Mulliitti on korkealaatuinen tulenkestävä materiaali. Se löydettiin ensimmäisen kerran ja nimettiin Mooren saarelta Skotlannissa. Alumiinin ja piin koostumus on alue, joka voi esiintyä vakaasti normaalissa lämpötilassa ja paineessa. Luonnonmulliitti on suhteellisen harvinaista ja sitä valmistetaan yleensä lämpökäsittelemällä alumiini-pii-yhdisteitä. Sen mikrorakenne on pylväsmäinen tai rakeinen. Korkean tulenkestävyyden vuoksi sitä käytetään yleensä korkean lämpötilan tulenkestävissä materiaaleissa. Korkean lämpötilan kestävyyden, suuren lujuuden ja alhaisen lämmönjohtavuuden etujen lisäksi sillä on myös erinomainen lämpöshokkikestävyys, pieni korkean lämpötilan viruma-arvo ja hyvä kemiallinen korroosionkestävyys.
Mulliitin raaka-aineiden valmistamiseksi on pääasiassa seuraavat 5 menetelmää
(1) Kiinteän faasin reaktiosintrausmenetelmä
Valmistusmenetelmä kiinteäfaasireaktiosintrausmenetelmällä on tullut tähän mennessä täydelliseksi ja se voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin: mekaaninen aktivointi, sopivien sintrausapuaineiden lisääminen ja tietyn määrän mulliitin siemenkiteitä. Yleisin tapa on lisätä valmistukseen sopivaa sintrausapuainetta.
Du Jing et ai. käytti raaka-aineina erittäin puhdasta kaoliinia ja kevyesti 1000 asteessa poltettua teollisuusalumiinioksidia ja lisäsi lisäaineiksi osan ZnO:ta, talkkia ja zirkonihiekkaa syntetisoimaan edullista, erittäin puhdasta mulliittia. Sen suhteellinen pitoisuus on 97 prosenttia ja irtotiheys 2,89 g/cm3.
(2) Hydrolyysisaostusmenetelmä
Hydrolyyttisellä saostusmenetelmällä tarkoitetaan saostuman muodostamista liuokseen lisäämällä saostusainetta ja sitten lämpökäsittelyn jälkeen vaatimukset täyttävän jauheen muodostamista. Hydrolyysisaostusmenetelmä voidaan jakaa kahteen tyyppiin: yhteissaostusmenetelmä ja yksifaasisaostusmenetelmä.
(3) Hydroterminen kiteytysmenetelmä
Hydroterminen kiteytysmenetelmä käyttää pääasiassa liukenemis-uudelleenkiteytysperiaatetta. Raaka-aine liuotetaan ensin hydrotermiseen väliaineeseen ja sitten liuoksessa olevat ioni- tai molekyyliklusterit siirretään konvektiolla kasvuvyöhykkeelle siemenkiteillä ja kiteet saostuvat liukoisuuden kyllästymisen jälkeen. Hydrotermisellä kiteytysmenetelmällä valmistetulla jauheella on korkeampi hiukkaspuhtaus ja parempi dispergoituvuus, eikä syntetisoitua jauhetta yleensä tarvitse läpikäydä korkean lämpötilan lämpökäsittelyä.
Xue Rujun ja muut käyttivät hiilisarjan kaoliinia raaka-aineina erittäin hienon mulliittijauheen syntetisoimiseen hydrotermisellä kiteytysmenetelmällä ja tutkivat lämpökäsittelyn lämpötilan, hydrotermisen kiteytyslämpötilan, kiintoaine-nestesuhteen, alkalipitoisuuden ja ajan vaikutuksia mulliittiin. Kivisynteesin vaikutus ja sen hiukkaskoko.
(4) Sooli-geeli -menetelmä
Sooli-geeli -menetelmällä valmistetaan kolmiulotteisen verkkorakenteen omaava geeli sekoittamalla tasaisesti epäorgaanisia aineita tai metallialkoksideja esiastemateriaaleina, sen jälkeen, kun ne ovat läpikäyneet kemiallisen hydrolyysin ja kondensaation reaktion ja sitten polymeroivat kolloidisia hiukkasia. Laita se sitten vakiolämpötilaiseen kuivauslaatikkoon kuivumista varten. Lämpökäsittelyn jälkeen orgaaniset komponentit hapetetaan ja haihtuvat, ja lopuksi saadaan epäorgaaninen ei-metallinen materiaali. Yleisesti ottaen geelin esiasteen sekoitusasteen mukaan mulliittigeeli voidaan jakaa yksifaasiseen mulliittigeeliin (SiO2 ja Al2O3 sekoitetaan molekyylitasolla) ja kaksifaasiseen mulliittigeeliin (SiO2 ja Al2O3 sekoitetaan nanometrillä Mulliittigeelin esiasteen sekoitusaste vaikuttaa ratkaisevasti mulliitin faasisiirtymään ja muodostumislämpötilaan.
Kaksivaiheisen geelimulliitin muodostusprosessi suoritetaan yleensä kahdella tavalla:
1. Mulliitti saadaan aikaan amorfisen SiO2:n ja siirtymätilan Al2O3:n reaktiolla;
2. Geeli alkaa muodostaa Al-Si-spinellifaasia noin 1000 asteessa ja sitten reagoi amorfisen SiO2:n kanssa muodostaen mulliittia 1200 asteessa.
Zhao Huizhong ja muut käyttivät TEOSia ja analyyttisesti puhdasta alumiini-isopropoksidia (ALP) pääraaka-aineina nanotason mulliitin esiasteliuoksen valmistukseen ja valmistivat lopuksi 30-50nm:n hiukkaskoon, jonka ominaispinta-ala oli. 30-50nm. 95.81-138.91m2/g mulliittimateriaalia.
(5) Kaasu-kiinteä reaktiomenetelmä
Kaasu-kiintoainereaktiomenetelmällä tarkoitetaan monifaasista reaktioprosessia, jossa kaasufaasi ja kiinteä faasi osallistuvat reaktioon yhtä aikaa reaktiojärjestelmässä. Katalyytin läsnäolon tai puuttumisen mukaan se voidaan jakaa kaasu-kiinteän faasin katalyyttiseen reaktioprosessiin ja kaasu-kiinteän faasin ei-katalyyttiseen reaktioprosessiin. Xu Xiaohong ja muut käyttivät kaoliini hienojakoista jauhetta ja teollista Al(OH)3 hienojakoista jauhetta pääraaka-aineina sekä AlF3:a ja V2O5:a katalyytteinä ja valmistivat mulliittiviikset kaasu-kiinteäreaktiokatalysoidulla prosessilla.
