Mullit je vysoko kvalitný žiaruvzdorný materiál. Prvýkrát bol objavený a pomenovaný na ostrove Moore v Škótsku. Zloženie hliníka a kremíka je rozsah, ktorý môže stabilne existovať pri normálnej teplote a tlaku. Prírodný mullit je pomerne vzácny a zvyčajne sa pripravuje tepelným spracovaním zlúčenín hliníka a kremíka. Jeho mikroštruktúra je stĺpcová alebo granulovaná. Kvôli svojej vysokej žiaruvzdornosti sa zvyčajne používa vo vysokoteplotných žiaruvzdorných materiáloch. Okrem výhod odolnosti voči vysokej teplote, vysokej pevnosti a nízkej tepelnej vodivosti má tiež výhody vynikajúcej stability tepelného šoku, malej hodnoty tečenia pri vysokej teplote a dobrej odolnosti voči chemickej korózii.
Na prípravu mullitových surovín existuje najmä nasledujúcich 5 spôsobov
(1) Metóda reakčného spekania na pevnej fáze
Spôsob prípravy metódou reakčného spekania v tuhej fáze sa stal dokonalým a možno ho rozdeliť na tieto typy: mechanická aktivácia, pridanie vhodných pomocných prostriedkov na spekanie a pridanie určitého množstva zárodočných kryštálov mullitu. Najbežnejšou metódou je pridanie vhodnej spekacej pomôcky na prípravu.
Du Jing a kol. ako suroviny použil vysoko čistý kaolín a priemyselný oxid hlinitý spálený pri 1000 stupňoch a pridal časť ZnO, mastenca a zirkónového piesku ako prísady na syntézu lacného mullitu s vysokou čistotou. Jeho relatívny obsah je 97 percent a jeho objemová hmotnosť je 2,89 g/cm3.
(2) Metóda zrážania hydrolýzou
Metóda hydrolytického zrážania sa týka tvorby zrážania v roztoku pridaním zrážacieho činidla a následným vytvorením prášku, ktorý spĺňa požiadavky po tepelnom spracovaní. Metódu zrážania hydrolýzou možno rozdeliť na dva typy: metóda koprecipitácie a jednofázová metóda zrážania.
(3) Metóda hydrotermálnej kryštalizácie
Metóda hydrotermálnej kryštalizácie využíva najmä princíp rozpúšťania-rekryštalizácie. Surovina sa najskôr rozpustí v hydrotermálnom médiu a potom sa iónové alebo molekulárne zhluky v roztoku prenesú do rastovej zóny so zárodočnými kryštálmi konvekciou a kryštály sa vyzrážajú po nasýtení rozpustnosti. Prášok pripravený metódou hydrotermálnej kryštalizácie má vyššiu čistotu častíc a lepšiu dispergovateľnosť a syntetizovaný prášok vo všeobecnosti nemusí podstupovať tepelné spracovanie pri vysokej teplote.
Xue Rujun a ďalší používali kaolín z uhoľného radu ako suroviny na syntézu ultrajemného mullitového prášku metódou hydrotermálnej kryštalizácie a skúmali účinky teploty tepelného spracovania, teploty hydrotermálnej kryštalizácie, pomeru tuhá látka-kvapalina, koncentrácie alkálií a času na mullit. Účinok syntézy kameňa a veľkosť jeho častíc.
(4) Sol-gélová metóda
Metóda sol-gél pripravuje gél s trojrozmernou sieťovou štruktúrou rovnomerným zmiešaním anorganických látok alebo alkoxidov kovov ako prekurzorových materiálov po chemickej reakcii hydrolýzy a kondenzácie a následnej polymerizácii koloidných častíc. Potom ho vložte do sušiaceho boxu s konštantnou teplotou na sušenie. Po tepelnom spracovaní sa organické zložky oxidujú a prchajú a nakoniec sa získa anorganický nekovový materiál. Všeobecne povedané, podľa stupňa zmiešania gélového prekurzora možno mullitový gél rozdeliť na jednofázový mullitový gél (SiO2 a Al2O3 sa miešajú na molekulárnej úrovni) a dvojfázový mullitový gél (SiO2 a Al2O3 sa zmiešajú v nanometroch Stupeň zmiešania prekurzora mullitového gélu má rozhodujúci vplyv na fázový prechod a teplotu tvorby mullitu.
Proces tvorby dvojfázového gélového mullitu sa vo všeobecnosti uskutočňuje dvoma spôsobmi:
1. Mullit sa uskutočňuje reakciou amorfného SiO2 a prechodného stavu Al2O3;
2. Gél začína vytvárať Al-Si spinelovú fázu pri teplote okolo 1000 stupňov a potom reaguje s amorfným Si02 za vzniku mullitu pri teplote 1200 stupňov.
Zhao Huizhong a ďalší použili TEOS a analyticky čistý izopropoxid hlinitý (ALP) ako hlavné suroviny na prípravu roztoku prekurzora mullitu na nanoúrovni a nakoniec pripravili častice s veľkosťou 30-50 nm so špecifickým povrchom 30-50 nm. 95.81-138.91 m2/g mullitového materiálu.
(5) Metóda reakcie plyn-tuhá látka
Metóda reakcie plyn-tuhá látka sa týka viacfázového reakčného procesu, v ktorom sa plynná fáza a tuhá fáza zúčastňujú reakcie v rovnakom čase v reakčnom systéme. Podľa prítomnosti alebo neprítomnosti katalyzátora sa môže rozdeliť na katalytický reakčný proces v plyne a tuhej fáze a nekatalytický reakčný proces v plyne a tuhej fáze. Xu Xiaohong a ďalší používali kaolínový jemný prášok a priemyselný jemný prášok Al(OH)3 ako hlavné suroviny plus AlF3 a V2O5 ako katalyzátory a pripravili mullitové whiskery procesom katalyzovaným reakciou plyn-pevná látka.
