Mullit

Mullit hay porcelainit là một khoáng vật silicat hiếm, với công thức Al(4+2x)Si(2-2x)O(10-x) hay (2+x)Al2O3.(2-2x)SiO2, với x = 0,17 đến 0,59. Nó là hợp chất không lượng pháp và có thể coi là tồn tại trong một khoảng dung dịch rắn. Nó có thể tạo ra hai dạng lượng pháp là: 3Al2O3.2SiO2 (x = 0,25) và 2Al2O3.SiO2 (x = 0,4). Điều bất thường là mullit không có điện tích cân bằng các cation có mặt. Kết quả là có 3 vị trí nhôm khác biệt: 2 tứ diện bóp méo và 1 bát diện. Mullit được mô tả lần đầu tiên năm 1924 cho biểu hiện khoáng vật trên đảo Mull, Scotland. Nó xuất hiện dưới dạng các thể vùi sét trong đá núi lửa trên đảo Mull, các thể vùi trong sillimanit trong tonalit tại Val Sissone, Italia và với các loại đá tựa corundit (đá bột mài) ở Argyllshire, Scotland. Mullit (porcelainit) có thể được tìm thấy như là khoáng vật hợp thành trong một loại đá biến chất nhiệt gọi là porcellanit. Mullit hiện diện dưới dạngcác tinh thể hình kim trong sứ. Nó được tạo ra trong các quá trình nấu và nung khác nhau, và được sử dụng làm vật liệu chịu lửa, do điểm nóng chảy cao của nó là 1.840 °C (3.340 °F). Năm 2006 các nhà nghiên cứu tại Đại học Học viện London và Đại học Cardiff đã phát hiện ra rằng các thợ gốm trong khu vực Hesse ở Đức từ thời Trung cổ đã sử dụng mullit trong sản xuất một loại chén nung được biết đến như là chén nung Hesse, nổi tiếng vì cho phép các nhà giả kim thuật nung các chén nung của mình tới các nhiệt độ rất cao. Công thức làm ra chén nung Hesse là sử dụng đất sét cao lanh và sau đó nung nó ở nhiệt độ trên 1.100 °C đã được giữ bí mật trong nhiều thế kỷ. Hình thái học của mullit cũng là quan trọng với ứng dụng của nó. Trong trường hợp này, có hai hình thái phổ biến của mullit. Một là hình tấm nhỏ với tỷ lệ co thấp và thứ hai là hình kim với tỷ lệ co cao. Nếu mullit hình kim có thể hình thành trong xương gốm trong quá trình thiêu kết, thì nó có ảnh hưởng đến cả các tính chất cơ học và vật lý bằng cách làm tăng độ bền cơ học và khả năng chống sốc nhiệt. Điều kiện quan trọng nhất liên quan đến thành phần hóa học của gốm. Nếu tỷ lệ silica và alumina với các vật liệu thấp kiềm như natri và calci được điều chỉnh, mullit hình kim sẽ hình thành ở khoảng 1.400 °C và các hình kim này sẽ khóa lẫn nhau. Sự khóa lẫn nhau cơ học này góp phần vào độ bền cơ học cao của sứ. Một nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng một vật liệu tương tự như mullit được tổng hợp có thể là thay thế có hiệu quả cho platin trong các động cơ diesel để quản lý phát thải. ^ Mineralienatlas ^ a b Handbook of Mineralogy ^ Mindat ^ a b Webmineral ^ Neuendorf, K. K. E.; Mehl Jr., J. P.; Jackson, J. A. biên tập (2005). Glossary of Geology (ấn bản 5). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. tr. 428. ISBN 978-0922152896. ^ Jia Liu, 1994. Mechanical behavior of porous mullite and mullite-SiC composites. Lehigh University. Theses and Dissertations. Paper 310. ^ Fediuk, F.; Langrova, A.; Melka, K. (2003). “North Bohemian Porcellanites and their Mineral Composition: the Case of the Dobrčice Quarry, the Most Basin” (PDF). Geolines. 15: 35–43. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 12 tháng 5 năm 2022. Truy cập ngày 18 tháng 8 năm 2020. ^ Kingery W. D. biên tập (1960). Ceramic Fabrication Processes. New York: John Wiley & Sons, Inc. ^ H. Schneider & S. Komarneni, 2005. Mullite. Wiley VCH, 509 trang, ISBN 3-527-30974-8 ^ Kyanite Mining Corporation (ngày 25 tháng 10 năm 2009). “Virginia Mullite”. Bản gốc lưu trữ ngày 23 tháng 4 năm 2017. Truy cập ngày 18 tháng 8 năm 2020. ^ a b University College London (ngày 23 tháng 11 năm 2006). “21st Century Technology Cracks Alchemists' Secret Recipe”. Science Daily. ScienceDaily LLC. Truy cập ngày 12 tháng 1 năm 2008. ^ Martinon-Torres M.; Freestone I. C.; Hunt A.; Rehren T. (2005). “Mass-produced mullite crucibles in medieval Europe: Manufacture and material properties”. Journal of the American Ceramic Society. 91 (6): 2071–2074. doi:10.1111/j.1551-2916.2008.02383.x. ^ Martinón-Torres, Marcos; Thilo Rehren; Ian C. Freestone (tháng 11 năm 2006). “Mullite and the mystery of Hessian wares” (PDF online reproduction). Nature. London: Nature Publishing Group. 444 (7718): 437–438. Bibcode:2006Natur.444..437M. doi:10.1038/444437a. PMID 17122847.[liên kết hỏng] ^ Wang, W.; G. McCool; N. Kapur; G. Yuan; B. Shan; M. Nguyen; U. M. Graham; B. H. Davis; G. Jacobs; K. Cho; X. Hao (ngày 17 tháng 8 năm 2012). “Mixed-Phase Oxide Catalyst Based on Mn-Mullite (Sm, Gd)Mn2O5 for NO Oxidation in Diesel Exhaust”. Science. 337 (6096): 832–835. Bibcode:2012Sci...337..832W. doi:10.1126/science.1225091. PMID 22904009. Truy cập ngày 16 tháng 8 năm 2012. Schneider Hartmut (2005). “General Introduction”. Trong Hartmut Schneider; Sridhar Komarneri (biên tập). Mullite. Weinheim, Đức: Wiley-VCH. tr. xv–xx. ISBN 978-3-527-30974-0. OCLC 58051400. “Sithean Sluaigh, Strathclyde, Scotland, UK”. MinDat. MinDat. Truy cập ngày 6 tháng 11 năm 2015.