莫來石(shi)的主(zhu)要成(cheng)分是氧化鋁和氧化硅(gui),是鋁硅(gui)酸(suan)鹽的礦物統稱,它(ta)是由(you)鋁硅(gui)酸(suan)鹽經(jing)過(guo)高(gao)溫條件形(xing)(xing)成(cheng)的一種(zhong)礦物,人工加熱鋁硅(gui)酸(suan)鹽時也會形(xing)(xing)成(cheng)莫來石(shi)。近年來我國不斷加大煤炭(tan)資源的清潔利用,電(dian)廠發電(dian)產生(sheng)的粉煤灰中也含有(you)莫來石(shi)相, 其中(zhong)準格爾電廠煤(mei)粉(fen)爐(lu)粉(fen)煤(mei)灰中(zhong)莫來(lai)石(shi)含量在40%左右。莫來石的化學(xue)組成為3AI203·2SiO2-2AI2O3·SiO2,從相(xiang)圖(tu)(tu)角(jiao)度分析,在二元相(xiang)圖(tu)(tu)系統中,莫來石為唯一穩定的結晶(jing)鋁硅酸鹽(yan)。它的晶(jing)體結構是由硅氧四(si)面體和鋁氧四(si)面體沿C軸無序排列組成雙(shuang)鏈,雙(shuang)鏈間由鋁(lv)氧(yang)八面體(ti)連接而成,其結構中鋁(lv)氧(yang)八面體(ti)在整(zheng)個結構中起到了骨架(jia)支撐作用,非公度調幅(fu)的2種有(you)(you)序化(hua)(hua)方(fang)式(shi)又使(shi)其具有(you)(you)穩定的能量(liang),因而莫來(lai)石具有(you)(you)非常(chang)好的化(hua)(hua)學穩定性。同時(shi)它兼具有(you)(you)良(liang)好的耐火度(du)高、電絕緣性強等(deng)性質、抗(kang)化(hua)(hua)學侵蝕、抗(kang)震(zhen)性好、荷重軟化(hua)(hua)溫度(du)高、抗(kang)蠕變,現被廣泛使(shi)用(yong)在冶金、化(hua)(hua)工(gong)、石油、電力(li)、國(guo)防等(deng)諸多工(gong)業領域。
1、莫(mo)來石在耐(nai)火材料領域的應用
近年(nian)來(lai),莫來(lai)石耐(nai)火材料發展非常迅(xun)速(su),隨著(zhu)工業技(ji)術的(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷進步提高(gao),莫來(lai)石新材料不(bu)(bu)僅滿足(zu)了(le)石油、化(hua)工等(deng)(deng)高(gao)溫行(xing)業迅(xun)速(su)增長的(de)(de)(de)需求,同時(shi)也滿足(zu)了(le)高(gao)溫行(xing)業技(ji)術不(bu)(bu)斷進步的(de)(de)(de)新要(yao)求。現在工業使用的(de)(de)(de)耐(nai)火材料可由氧化(hua)硅(gui)、氧化(hua)鈣、氧化(hua)鋁等(deng)(deng)氧化(hua)物(wu)制備而成(cheng)。莫來(lai)石作為一種(zhong)高(gao)性(xing)能的(de)(de)(de)耐(nai)火材料,它(ta)具有:
(1)高熔點(dian);
(2)膨脹均勻;
(3)熱震(zhen)穩(wen)定性(xing)極好(hao);
(4)荷重軟化點高(gao);
(5)高(gao)溫蠕變值小(xiao);
(6)硬度大;
(7)抗化學腐蝕(shi)性好(hao)等(deng)優點。
莫(mo)來石制備的耐(nai)火新(xin)材(cai)(cai)料,目前廣泛(fan)應用(yong)于馬弗爐(lu)、煅燒(shao)爐(lu)、鍋爐(lu)、回轉窯等(deng)高(gao)溫(wen)設(she)備中。由(you)莫(mo)來石制備耐(nai)高(gao)溫(wen)設(she)備,不僅僅耐(nai)高(gao)溫(wen),而(er)且使(shi)用(yong)壽命長、耐(nai)腐蝕。莫(mo)來石與(yu)其(qi)他優質的材(cai)(cai)料進行(xing)優勢(shi)互補,復(fu)合合成更加優良(liang)性能的耐(nai)火材(cai)(cai)料。如(ru)采用(yong)堇青石-莫來石復合合成陶(tao)瓷(ci)窯具材(cai)料(liao),制(zhi)備的材(cai)料(liao)具有(you)熱(re)膨脹系數(shu)小、抗熱(re)震性(xing)(xing)優異、耐火度高、高溫(wen)穩定性(xing)(xing)好。因此(ci),目前國內外高檔陶(tao)瓷(ci)窯具普遍使(shi)用堇青石莫來石復合材(cai)料(liao)。
總之,莫(mo)來石耐火材(cai)料(liao)越來越受(shou)到(dao)人們重視,相信會出現更(geng)多性能優良的莫(mo)來石耐火材(cai)料(liao)。
2、莫來石在(zai)電學領(ling)域(yu)的應用
現代計算機(ji)系統是由超高性能(neng)的(de)集成電路構成,這(zhe)使得(de)低介電常(chang)數的(de)陶瓷基片(pian)受到(dao)人們廣泛地研究。低介電常(chang)數的(de)陶瓷基片(pian)具有3個特點:
(1)能與(yu)某(mou)些金屬燒結在一起(qi);
(2)能承擔(dan)高(gao)的線路密(mi)度;
(3)具有較(jiao)低的膨脹(zhang)系數(shu)且與硅的熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)匹配。
莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)在(zai)電(dian)性(xing)能(neng)(neng)領域的(de)應(ying)用就體現在(zai)其(qi)作為一種優(you)秀(xiu)的(de)基片(pian)材料,它具有很低的(de)介(jie)電(dian)常數,能(neng)(neng)承擔(dan)高的(de)線路密度。因此,莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)陶瓷和莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)質玻璃-陶瓷復合材(cai)料被(bei)用(yong)作高性能集成電路(lu)的優良(liang)功能材(cai)料。
3、莫來(lai)石在其他領域(yu)的應(ying)用
莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)為一種很(hen)優秀(xiu)的(de)(de)化(hua)工材(cai)料(liao)(liao),除了上述方面(mian)的(de)(de)應用研究,在其他(ta)方面(mian)也(ye)有(you)很(hen)多的(de)(de)應用。如莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)可(ke)以(yi)作(zuo)(zuo)(zuo)為透(tou)氣(qi)性陶(tao)瓷(ci)元件。這(zhe)種材(cai)料(liao)(liao)機械強度大,氣(qi)孔分(fen)布(bu)較均勻,透(tou)氣(qi)性好。此外,莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)復合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)可(ke)以(yi)作(zuo)(zuo)(zuo)為催(cui)化(hua)劑載體,其具有(you)較好的(de)(de)化(hua)學(xue)穩定性及(ji)耐熱性能,可(ke)以(yi)負載多種催(cui)化(hua)劑。制(zhi)備的(de)(de)催(cui)化(hua)劑可(ke)用于石(shi)油裂解(jie)、汽(qi)車(che)(che)(che)尾氣(qi)處(chu)理以(yi)及(ji)廢(fei)水處(chu)理等方面(mian)。莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)陶(tao)瓷(ci)合(he)(he)金還可(ke)用于剎車(che)(che)(che)片(pian)(pian)內襯,這(zhe)種材(cai)料(liao)(liao)以(yi)金屬(shu)合(he)(he)金作(zuo)(zuo)(zuo)為基體,其他(ta)種類陶(tao)瓷(ci)作(zuo)(zuo)(zuo)為分(fen)散介質(zhi)。由于該材(cai)料(liao)(liao)比聚合(he)(he)物(wu)制(zhi)備的(de)(de)剎車(che)(che)(che)材(cai)料(liao)(liao)具有(you)較好的(de)(de)耐熱性和耐磨(mo)性,目(mu)前在飛機和高鐵系統以(yi)及(ji)汽(qi)車(che)(che)(che)剎車(che)(che)(che)片(pian)(pian)方面(mian)已經廣泛使用。