Муллит или фарфорит [6] — редкий силикатный минерал , образующийся при контактном метаморфизме глинистых минералов . Он может образовывать две стехиометрические формы: 3 Al 2 O 3 2 Si O 2 или 2Al 2 O 3 SiO 2 . Необычно то, что в муллите отсутствуют катионы , уравновешивающие заряд . В результате возникают три разных узла алюминия : два искаженных тетраэдра и один октаэдр .
Муллит был впервые описан в 1924 году на острове Малл в Шотландии . [5] Он встречается в виде глинистых включений в вулканических породах на острове Малл, включений в силлиманите в тоналите в Валь-Сиссоне, Италия , и в наждакоподобных породах в Аргайлшире , Шотландия. [3]
Порцелланит
Муллит (фарфорсет) можно найти в качестве составного минерала в типе термически метаморфизованной породы, называемой порцелланитом . [7]
Использование в фарфоре
Муллит присутствует в фарфоре в виде иголок . [8]
Его производят в ходе различных процессов плавки и обжига и используют в качестве огнеупорного материала [9] из -за его высокой температуры плавления 1840 °C. [10]
В 2006 году исследователи из Университетского колледжа Лондона и Кардиффского университета обнаружили, что гончары в регионе Гессен в Германии со времен позднего средневековья использовали муллит для изготовления тигля ( известного как гессенские тигли ), который был известен тем, что позволял алхимикам нагревать их тигли до очень высоких температур. [11] [12]
Рецептура его изготовления (использование каолинитовой глины и последующий обжиг при температуре выше 1100 °C) держалась в строжайшем секрете. [ нужна цитата ]
Морфология муллита также важна для его применения. В этом случае есть две общие морфологии муллита. Один из них имеет форму тромбоцитов с низким соотношением сторон, а второй — форму иглы с высоким соотношением сторон. Если муллит игольчатой формы может образоваться в керамическом теле во время спекания , это влияет как на механические, так и на физические свойства за счет увеличения механической прочности и термостойкости. Самое важное условие касается химического состава керамики. Если отрегулировать соотношение кремнезема и глинозема с низкоосновными материалами, такими как натрий и кальций, при температуре около 1400 ° C образуется игольчатый муллит, и иглы сцепятся. Это механическое соединение способствует высокой механической прочности фарфора. [13] [14]
Использование в качестве катализатора
Недавние исследования показывают, что синтетический аналог муллита может стать эффективной заменой платины в дизельных двигателях для управления выхлопами. [15]
Примечания
- ^ Уорр, LN (2021). «Утвержденные IMA – CNMNC минеральные символы». Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ Минераленатлас
- ^ ab http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/mullite.pdf Справочник по минералогии
- ^ http://www.mindat.org/min-2806.html Миндат
- ^ ab http://webmineral.com/data/Mullite.shtml Webmineral
- ^ Нойендорф, ККЕ; Мель, Дж. П. младший; Джексон, Дж.А., ред. (2005). Глоссарий геологии (5-е изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. п. 428. ИСБН 978-0922152896.
- ^ Федюк, Ф.; Лангрова, А.; Мелка, К. (2003). «Северочешские порцелланиты и их минеральный состав: на примере карьера Добрчице, самый бассейн» (PDF) . Геолины . 15 : 35–43.
- ^ Кингери, WD, изд. (1960). Процессы изготовления керамики . Нью-Йорк : John Wiley & Sons, Inc.
- ^ Х. Шнайдер и С. Комарнени (2005) Муллит. Уайли, VCH, 509 стр., ISBN 3-527-30974-8
- ^ Кианитовая горнодобывающая корпорация (25 октября 2009 г.). «Вирджиния Муллит».
- ^ Университетский колледж Лондона (23 ноября 2006 г.). «Технологии XXI века раскрывают секретный рецепт алхимиков». Наука Дейли . ООО «СайенсДейли» . Проверено 12 января 2008 г.
- ^ Мартинон-Торрес М.; Фристоун IC; Хант, А.; Ререн, Т. (2005). «Муллитовые тигли массового производства в средневековой Европе: производство и свойства материалов». Журнал Американского керамического общества . 91 (6): 2071–2074. дои : 10.1111/j.1551-2916.2008.02383.x.
- ^ Хэнсон, Тони. «Муллит». digitalfire.com . Проверено 21 мая 2023 г.
- ^ «Поведение керамогранита при витрификации». Компания по исследованию керамики , 2012 г. Проверено 21 мая 2023 г.
- ^ Ван, В.; Дж. МакКул; Н. Капур; Г. Юань; Б. Шан; М. Нгуен; УМ Грэм; Б. Х. Дэвис; Дж. Джейкобс; К. Чо; С. Хао (17 августа 2012 г.). «Смешанно-фазный оксидный катализатор на основе Mn-муллита (Sm, Gd)Mn2O5 для окисления NO в выхлопных газах дизельных двигателей». Наука . 337 (6096): 832–835. Бибкод : 2012Sci...337..832W. дои : 10.1126/science.1225091. PMID 22904009. S2CID 27948924 . Проверено 16 августа 2012 г.
- Мартинон-Торрес, Маркос; Тило Ререн; Ян К. Фристоун (ноябрь 2006 г.). «Муллит и тайна гессенских изделий» ( онлайн-воспроизведение в формате PDF ) . Природа . Лондон: Издательская группа Nature . 444 (7718): 437–438. Бибкод : 2006Natur.444..437M. дои : 10.1038/444437a. PMID 17122847. S2CID 4362496.
- Шнайдер, Хартмут (2005). «Общее введение». В Хартмуте Шнайдере; Шридхар Комарнери (ред.). Муллит . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH. стр. xv–xx. ISBN 978-3-527-30974-0. ОСЛК 58051400.
- «Ситеан Слуэй, Стратклайд, Шотландия, Великобритания». МинДат . МинДат . Проверено 6 ноября 2015 г.