite, Cordierite e Eletrofused magnésio-alumínio como as principais matérias-primas. Haisen Xu preparou um material sagger de spinela de Mullite-Cordierite com boa resistência à erosão do cobaltato de lítio e choque térmico por sintetizando a cordierita in situ e o spinel de sintetização in situ com o M70 Mullite como agregado. Yingna Zhao et al. descobriram que a introdução do titanato de alumínio em materiais refratários de Mullite-Cordierite poderia melhorar a resistência ao choque térmico dos materiais, e a resistência à flexão à temperatura ambiente após cinco choques térmicos (1100 graus, resfriamento de água) atingiu 9,4 MPa.

 Comparado com a cordierita, o titanato de alumínio possui um coeficiente mais baixo de expansão térmica (1,5 × 10- ⁶ grau -P-da temperatura ambiente a 1000 graus) e um ponto de fusão mais alto, o que o torna o melhor resistente à alta temperatura dos materiais de baixa expansão atuais. Quando o titanato de Mullite e Alumina são usados ​​juntos, podem ser obtidos fornos de titanato de Mullite-Alumina com boa resistência ao choque térmico e altas temperaturas de serviço. Huang et al. mostraram que a Mullite melhora a estabilidade da treliça do titanato de alumina quando dopada na matriz de titanato de alumina, que por sua vez impede a decomposição do alumina titanato.kim et al. descobriram que a estabilidade do titanato de alumina pode atingir até 80% quando a Mullite está presente no material de titanato de alumina.

 Para resolver o problema de baixa resistência do titanato de alumina como um material de mobília de forno de alta temperatura, Yin Hongfeng et al. Móveis de forno de titanato de Mullite-Alumina Mullite-Alumina com boa resistência ao choque térmico e resistência à flexão de alta temperatura de alta temperatura (1400 graus, 11,4MPa) usando M60 Mullite, alumina industrial, óxido de titânio e solo magnético.

 Renying et al. sintetizou um mobiliário de forno de titanato de alumínio de alumínio in situ com uma temperatura de serviço inferior a 1400 graus e uma capacidade de carga do produto menor ou igual a 8 kg usando M60 Mullite, dióxido de titânio, alumina industrial e solo Suzhou como matérias-primas. Devido à incompatibilidade entre os coeficientes da expansão térmica do titanato de Mullite e Alumina, as microcracks formadas dentro do material podem diminuir a concentração de tensão sob o ambiente de choque térmico e reduzir a energia de deformação elástica no material que leva à fratura de choque térmico, melhorando assim a resistência térmica do material. The mullite-aluminum titanate kiln furniture can partially replace the higher-priced mullite-corundum kiln furniture as a bearing plate for the firing of soft magnetic materials, and at the same time in the low-temperature section ( Less than or equal to 1250 degree C) can also be used to replace the mullite - cordierite kiln furniture for daily-use ceramics, architectural ceramics, sanitary ceramics and fine art ceramics disparo.

 O carboneto de silício possui alta resistência, condutividade térmica, resistência ao desgaste, resistência à corrosão química e outras propriedades; portanto, os móveis de forno de carboneto de silício têm excelente resistência ao choque térmico, alta resistência ao desgaste e temperatura ambiente e força de alta temperatura. No entanto, a oxidação do carboneto de silício é mais significativa acima de 1300 graus; portanto, a temperatura da aplicação da placa de pressão de carboneto de silício é limitada.

Para melhorar a resistência a oxidação dos móveis de forno à base de carboneto de silício, Shi Jinxiong et al. Preparado móveis de forno à base de carboneto de silício usando carboneto de silício, mulita sinterizada M70 e micropôndio SiO₂ como matérias-primas. Com o aumento da adição de Mullite de 5% (W) para 25% (W), a resistência à oxidação e a resistência ao choque térmico dos móveis do forno foram melhorados após a calcinação em 1300 graus em atmosfera atmosférica.