莫來石(Mullite)與氧化鋁(Al?O?)在耐火材料中的區(qū)別
1.化學成分與晶體結(jié)構(gòu)
特性 莫來石 氧化鋁
化學式 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 莫來石 氧化鋁
熔點 ~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.應用場景
應用領域 莫來石 氧化鋁
典型用途 玻璃窯爐襯里、陶瓷窯具、高溫過濾器 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)濟性與工藝
特性 莫來石 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)但工藝相對成熟 需超高純原料與嚴格燒結(jié)控制
工業(yè)占比 約25%-30%(中高溫耐火材料市場) 約40%-50%(高端耐火材料市場)
總結(jié)
-莫來石:側(cè)重熱震穩(wěn)定性與經(jīng)濟性,適合溫度波動大的中高溫場景(如玻璃窯爐)。
-氧化鋁:側(cè)重高溫強度與化學惰性,適用于超高溫靜態(tài)環(huán)境(如煉鋼爐襯)。
實際應用中,兩者常通過復合(如Al?O?-Mullite復合材料)兼顧性能與成本。