視頻：莫來石陶瓷材料介紹

概要：莫來石（或莫乃石、Aluminum silicate）指的是一系列由鋁硅酸鹽組成的礦物統(tǒng)稱，值得一提的是SiO2-Al2O3系是陶瓷中最重要的二元系，莫來石的成分是不固定的,氧化鋁含量在72%~78%之間波動(dòng).

知識(shí)點(diǎn)名稱：莫來石

關(guān)鍵詞：莫來石,Mullite,Aluminum silicate,礦物,3Al2O3·2SiO2,2Al2O3·SiO2

相關(guān)概念和介紹：

從1909年公布的第一張莫來石相圖，陸續(xù)發(fā)表了十幾張不同的相圖，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是就是中間相莫來石是穩(wěn)定化合物還是非穩(wěn)定化合物，后來問題得到統(tǒng)一，莫來石的成分是不固定的。

莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火原料，這一類礦物比較稀少。莫來石是鋁硅酸鹽在高溫下生成的礦物，人工加熱鋁硅酸鹽時(shí)會(huì)形成莫來石。天然的莫來石晶體為細(xì)長(zhǎng)的針狀且呈放射簇狀。莫來石礦被用來生產(chǎn)高溫耐火材料。在C/C復(fù)合材料中多作為熱障涂層，應(yīng)用廣泛。莫來石AI2O3-SiO2元系中常壓下穩(wěn)定的二元固溶體，化學(xué)式為AI2O3-SiO2的天然莫來石非常少，通常燒結(jié)法或電熔法等人工合成?；瘜W(xué)式：3Al2O3·2SiO2。無色。含雜質(zhì)時(shí)帶玫瑰紅色或藍(lán)色。斜方晶系，成柱狀或針狀晶體。熔融溫度約1910℃。在煅燒粘土、高鋁質(zhì)原料（如藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石）和陶瓷時(shí)生成。是粘土磚、高鋁磚和瓷器等的主要組分。產(chǎn)于蘇格蘭的莫爾島等地。也可用電熔法制得。參見藍(lán)晶石和紅柱石。

莫來石陶瓷（mullite Ceramic）是指主晶相為莫來石的陶瓷。莫來石是Al2O3一SiO2系中唯一穩(wěn)定的二元化合物，組成可在3Al2O3·2SiO2至2Al2O3·SiO2間變化， 即Al2O3含量可在71 .8一77.3wt%范圍內(nèi)波動(dòng)。3Al2O·2SiO2是莫來石的化學(xué)計(jì)量成分和含量。

莫來石陶瓷主要有普通莫來石瓷和高純莫來石瓷。普通莫來石瓷以鋁硅酸鹽系天然礦物作為主要原料，采用在燒結(jié)過程中使之莫來石化的反應(yīng)燒結(jié)法或先合成莫來石后再成型、燒結(jié)方法制成。因原料純度低，雜質(zhì)含量高，其組分除Al2O3、SiO2外，還含有TiO2、Fe2O3、 CaO、MgO、Na2O、K2O等雜質(zhì)，因而制品中有相當(dāng)數(shù)量的玻璃相，致使其力學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)較差。若以高純Al2O3粉體和高純SiO2粉體進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)或由合成的超細(xì)高純莫來石粉末制備出的不含玻璃相的莫來石瓷，則被稱為高純莫來石陶瓷。

莫來石晶體雖然不是立方晶系，只是斜方晶系，但因光線雙折射小（僅為0.012），在一定條件下可獲得具有一定透明度的陶瓷材料。采用醇鹽水解法制得的高純超細(xì)粉末, 經(jīng)1750℃真空燒結(jié)可獲得透明莫來石瓷。莫來石是優(yōu)良的透過紅外線的材料。

燒結(jié)法的工藝：燒結(jié)莫來石通常采用較好的天然鋁礬土為原料，經(jīng)精選工序，經(jīng)1750℃以上高溫回轉(zhuǎn)窖燒結(jié)而成。燒結(jié)法按照原材料制備的方式又分為干法工藝與濕法工藝。干法工藝是將配料共同粉磨，經(jīng)壓球或壓坯后用回轉(zhuǎn)窯或隧道窯燒成；濕法工藝是將配合料加水磨成漿，再壓濾脫水成為泥餅，真空擠泥成為泥段或泥坯再經(jīng)燒成。

電熔法的工藝：電熔法是將配料放在電弧爐里，在電弧爐形成的高溫中熔融，冷卻析晶而成，采用原料配料時(shí)可不經(jīng)過粉磨直接將塊狀原料破碎至小于2.0mm的顆粒，（比如鋁礬土等材料）再與其他粉狀原料在混合機(jī)里混合均勻。電熔莫來石與燒結(jié)莫來石相比較而言，電熔莫來石晶體發(fā)育完善，晶粒大、缺陷少，同時(shí)高溫力學(xué)性能和耐侵蝕性要好。

應(yīng)用:

莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，主要有高純電熔莫來石、普通電熔莫來石、全天然鋁礬土精礦燒結(jié)莫來石和輕燒莫來石。應(yīng)用于耐火材料、陶瓷、冶金、鑄造、電子等行業(yè),具有耐高溫、強(qiáng)度高導(dǎo)熱系數(shù)小，節(jié)能效果顯著等特點(diǎn)，適用于石油裂解爐、冶金熱風(fēng)爐、陶瓷輥道窯、隧道窯、電瓷抽屜窯、玻璃坩堝窯及各種電爐的內(nèi)襯，可直接接觸火焰。

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