mullitehiukkasia

Mullitehiukkasia ovat mulliten kidehiukkaset, jotka muodostuvat aluminosilikaattina kemialliselta koostumukseltaan noin 3Al2O3·2SiO2. Mullite on termisesti erittäin stabiili ja sillä on matala lämpölaajeneminen, minkä vuoksi high-temperature keraamien ja refraktoreiden tärkeä komponentti. Mullitehiukkaset ovat yleensä mikrometri- tai nanokoossa, ja niiden muoto vaihtelee synteesimenetelmän mukaan, usein prismatic tai kapeita kiteitä muistuttavia.

Mullite esiintyy luonnossa harvinaisena mineraalina, mutta teollisuudessa mullite muodostuu pääasiassa aluminosilikaattisten järjestelmien korkean lämpötilan käsittelyissä. Teollisesti mullitehiukkasia valmistetaan muun muassa kiinteäreaktiolla alumiinioksidin ja piidioksidin yhdistämisestä, sol-gel- tai spray-pyrolyysitekniikoilla sekä hydrotermisillä menetelmillä. Runko voidaan myös tuottaa kierrättämällä jätetuotteita, kuten lentotuhkaa (fly ash), jossa mullite muodostuu lämpökäsittelyn seurauksena.

Ominaisuuksiltaan mullite on erittäin kestävä korkeissa lämpötiloissa, kemiallisesti kestävä ja sillä on alhainen terminen laajeneminen. Nämä ominaisuudet tekevät mullitehiukkasista houkuttelevia täyte- ja vahvistusaineita keraamisissa matriksi- ja refraktori-ainesissa sekä joissakin katalysaattorirakenteissa. Mulliteparit voivat parantaa korkean lämpötilan kestävyyttä, termistä shokkikestävyyttä ja kulutuskestävyyttä.

Tunnistus ja karakterisointi tehdään tavallisesti X-ray diffraktio (XRD) -menetelmällä, skannauksin elektronimikroskoopilla (SEM/TEM) morfologian tarkasteluun sekä pinta-alan mittauksilla (BET). Mullitehiukkasten laatu ja koko sekä niiden käsittely vaikuttavat merkittävästi loppusovellusten suorituskykyyn.