莫來(lái)石(Mullite)與氧化鋁(Al?O?)在耐火材料中的區(qū)別
1.化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)
特性 莫來(lái)石 氧化鋁
化學(xué)式 3Al?O?·2SiO?(Al?Si?O??) Al?O?
晶體結(jié)構(gòu) 斜方晶系,硅氧四面體與鋁氧八面體交替排列 六方晶系(剛玉型結(jié)構(gòu))
理論組成 Al?O?71.8%,SiO?28.2% Al?O?≥99%
2.物理與高溫性能
性能 莫來(lái)石 氧化鋁
熔點(diǎn) ~1850°C ~2050°C
熱膨脹系數(shù) 5.3×10??/°C(20-1000°C) 8.6×10??/°C(20-1000°C)
導(dǎo)熱率 低(約3.0W/m·K,1000°C) 高(約30W/m·K,1000°C)
抗熱震性 優(yōu)異(因低熱膨脹和低彈性模量) 較差(高熱膨脹和脆性)
3.應(yīng)用場(chǎng)景
應(yīng)用領(lǐng)域 莫來(lái)石 氧化鋁
典型用途 玻璃窯爐襯里、陶瓷窯具、高溫過(guò)濾器 煉鋼爐內(nèi)襯、高溫爐管、坩堝
適用環(huán)境 中高溫(1800°C)、靜態(tài)高溫環(huán)境
抗化學(xué)侵蝕 耐酸性渣侵蝕,弱耐堿性渣 耐堿性渣侵蝕,弱耐酸性渣
4.經(jīng)濟(jì)性與工藝
特性 莫來(lái)石 氧化鋁
原料成本 較低(含硅鋁原料) 較高(需高純氧化鋁粉體)
燒結(jié)難度 需高溫(>1600°C)但工藝相對(duì)成熟 需超高純?cè)吓c嚴(yán)格燒結(jié)控制
工業(yè)占比 約25%-30%(中高溫耐火材料市場(chǎng)) 約40%-50%(高端耐火材料市場(chǎng))
總結(jié)
-莫來(lái)石:側(cè)重?zé)嵴鸱€(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性,適合溫度波動(dòng)大的中高溫場(chǎng)景(如玻璃窯爐)。
-氧化鋁:側(cè)重高溫強(qiáng)度與化學(xué)惰性,適用于超高溫靜態(tài)環(huán)境(如煉鋼爐襯)。
實(shí)際應(yīng)用中,兩者常通過(guò)復(fù)合(如Al?O?-Mullite復(fù)合材料)兼顧性能與成本。