Apa sifat-sifat mullite? Bagaimana cara menggunakannya dalam bahan tahan api silikon silikon karbida aluminium?
Mullite adalah mineral yang terbentuk dari aluminosilikat pada suhu tinggi. Ini terbentuk ketika aluminosilikat dipanaskan secara artifisial dan sering digunakan untuk memproduksi bahan tahan api suhu tinggi. Rumus kimianya adalah 3Al2O3·2SiO2. Secara teoritis kandungan Al2O3 pada mullite murni sekitar 71,8%. Di bawah tekanan normal, Ini adalah satu-satunya senyawa yang dapat bertahan secara stabil dalam diagram fase biner Al2O3-SiO2. Struktur kristal mullite adalah sistem kristal ortorombik. Struktur rata-rata terdiri dari tepi-tepi bersama oktahedral yang dihubungkan ke dalam rantai yang sejajar dengan sumbu C. Letaknya di empat simpul dan pusat bidang proyeksi sel satuan. Pada Z= setiap sel satuan Rantai oktahedral pada 1/2 terhubung ke tetrahedron [SiO4] dan [AlO4], dan tetrahedron membentuk rantai ganda yang sejajar dengan sumbu c.
Mullite adalah susunan kristal seperti jarum atau kolom berbentuk rantai yang memanjang sepanjang sumbu c. Kristal seperti jarum atau kolom ini berpotongan satu sama lain untuk membentuk struktur jaringan yang saling bertautan dan kokoh. Fitur ini memberikan kinerja yang relatif sangat baik pada produk Mullite. Ia memiliki sifat-sifat berikut: kekerasannya tinggi, sekitar 6,7 (kekerasan Mohs), titik lelehnya bisa mencapai 1870 derajat, konduktivitas termalnya 13,8KJ/m·h·K, dan ekspansi liniernya kecil, misalnya pada 20~1000 derajat Laju ekspansi linier mullit adalah 5,3×10-6/K, dan modulus elastisitasnya rendah, antara 160-200Gpa, yaitu sekitar setengah dari Al2O3 dan SiC.
Mullite memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik, seperti sifat tahan api yang tinggi, stabilitas guncangan termal yang baik dan ketahanan mulur, suhu pelunakan beban yang tinggi, stabilitas volume yang baik, dan ketahanan terhadap korosi. Ciri lainnya adalah kekuatan suhu tinggi dan sifat patahnya akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu dan tidak akan berkurang. Misalnya kekuatannya pada suhu tinggi 1300 derajat adalah 1,7 kali lipat kekuatannya pada suhu kamar. Ketika suhu naik di atas 1800 derajat, sejumlah kecil fase cair mulai terbentuk di dalam mullite. Ketika suhu mencapai 1850 derajat, mullite meleleh sepenuhnya. Oleh karena itu, mullite banyak digunakan dalam industri seperti semen, kaca, keramik, metalurgi, kimia, tenaga listrik, pertahanan negara dan gas, menjadi bahan tahan api canggih yang memenuhi persyaratan penggunaan.
Dalam bahan tahan api aluminium silikon silikon karbida, kristal mullite berbentuk kolom dan jarum diselingi satu sama lain untuk membentuk struktur jaringan terhuyung. Struktur jaringan ini dapat membentuk kombinasi yang erat dengan partikel di sekitarnya, sehingga membuat bahan tahan api memiliki kekuatan yang relatif tinggi. Kehadiran mullite dapat meningkatkan stabilitas guncangan termal dan suhu pelunakan beban material, memungkinkan bahan tahan api aluminium silikon karbida digunakan di lokasi dengan suhu lebih tinggi dan sering berubah.
