Daar word getoon dat sommige industriële afval nuttig is in die vervaardiging van mulliet-keramiek. Hierdie industriële afval is ryk aan sekere metaaloksiede soos silika (SiO2) en alumina (Al2O3). Dit gee afval die potensiaal om as 'n beginmateriaalbron vir mulliet-keramiekvoorbereiding gebruik te word. Die doel van hierdie oorsigartikel is om verskeie mulliet-keramiekvoorbereidingsmetodes saam te stel en te hersien wat 'n verskeidenheid industriële afvalstowwe as uitgangsmateriaal gebruik het. Hierdie resensie beskryf ook die sintertemperature en chemiese bymiddels wat in die voorbereiding gebruik word en die effekte daarvan. 'n Vergelyking van beide meganiese sterkte en termiese uitsetting van die gerapporteerde mulliet keramiek wat uit verskeie industriële afval gemaak is, is ook in hierdie werk aangespreek.
Mulliet, wat algemeen as 3Al2O3∙2SiO2 aangedui word, is 'n uitstekende keramiekmateriaal as gevolg van sy buitengewone fisiese eienskappe. Dit het 'n hoë smeltpunt, lae termiese uitsettingskoëffisiënt, hoë sterkte by hoë temperature, en beskik oor beide termiese skok- en kruipweerstand [1]. Hierdie buitengewone termiese en meganiese eienskappe stel die materiaal in staat om gebruik te word in toepassings soos vuurvaste materiale, oondmeubels, substrate vir katalitiese omsetters, oondbuise en hitteskerms.
Mulliet kan slegs as skaars mineraal gevind word by Mull Island, Skotland [2]. As gevolg van die seldsame bestaan daarvan in die natuur, is al die mulliet-keramiek wat in die industrie gebruik word, mensgemaak. Baie navorsing is gedoen om mulliet keramiek voor te berei deur verskillende voorlopers te gebruik, óf van industriële/laboratoriumgraad chemiese [3] óf natuurlik voorkomende aluminosilikaatminerale [4]. Die koste van hierdie beginmateriaal is egter duur, wat vooraf gesintetiseer of ontgin word. Navorsers soek al jare lank ekonomiese alternatiewe om mulliet-keramiek te sintetiseer. Gevolglik is talle mullietvoorlopers afkomstig van industriële afvalstowwe in die literatuur aangemeld. Hierdie industriële afval het 'n hoë inhoud van nuttige silika en alumina, wat die noodsaaklike chemiese verbindings is wat nodig is om mullietkeramiek te vervaardig. Ander voordele van die gebruik van hierdie industriële afval is die energie- en kostebesparing as die afval herlei en as 'n ingenieursmateriaal hergebruik word. Verder kan dit ook help om die omgewingslas te verminder en die ekonomiese voordeel daarvan te verbeter.
Ten einde te ondersoek of suiwer elektrokeramiekafval gebruik kan word om mullietkeramiek te sintetiseer, is die suiwer elektrokeramiekafval gemeng met aluminapoeiers en die suiwer elektrokeramiekafval as grondstowwe vergelyk. Die uitwerking van grondstowwe se samestelling en sintertemperatuur op die mikrostruktuur en fisiese eienskappe van mulliet keramiek is ondersoek. XRD en SEM is gebruik om die fasesamestelling en mikrostruktuur te bestudeer.
Die resultate toon dat die inhoud van mulliet verhoog word met die verhoging van sintertemperatuur, en terselfdertyd word die massadigtheid eskaleer. Die grondstowwe is die suiwer elektrokeramiekafval, dus is die sinteraktiwiteit groter, en die sinterproses kan versnel word, en die digtheid word ook verhoog. Wanneer die mulliet slegs deur die elektrokeramiekafval voorberei word, is die massadigtheid en druksterkte die grootste, die porositeit is die kleinste en die omvattende fisiese eienskappe sal die beste wees
Gedryf deur die behoefte aan laekoste en omgewingsvriendelike alternatiewe, het baie navorsingspogings 'n verskeidenheid industriële afval as beginmateriaal gebruik om mulliet-keramiek te vervaardig. Die verwerkingsmetodes, sintertemperature en chemiese bymiddels is hersien. Die tradisionele roeteverwerkingsmetode wat vermenging, pers en reaksiesintering van die mullietvoorloper behels het, was die mees gebruikte metode vanweë die eenvoud en kostedoeltreffendheid daarvan. Alhoewel hierdie metode in staat is om poreuse mulliet keramiek te produseer, is gerapporteer dat die oënskynlike porositeite van die resulterende mulliet keramiek onder 50% bly. Aan die ander kant is getoon dat vriesgieting hoogs poreuse mullietkeramiek kan produseer, met 'n skynbare porositeit van 67%, selfs by 'n baie hoë sintertemperatuur van 1500 °C. 'n Oorsig van die sintertemperature en verskillende chemiese bymiddels wat in die vervaardiging van mulliet gebruik word, is uitgevoer. Dit is wenslik om 'n sintertemperatuur van bo 1500 °C vir mullietproduksie te gebruik, as gevolg van die hoër reaksietempo tussen Al2O3 en SiO2 in die voorloper. Oormatige silika-inhoud wat met onsuiwerhede in die voorloper geassosieer word, kan egter lei tot die monstervervorming of ineensmelting tydens hoë-temperatuur sintering. Wat die chemiese bymiddels betref, is CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3 en MoO3 gerapporteer as 'n effektiewe hulpmiddel om sintertemperatuur te verlaag terwyl V2O5, Y2O3-gedoteerde ZrO2 en 3Y-PSZ gebruik kan word om verdigting vir mullietkeramiek te bevorder. Doping met chemiese bymiddels soos AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5 en MgO het anisotropiese groei van die mulliet-share gehelp, wat daarna die fisiese sterkte en taaiheid van die mulliet-keramiek verbeter het.
Pos tyd: Aug-29-2023