Disa mbetje industriale janë treguar të dobishme në prodhimin e qeramikës mullite.Këto mbetje industriale janë të pasura me okside të caktuara metalike si silicë (SiO2) dhe alumin (Al2O3).Kjo u jep mbetjeve potencialin për t'u përdorur si burim materiali fillestar për përgatitjen e qeramikës mullite.Qëllimi i këtij punimi rishikues është përpilimi dhe rishikimi i metodave të ndryshme të përgatitjes së qeramikës mullite që përdorën një sërë mbetjesh industriale si materiale fillestare.Ky rishikim përshkruan gjithashtu temperaturat e sinterimit dhe aditivët kimikë të përdorur në përgatitje dhe efektet e tij.Një krahasim i forcës mekanike dhe zgjerimit termik të qeramikës së raportuar të mulitit të përgatitur nga mbetje të ndryshme industriale u trajtuan gjithashtu në këtë punë.
Mulliti, që zakonisht shënohet si 3Al2O3∙2SiO2, është një material qeramik i shkëlqyer për shkak të vetive të tij fizike të jashtëzakonshme.Ka një pikë të lartë shkrirjeje, koeficient të ulët të zgjerimit termik, forcë të lartë në temperatura të larta dhe ka rezistencë ndaj goditjes termike dhe zvarritje [1].Këto veti të jashtëzakonshme termike dhe mekanike mundësojnë që materiali të përdoret në aplikime të tilla si zjarrduruesit, mobiljet e furrave, nënshtresat për konvertuesit katalitikë, tubat e furrës dhe mburojat e nxehtësisë.
Mulliti mund të gjendet vetëm si mineral i pakët në ishullin Mull, Skoci [2].Për shkak të ekzistencës së saj të rrallë në natyrë, e gjithë qeramika mullite e përdorur në industri është e krijuar nga njeriu.Shumë kërkime janë bërë për të përgatitur qeramikë mullite duke përdorur prekursorë të ndryshëm, duke filluar ose nga kimikatet e klasës industriale/laboratorike [3] ose mineralet aluminosilikat që gjenden në natyrë [4].Megjithatë, kostoja e këtyre materialeve fillestare është e shtrenjtë, të cilat sintetizohen ose minohen paraprakisht.Për vite me radhë, studiuesit kanë kërkuar alternativa ekonomike për të sintetizuar qeramika mullite.Prandaj, në literaturë janë raportuar pararendës të shumtë të mullitit që rrjedhin nga mbetjet industriale. Këto mbetje industriale kanë përmbajtje të lartë të silicës së dobishme dhe aluminit, të cilat janë përbërësit kimikë thelbësorë të nevojshëm për prodhimin e qeramikës së mulitit.Përfitimet e tjera të përdorimit të këtyre mbetjeve industriale janë kursimi i energjisë dhe kostos nëse mbetjet devijohen dhe ripërdoren si material inxhinierik.Për më tepër, kjo mund të ndihmojë gjithashtu në uljen e barrës mjedisore dhe rritjen e përfitimit të saj ekonomik.
Për të hetuar nëse mbetjet e pastra të elektroqeramikës mund të përdoren për të sintetizuar qeramika mullite, u krahasuan mbetjet e pastërta të elektroqeramikës të përziera me pluhurat e aluminit dhe mbetjet e pastra të elektroqeramikës si lëndë të para. Efektet e përbërjes së lëndëve të para dhe temperaturës së sinterimit në mikrostrukturën dhe fizike janë hulumtuar vetitë e qeramikës mullite.XRD dhe SEM u përdorën për të studiuar përbërjen fazore dhe mikrostrukturën.
Rezultatet tregojnë se përmbajtja e mullitit rritet me ngritjen e temperaturës së sinterimit dhe në të njëjtën kohë rritet dendësia e masës.Lëndët e para janë mbetjet e pastra të elektroqeramikës, kështu që aktiviteti i sinterimit është më i madh, dhe procesi i sinterimit mund të përshpejtohet dhe densiteti gjithashtu rritet.Kur muliti përgatitet vetëm nga mbetjet elektroqeramike, densiteti i masës dhe forca në shtypje janë më të mëdha, poroziteti është më i vogël dhe vetitë fizike gjithëpërfshirëse do të jenë më të mirat.
Të nxitura nga nevoja për alternativa me kosto të ulët dhe miqësore me mjedisin, shumë përpjekje kërkimore kanë përdorur një shumëllojshmëri mbetjesh industriale si materiale fillestare për të prodhuar qeramikë mullite.Janë rishikuar metodat e përpunimit, temperaturat e sinterizimit dhe aditivët kimikë.Metoda tradicionale e përpunimit të rrugës që përfshinte përzierjen, shtypjen dhe sinterizimin e reagimit të pararendësit të mullitit ishte metoda më e përdorur për shkak të thjeshtësisë dhe efektivitetit të kostos.Edhe pse kjo metodë është në gjendje të prodhojë qeramikë mullite poroze, poroziteti i dukshëm i qeramikës së mulitit rezultues u raportua të qëndrojë nën 50%.Nga ana tjetër, derdhja në ngrirje u tregua se ishte në gjendje të prodhonte qeramikë mullit shumë poroze, me një porozitet të dukshëm prej 67%, edhe në një temperaturë shumë të lartë sinterimi prej 1500 °C.U krye një rishikim i temperaturave të sinterimit dhe aditivëve të ndryshëm kimikë të përdorur në prodhimin e mulitit.Është e dëshirueshme të përdoret një temperaturë sinterimi mbi 1500 °C për prodhimin e mullitit, për shkak të shkallës më të lartë të reagimit midis Al2O3 dhe SiO2 në pararendës.Megjithatë, përmbajtja e tepërt e silicës e lidhur me papastërtitë në pararendës mund të çojë në deformimin ose shkrirjen e kampionit gjatë shkrirjes në temperaturë të lartë.Sa i përket aditivëve kimikë, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3 dhe MoO3 janë raportuar si një ndihmë efektive për uljen e temperaturës së sinterimit ndërsa V2O5, ZrO2 dhe 3Y-PSZ të dopuara nga Y2O3 mund të përdoren për të nxitur densifikimin e qeramikës mullite.Dopingu me aditivë kimikë të tillë si AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5 dhe MgO ndihmoi rritjen anizotropike të mustaqeve të mullitit, gjë që rriti më pas forcën fizike dhe qëndrueshmërinë e qeramikës së mulitit.
Koha e postimit: 29 gusht 2023