Ob reng Elektrokeramik Offall benotzt ka ginn fir Mullit Keramik ze synthetiséieren?

E puer industriell Offäll ginn als nëtzlech bei der Produktioun vu Mullit Keramik gewisen. Dës Industrieoffäll si räich u bestëmmte Metalloxide wéi Silica (SiO2) an Alumina (Al2O3). Dëst gëtt Offäll d'Potenzial fir als Startmaterialquell fir Mullit Keramik Virbereedung ze benotzen. Den Zweck vun dësem Iwwerpréiwungspabeier ass verschidde Mullit Keramik Virbereedungsmethoden ze kompiléieren an ze iwwerpréiwen, déi eng Vielfalt vun industriellen Offäll als Ausgangsmaterial benotzt hunn. Dës Iwwerpréiwung beschreift och d'Sintertemperaturen a chemesch Zousatzstoffer, déi an der Preparatioun benotzt ginn a seng Effekter. E Verglach vu béid mechanescher Kraaft an der thermescher Expansioun vun der gemellter Mullitkeramik, déi aus verschiddenen Industrieoffäll virbereet gouf, goufen och an dëser Aarbecht behandelt.

Mullite, allgemeng als 3Al2O3∙2SiO2 bezeechent, ass en exzellent Keramikmaterial wéinst sengen aussergewéinleche physikaleschen Eegeschaften. Et huet en héije Schmelzpunkt, niddereg Koeffizient vun der thermescher Expansioun, héich Kraaft bei héijen Temperaturen, a besëtzt souwuel thermesch Schock a Kreepresistenz [1]. Dës aussergewéinlech thermesch a mechanesch Eegeschaften erméiglechen d'Material an Uwendungen wéi refractaire, Ofenmiwwel, Substrate fir katalytesch Konverter, Schmelzröhre, an Hëtztschëlder ze benotzen.

Mullite kann nëmmen als knapp Mineral op Mull Island, Schottland fonnt ginn [2]. Wéinst senger seltener Existenz an der Natur sinn all Mullitkeramik, déi an der Industrie benotzt gëtt, vu Mënsch gemaach. Vill Fuerschung gouf gemaach fir Mullit Keramik mat verschiddene Virgänger ze preparéieren, entweder vun der industrieller / Laboratoire chemescher [3] oder natierlech optrieden Aluminiumsilikat Mineralstoffer [4]. Wéi och ëmmer, d'Käschte vun dësen Ausgangsmaterialien sinn deier, déi virdru synthetiséiert oder ofgebaut ginn. Fir Joer hunn d'Fuerscher no ekonomeschen Alternativen gesicht fir Mullit-Keramik ze synthetiséieren. Dofir, vill Mullit Virgänger ofgeleet aus industriellen Offäll goufen an der Literatur gemellt. Dës industriell Offäll hunn héich Inhalt vun nëtzlech Silica an Alumina, déi wesentlech chemesch Verbindunge sinn néideg fir Mullite Keramik ze produzéieren. Aner Virdeeler fir dës Industrieoffäll ze benotzen sinn d'Energie- a Käschtespueren wann d'Offäll ëmgeleet an als Ingenieursmaterial nei benotzt ginn. Ausserdeem kéint dëst och hëllefen, d'Ëmweltlaascht ze reduzéieren an hir wirtschaftlech Virdeel ze verbesseren.

Fir z'ënnersichen, ob reng Elektrokeramik Offall benotzt ka ginn fir Mullit Keramik ze synthetiséieren, goufen de pure Elektrokeramikoffall gemëscht mat Aluminiumoxidpulver an de pure Elektrokeramikoffall als Rohmaterial vergläicht. Eegeschafte vu Mullit Keramik goufen ënnersicht. XRD an SEM goufen benotzt fir d'Phasekompositioun a Mikrostruktur ze studéieren.

D'Resultater weisen datt den Inhalt vu Mullit erhéicht gëtt mat der Erhéijung vun der Sintertemperatur, a gläichzäiteg d'Massdichte eskaléiert. D'Rohmaterialien sinn de pure Elektrokeramikoffall, sou datt d'Sinteraktivitéit méi grouss ass, an de Sinterprozess kann beschleunegt ginn, an d'Dicht gëtt och erhéicht. Wann de Mullit nëmme vum Elektrokeramikoffall virbereet gëtt, sinn d'Massdicht an d'Drockstäerkt gréissten, d'Porositéit ass klengst, an déi ëmfaassend kierperlech Eegeschafte wäerten déi bescht sinn

Ugedriwwe vun der Bedierfnes fir bëlleg an ëmweltfrëndlech Alternativen, hu vill Fuerschungsefforten eng Vielfalt vun industriellen Offäll als Startmaterial benotzt fir Mullit Keramik ze produzéieren. D'Veraarbechtungsmethoden, Sintertemperaturen a chemesch Zousatzstoffer goufen iwwerpréift. Déi traditionell Weeveraarbechtungsmethod, déi d'Mëschung, Pressen a Reaktiounssinter vum Mullit-Virgänger involvéiert huet, war déi meescht benotzte Method wéinst senger Einfachheet a Käschteneffizienz. Och wann dës Method fäeg ass porös Mullit Keramik ze produzéieren, goufen déi scheinbar Porositéite vun der resultéierender Mullit Keramik gemellt fir ënner 50% ze bleiwen. Op der anerer Säit gouf gewisen datt d'Gefriergoss fäeg ass héich porös Mullitkeramik ze produzéieren, mat enger scheinbarer Porositéit vu 67%, och bei enger ganz héijer Sintertemperatur vu 1500 °C. Eng Iwwerpréiwung vun de Sintertemperaturen a verschidde chemesch Zousatzstoffer, déi an der Produktioun vu Mullit benotzt goufen, gouf duerchgefouert. Et ass wënschenswäert eng Sintertemperatur vun iwwer 1500 ° C fir Mullitproduktioun ze benotzen, wéinst der méi héije Reaktiounsquote tëscht Al2O3 a SiO2 am Virgänger. Wéi och ëmmer, exzessiv Silicagehalt assoziéiert mat Gëftstoffer am Virgänger kéint zu der Probe Deformatioun oder Schmelz wärend der Héichtemperatur Sintering féieren. Wat d'chemesch Zousatzstoffer ugeet, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3, a MoO3 goufen als effektiv Hëllef gemellt fir Sintertemperatur ze senken, während V2O5, Y2O3-dotéiert ZrO2 an 3Y-PSZ kënne benotzt ginn fir Verdichtung fir Mullit Keramik ze förderen. Doping mat chemeschen Zousätz wéi AlF3, Na2SO4, NaH2PO4 · 2H2O, V2O5, a MgO assistéiert anisotropesch Wuesstum vun de Mullit-Whiskers, wat duerno d'kierperlech Kraaft an d'Zähegkeet vun der Mullitkeramik verbessert huet.