A fihàn pé àwọn ìdọ̀tí ilé-iṣẹ́ kan wúlò nínú ṣíṣe àwọn ohun èlò amọ̀ mullite. Àwọn ìdọ̀tí ilé-iṣẹ́ wọ̀nyí ní àwọn ohun èlò irin bíi silica (SiO2) àti alumina (Al2O3). Èyí fún àwọn ìdọ̀tí ní agbára láti lò gẹ́gẹ́ bí orísun ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀ fún ṣíṣe àwọn ohun èlò amọ̀ mullite. Ète ìwé àtúnyẹ̀wò yìí ni láti ṣàkójọ àti ṣe àtúnyẹ̀wò onírúurú ọ̀nà ìpèsè àwọn ohun èlò amọ̀ mullite tí ó lo onírúurú àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìbẹ̀rẹ̀. Àtúnyẹ̀wò yìí tún ṣàlàyé ìwọ̀n otútù síntering àti àwọn ohun èlò ìfikún kẹ́míkà tí a lò nínú ìpèsè àti àwọn ipa rẹ̀. A tún sọ̀rọ̀ nípa agbára ẹ̀rọ àti ìfẹ̀sí ooru ti àwọn ohun èlò amọ̀ mullite tí a ròyìn tí a ṣe láti onírúurú ìdọ̀tí ilé-iṣẹ́ nínú iṣẹ́ yìí.
Mullite, tí a sábà máa ń pè ní 3Al2O3∙2SiO2, jẹ́ ohun èlò seramiki tó dára gan-an nítorí àwọn ànímọ́ ara rẹ̀ tó yàtọ̀. Ó ní ojú ìyọ́ tó ga, ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ooru tó kéré, agbára gíga ní àwọn iwọ̀n otútù tó ga, ó sì ní ìdènà ooru àti ìfàsẹ́yìn [1]. Àwọn ànímọ́ ooru àti ẹ̀rọ tó yàtọ̀ yìí mú kí a lè lo ohun èlò náà nínú àwọn ohun èlò bíi refractories, kiln furniture, substrates fún catalytic convertors, furnace tubes, àti heat shields.
A le ri Mullite gẹgẹ bi ohun alumọni ti o ṣọwọn ni Mull Island, Scotland [2]. Nitori pe o wa ni iseda ti o ṣọwọn, gbogbo awọn ohun elo mullite ti a lo ninu ile-iṣẹ jẹ ti eniyan. Ọpọlọpọ iwadi ni a ti ṣe lati ṣeto awọn ohun elo mullite nipa lilo awọn ohun elo iṣaaju oriṣiriṣi, bẹrẹ lati kemikali ile-iṣẹ/yàrá yàrá [3] tabi awọn ohun alumọni aluminosilicate ti o waye nipasẹ adayeba [4]. Sibẹsibẹ, idiyele awọn ohun elo ibẹrẹ wọnyi gbowolori, eyiti a ṣe tabi wakọ ṣaaju. Fun ọpọlọpọ ọdun, awọn oluwadi ti n wa awọn yiyan ti o ni owo lati ṣe awọn ohun elo mullite. Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn ohun elo mullite ti a gba lati awọn ohun elo ile-iṣẹ ni a ti royin ninu awọn iwe. Awọn ohun elo ile-iṣẹ wọnyi ni akoonu giga ti silica ati alumina ti o wulo, eyiti o jẹ awọn kemikali pataki ti a nilo lati ṣe awọn ohun elo mullite. Awọn anfani miiran ti lilo awọn ohun elo ile-iṣẹ wọnyi ni agbara ati fifipamọ iye owo ti a ba yi awọn ohun elo pada ti a si tun lo gẹgẹbi ohun elo imọ-ẹrọ. Pẹlupẹlu, eyi tun le ṣe iranlọwọ lati dinku ẹru ayika ati mu anfani eto-ọrọ rẹ pọ si.
Láti ṣe ìwádìí bóyá a lè lo àwọn egbin electroceramics mímọ́ láti ṣe àwọn ohun èlò mullite, a fi àwọn egbin electroceramics mímọ́ tí a dàpọ̀ mọ́ àwọn lulú alumina àti àwọn egbin electroceramics mímọ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò aise wéra. A ṣe ìwádìí lórí àwọn ipa ti ìṣètò àwọn ohun èlò aise àti ìwọ̀n otútù síntering lórí microstructure àti àwọn ànímọ́ ti ara ti mullite seramiki. A lo XRD àti SEM láti kẹ́kọ̀ọ́ nípa ìṣètò àti microstructure.
Àwọn àbájáde náà fihàn pé àkóónú mullite máa ń pọ̀ sí i pẹ̀lú bí iwọ̀n otútù sintering ṣe ń pọ̀ sí i, àti ní àkókò kan náà, ìwọ̀n tó pọ̀ sí i máa ń pọ̀ sí i. Àwọn ohun èlò aise ni egbin electroceramics mímọ́, nítorí náà, iṣẹ́ sintering náà máa ń pọ̀ sí i, a sì lè mú kí iṣẹ́ sintering náà yára sí i, ìwọ̀n náà sì máa ń pọ̀ sí i. Nígbà tí egbin electroceramics nìkan bá ń pèsè mullite, ìwọ̀n tó pọ̀ sí i àti agbára ìfúnpọ̀ ló pọ̀ jù, porosity náà máa kéré jù, àwọn ànímọ́ ara tó péye yóò sì jẹ́ èyí tó dára jù.
Nítorí àìní àwọn ohun mìíràn tí ó rọrùn tí ó sì jẹ́ ti àyíká, ọ̀pọ̀ ìsapá ìwádìí ti lo onírúurú àwọn ohun èlò ìpilẹ̀ṣẹ̀ láti ṣe àwọn ohun èlò mullite. A ti ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́, àwọn ìwọ̀n otútù síntering, àti àwọn ohun èlò mímu kẹ́míkà. Ọ̀nà ìṣiṣẹ́ ọ̀nà ìbílẹ̀ tí ó ní nínú ìdàpọ̀, títẹ̀, àti ṣíṣe àtúnṣe síntering ti mullite precursor ni ọ̀nà tí a sábà máa ń lò jùlọ nítorí ìrọ̀rùn àti ìnáwó rẹ̀. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ọ̀nà yìí lè ṣe àwọn ohun èlò mullite porous, àwọn ohun èlò tí ó hàn gbangba ti ohun èlò mullite tí ó yọrí sí ni a ròyìn pé ó wà ní ìsàlẹ̀ 50%. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, a fihàn pé didi simẹnti lè ṣe àwọn ohun èlò mullite porous porous, pẹ̀lú porosity tí ó hàn gbangba ti 67%, kódà ní ìwọ̀n otútù síntering gíga ti 1500 °C. A ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn ìwọ̀n otútù síntering àti àwọn ohun èlò mímu kẹ́míkà mìíràn tí a lò nínú iṣẹ́ mullite. Ó dára láti lo ìwọ̀n otútù síntering tí ó ju 1500 °C lọ fún iṣẹ́ mullite, nítorí ìwọ̀n ìṣesí tí ó ga jùlọ láàárín Al2O3 àti SiO2 nínú ohun èlò náà. Sibẹsibẹ, akoonu silica ti o pọ julọ ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn idoti ninu precursor le ja si iyipada ayẹwo tabi idinku lakoko sintering otutu giga. Niti awọn afikun kemikali, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3, ati MoO3 ni a ti royin gẹgẹbi iranlọwọ ti o munadoko lati dinku iwọn otutu sintering lakoko ti V2O5, ZrO2 ti a ṣe doped Y2O3 ati 3Y-PSZ le ṣee lo lati ṣe igbelaruge iwuwo fun awọn seramiki mullite. Lilo doping pẹlu awọn afikun kemikali gẹgẹbi AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5, ati MgO ṣe iranlọwọ fun idagbasoke anisotropic ti awọn whiskers mullite, eyiti o mu agbara ti ara ati lile ti awọn seramiki mullite pọ si.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹjọ-29-2023