Mullit je vysoce kvalitní žáruvzdorný materiál. Poprvé byl objeven a pojmenován na Isle of Moore ve Skotsku. Složení hliníku a křemíku je rozmezí, které může existovat stabilně za normální teploty a tlaku. Přírodní mullit je poměrně vzácný a obvykle se připravuje tepelným zpracováním sloučenin hliníku a křemíku. Jeho mikrostruktura je sloupcová nebo granulovaná. Kvůli své vysoké žáruvzdornosti se obvykle používá ve vysokoteplotních žáruvzdorných materiálech. Kromě výhod vysoké teplotní odolnosti, vysoké pevnosti a nízké tepelné vodivosti má také výhody vynikající stability tepelného šoku, malé hodnoty tečení při vysokých teplotách a dobré chemické odolnosti proti korozi.
Pro přípravu mullitových surovin existuje především následujících 5 metod
(1) Metoda reakčního slinování na pevné fázi
Způsob přípravy metodou reakčního slinování na pevné fázi se zatím zdokonalil a lze jej rozdělit do následujících typů: mechanická aktivace, přidání vhodných pomocných slinovacích prostředků a přidání určitého množství zárodečných krystalů mullitu. Nejběžnější metodou je přidání vhodné slinovací pomůcky k přípravě.
Du Jing a kol. jako suroviny použil vysoce čistý kaolin a průmyslový oxid hlinitý lehce pálený při 1000 stupních a přidal část ZnO, mastek a zirkonový písek jako přísady pro syntézu levného mullitu vysoké čistoty. Jeho relativní obsah je 97 procent a jeho objemová hmotnost je 2,89 g/cm3.
(2) Metoda srážení hydrolýzou
Metoda hydrolytického srážení se týká tvorby srážení v roztoku přidáním srážecího činidla a poté vytvořením prášku, který po tepelném zpracování splňuje požadavky. Metodu srážení hydrolýzou lze rozdělit do dvou typů: metoda koprecipitace a metoda jednofázové srážení.
(3) Metoda hydrotermální krystalizace
Metoda hydrotermální krystalizace využívá především principu rozpouštění-rekrystalizace. Surovina se nejprve rozpustí v hydrotermálním médiu a poté se ionty nebo molekulární shluky v roztoku přenesou do růstové zóny se zárodečnými krystaly konvekcí a krystaly se vysrážejí po nasycení rozpustnosti. Prášek připravený metodou hydrotermální krystalizace má vyšší čistotu částic a lepší disperzibilitu a syntetizovaný prášek obecně nemusí podstupovat vysokoteplotní tepelné zpracování.
Xue Rujun a další používali kaolin z uhelné řady jako suroviny k syntéze ultrajemného mullitového prášku metodou hydrotermální krystalizace a zkoumali účinky teploty tepelného zpracování, teploty hydrotermální krystalizace, poměru pevná látka-kapalina, koncentrace alkálií a času na mullit. Vliv syntézy kamene a velikost jeho částic.
(4) Sol-gel metoda
Metoda sol-gel připravuje gel s trojrozměrnou síťovou strukturou rovnoměrným smícháním anorganických látek nebo alkoxidů kovů jako prekurzorových materiálů po chemické reakci hydrolýzy a kondenzace a poté polymerací koloidních částic. Poté vložte do sušícího boxu s konstantní teplotou k sušení. Po tepelném zpracování se organické složky oxidují a odpařují a nakonec se získá anorganický nekovový materiál. Obecně lze říci, že podle stupně smíchání gelového prekurzoru lze mullitový gel rozdělit na jednofázový mullitový gel (SiO2 a Al2O3 se mísí na molekulární úrovni) a dvoufázový mullitový gel (SiO2 a Al2O3 se mísí na nanometru). Stupeň smíchání prekurzoru mullitového gelu má rozhodující vliv na fázový přechod a teplotu tvorby mullitu.
Proces tvorby dvoufázového gelmullitu se obecně provádí dvěma způsoby:
1. Mullit se provádí reakcí amorfního SiO2 a přechodného stavu Al2O3;
2. Gel začíná tvořit Al-Si spinelovou fázi při teplotě kolem 1000 stupňů a poté reaguje s amorfním Si02 za vzniku mullitu při teplotě 1200 stupňů.
Zhao Huizhong a další použili TEOS a analyticky čistý isopropoxid hlinitý (ALP) jako hlavní suroviny k přípravě roztoku prekurzoru mullitu na nanoúrovni a nakonec připravili částice o velikosti 30-50nm se specifickým povrchem 30-50 nm. 95.81-138.91 m2/g mullitového materiálu.
(5) Metoda reakce plyn-pevná látka
Způsob reakce plyn-pevná látka se týká vícefázového reakčního procesu, ve kterém se plynná fáze a pevná fáze účastní reakce současně v reakčním systému. Podle přítomnosti nebo nepřítomnosti katalyzátoru je možné jej rozdělit na proces katalytické reakce plyn-pevná fáze a nekatalytický reakční proces v plynné-pevné fázi. Xu Xiaohong a další používali kaolinový jemný prášek a průmyslový Al(OH)3 jemný prášek jako hlavní suroviny plus AlF3 a V2O5 jako katalyzátory a připravovali mullitové whiskery procesem katalyzovaným reakcí plyn-pevná látka.
