के शुद्ध इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोर mullite सिरेमिक संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ?

केही औद्योगिक फोहोरहरू मुलाइट सिरेमिकको उत्पादनमा उपयोगी देखाइएको छ। यी औद्योगिक फोहोरहरू निश्चित धातु अक्साइडहरू जस्तै सिलिका (SiO2) र एल्युमिना (Al2O3) मा समृद्ध छन्। यसले फोहोरहरूलाई मुलाइट सिरेमिक तयारीको लागि प्रारम्भिक सामग्री स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्ने सम्भावना दिन्छ। यस समीक्षा पेपरको उद्देश्य विभिन्न मुल्लाइट सिरेमिक तयारी विधिहरू कम्पाइल र समीक्षा गर्नु हो जसले विभिन्न प्रकारका औद्योगिक फोहोरहरूलाई सुरूवात सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्‍यो। यस समीक्षाले सिन्टरिङ तापमान र तयारीमा प्रयोग हुने रासायनिक additives र यसको प्रभावहरू पनि वर्णन गर्दछ। विभिन्न औद्योगिक फोहोरहरूबाट तयार गरिएको रिपोर्ट गरिएको मुल्लाइट सिरेमिकको मेकानिकल बल र थर्मल विस्तार दुवैको तुलनालाई पनि यस कार्यमा सम्बोधन गरिएको थियो।

Mullite, सामान्यतया 3Al2O3∙2SiO2 को रूपमा चिनिन्छ, यसको असाधारण भौतिक गुणहरूको कारण एक उत्कृष्ट सिरेमिक सामग्री हो। यसमा उच्च पग्लने बिन्दु, थर्मल विस्तारको कम गुणांक, उच्च-तापमानमा उच्च शक्ति छ, र थर्मल झटका र क्रिप प्रतिरोध [१] दुबै छ। यी असाधारण थर्मल र मेकानिकल गुणहरूले सामग्रीलाई अपवर्तकहरू, भट्टा फर्निचरहरू, उत्प्रेरक कन्भर्टरहरूका लागि सब्सट्रेटहरू, फर्नेस ट्यूबहरू, र तातो ढालहरू जस्ता अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गर्न सक्षम बनाउँछन्।

मुल्लाइट स्कटल्याण्डको मुल टापुमा दुर्लभ खनिजको रूपमा मात्र पाइन्छ [२]। प्रकृतिमा यसको दुर्लभ अस्तित्वको कारण, उद्योगमा प्रयोग हुने सबै मुलाइट सिरेमिकहरू मानव निर्मित हुन्। औद्योगिक/प्रयोगशाला ग्रेड रासायनिक [३] वा प्राकृतिक रूपमा हुने एल्युमिनोसिलिकेट खनिजहरू [४] बाट सुरु गरी विभिन्न पूर्ववर्तीहरू प्रयोग गरेर मुलाइट सिरेमिकहरू तयार गर्न धेरै अनुसन्धान गरिएको छ। यद्यपि, यी प्रारम्भिक सामग्रीहरूको लागत महँगो छ, जुन पहिले नै संश्लेषित वा खनन गरिन्छ। वर्षौंदेखि, अन्वेषकहरूले मुल्लाइट सिरेमिकलाई संश्लेषण गर्न आर्थिक विकल्पहरू खोजिरहेका छन्। तसर्थ, औद्योगिक फोहोरहरूबाट व्युत्पन्न असंख्य मुल्लाइट पूर्ववर्तीहरू साहित्यमा रिपोर्ट गरिएको छ। यी औद्योगिक फोहोरहरूमा उपयोगी सिलिका र एल्युमिनाको उच्च सामग्री हुन्छ, जुन मुलाइट सिरेमिकहरू उत्पादन गर्न आवश्यक रासायनिक यौगिकहरू हुन्। यी औद्योगिक फोहोरहरू प्रयोग गर्नुका अन्य फाइदाहरू ऊर्जा र लागत बचत हुन् यदि फोहोरलाई इन्जिनियरिङ सामग्रीको रूपमा डाइभर्ट गरी पुन: प्रयोग गरियो भने। यसबाहेक, यसले वातावरणीय भार कम गर्न र यसको आर्थिक लाभ बढाउन पनि मद्दत गर्न सक्छ।

शुद्ध इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोरलाई मुलाइट सिरेमिकको संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ कि भनेर अनुसन्धान गर्न, एल्युमिना पाउडरमा मिसाइएको शुद्ध इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोर र कच्चा पदार्थको रूपमा शुद्ध इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोरलाई तुलना गरिएको थियो। mullite सिरेमिक को गुण अनुसन्धान गरियो। XRD र SEM चरण संरचना र माइक्रोस्ट्रक्चर अध्ययन गर्न प्रयोग गरियो।

नतिजाहरूले देखाउँदछ कि मुल्लाइटको सामग्री सिन्टरिंग तापमान बढाउँदै बढेको छ, र एकै समयमा बल्क घनत्व बढेको छ। कच्चा माल शुद्ध इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोर हो, यसरी sintering गतिविधि ठूलो छ, र sintering प्रक्रिया छिटो गर्न सकिन्छ, र घनत्व पनि बढेको छ। जब मुलाइट इलेक्ट्रोसेरामिक्स फोहोरबाट मात्र तयार गरिन्छ, बल्क घनत्व र कम्प्रेसिभ बल सबैभन्दा ठूलो हुन्छ, पोरोसिटी सबैभन्दा सानो हुन्छ, र व्यापक भौतिक गुणहरू उत्तम हुनेछन्।

कम लागत र वातावरणमैत्री विकल्पहरूको आवश्यकताद्वारा संचालित, धेरै अनुसन्धान प्रयासहरूले विभिन्न प्रकारका औद्योगिक फोहोरहरू मुल्लाइट सिरेमिक उत्पादन गर्न प्रारम्भिक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरेका छन्। प्रशोधन विधिहरू, sintering तापमान, र रासायनिक additives समीक्षा गरिएको छ। परम्परागत मार्ग प्रशोधन विधि जसमा मुलाइट अग्रसरको मिश्रण, थिच्ने, र प्रतिक्रिया सिन्टरिंग समावेश थियो यसको सरलता र लागत प्रभावकारिताको कारण सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग गरिएको विधि थियो। यद्यपि यो विधिले छिद्रपूर्ण मुल्लाइट सिरेमिक उत्पादन गर्न सक्षम छ, परिणामस्वरुप मुल्लाइट सिरेमिकको स्पष्ट पोरोसिटीहरू 50% भन्दा कम रहेको रिपोर्ट गरिएको थियो। अर्कोतर्फ, फ्रिज कास्टिङले 1500 डिग्री सेल्सियसको धेरै उच्च सिंटरिङ तापक्रममा पनि, 67% को स्पष्ट पोरोसिटीको साथ अत्यधिक छिद्रपूर्ण मुल्लाइट सिरेमिक उत्पादन गर्न सक्षम देखाइएको थियो। sintering तापमान र mullite को उत्पादन मा प्रयोग विभिन्न रासायनिक additives को समीक्षा गरिएको थियो। पूर्ववर्तीमा Al2O3 र SiO2 को बीचमा उच्च प्रतिक्रिया दरको कारण, mullite उत्पादनको लागि 1500 °C भन्दा माथिको sintering तापमान प्रयोग गर्न वांछनीय छ। यद्यपि, अग्रगामीमा अशुद्धतासँग सम्बन्धित अत्यधिक सिलिका सामग्रीले उच्च-तापमान सिंटरिङको समयमा नमूना विरूपण वा पग्लन सक्छ। रासायनिक additives को लागि, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3, र MoO3 लाई कम सिंटरिंग तापमानमा प्रभावकारी सहायताको रूपमा रिपोर्ट गरिएको छ जबकि V2O5, Y2O3-डोपेड ZrO2 र 3Y-PSZ mullite सिरेमिकको लागि घनत्व बढाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5, र MgO जस्ता रासायनिक additives सँग डोपिङले मुलाइट व्हिस्कर्सको एनिसोट्रोपिक वृद्धिलाई सहयोग गर्‍यो, जसले पछि मुलाइट सिरेमिकको शारीरिक बल र कठोरतालाई बढायो।