Neki industrijski otpad pokazao se korisnim u proizvodnji keramike od mulita.Ovaj industrijski otpad bogat je određenim metalnim oksidima kao što su silicij (SiO2) i glinica (Al2O3).To daje otpadu potencijal da se koristi kao izvor početnog materijala za pripremu keramike od mulita.Svrha ovog preglednog rada je prikupiti i pregledati različite metode pripreme mulitne keramike koje koriste različite industrijske otpade kao polazne materijale.Ovaj pregled također opisuje temperature sinteriranja i kemijske dodatke korištene u pripremi i njihove učinke.U ovom radu također je obrađena usporedba mehaničke čvrstoće i toplinskog širenja mulitne keramike pripremljene iz različitih industrijskih otpadaka.
Mulit, koji se obično označava kao 3Al2O3∙2SiO2, odličan je keramički materijal zbog svojih izvanrednih fizičkih svojstava.Ima visoko talište, nizak koeficijent toplinskog širenja, visoku čvrstoću na visokim temperaturama i posjeduje otpornost na toplinski udar i puzanje [1].Ova izvanredna toplinska i mehanička svojstva omogućuju upotrebu materijala u aplikacijama kao što su vatrostalni materijali, namještaj za peći, supstrati za katalizatore, cijevi za peći i toplinski štitovi.
Mulit se može naći samo kao rijetki mineral na otoku Mull u Škotskoj [2].Zbog svojeg rijetkog postojanja u prirodi, sva mulitna keramika koja se koristi u industriji izrađena je od strane čovjeka.Provedeno je mnogo istraživanja za pripremu keramike od mulita korištenjem različitih prekursora, počevši od industrijskih/laboratorijskih kemijskih [3] ili prirodnih aluminosilikatnih minerala [4].Međutim, cijena ovih početnih materijala je skupa, jer se sintetiziraju ili iskopaju unaprijed.Godinama su istraživači tražili ekonomične alternative za sintetiziranje keramike od mulita.Stoga su u literaturi prijavljeni brojni prekursori mulita dobiveni iz industrijskog otpada。 Ovaj industrijski otpad ima visok sadržaj korisnog silicijevog dioksida i glinice, koji su bitni kemijski spojevi potrebni za proizvodnju keramike od mulita.Druge prednosti korištenja ovog industrijskog otpada su ušteda energije i troškova ako se otpad preusmjeri i ponovno iskoristi kao inženjerski materijal.Nadalje, ovo bi također moglo pomoći u smanjenju opterećenja okoliša i povećati njegovu ekonomsku korist.
Kako bi se istražilo može li se čisti elektrokeramički otpad koristiti za sintetiziranje mulitne keramike, uspoređeni su čisti elektrokeramički otpad pomiješan s prahom glinice i čisti elektrokeramički otpad kao sirovine. Učinci sastava sirovina i temperature sinteriranja na mikrostrukturu i fizikalne Istraživana su svojstva mulitne keramike.XRD i SEM korišteni su za proučavanje faznog sastava i mikrostrukture.
Rezultati pokazuju da se s porastom temperature sinteriranja povećava udio mulita, au isto vrijeme raste i nasipna gustoća.Sirovine su čisti elektrokeramički otpad, stoga je aktivnost sinteriranja veća, a proces sinteriranja se može ubrzati, a gustoća se također povećava.Kada se mulit priprema samo od elektrokeramičkog otpada, nasipna gustoća i tlačna čvrstoća su najveći, poroznost je najmanja, a sveobuhvatna fizikalna svojstva bit će najbolja
Potaknuti potrebom za jeftinim i ekološki prihvatljivim alternativama, mnoga istraživačka nastojanja koristila su razne industrijske otpade kao početne materijale za proizvodnju keramike od mulita.Pregledane su metode obrade, temperature sinteriranja i kemijski dodaci.Metoda tradicionalne rute obrade koja je uključivala miješanje, prešanje i reakcijsko sinteriranje prekursora mulita bila je najčešće korištena metoda zbog svoje jednostavnosti i isplativosti.Iako je ovom metodom moguće proizvesti poroznu keramiku od mulita, prividna poroznost rezultirajuće keramike od mulita ostaje ispod 50%.S druge strane, pokazalo se da je lijevanjem zamrzavanjem moguće proizvesti visokoporoznu mulitnu keramiku, s prividnom poroznošću od 67%, čak i pri vrlo visokoj temperaturi sinteriranja od 1500 °C.Proveden je pregled temperatura sinteriranja i različitih kemijskih dodataka korištenih u proizvodnji mulita.Poželjno je koristiti temperaturu sinteriranja iznad 1500 °C za proizvodnju mulita, zbog veće brzine reakcije između Al2O3 i SiO2 u prekursoru.Međutim, prekomjerni sadržaj silicija povezan s nečistoćama u prekursoru može dovesti do deformacije uzorka ili taljenja tijekom visokotemperaturnog sinteriranja.Što se tiče kemijskih dodataka, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3 i MoO3 prijavljeni su kao učinkovita pomoć za snižavanje temperature sinteriranja, dok se V2O5, ZrO2 dopiran Y2O3 i 3Y-PSZ mogu koristiti za promicanje zgušnjavanja keramike od mulita.Dopiranje kemijskim dodacima kao što su AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5 i MgO potpomoglo je anizotropni rast mulitnih brkova, što je kasnije povećalo fizičku snagu i žilavost mulitne keramike.
Vrijeme objave: 29. kolovoza 2023