Andaluzia (Al2O3· SiO2) é um mineral natural com baixa condutividade térmica, volume estável, alta resistência mecânica, excelente resistência à trepidação e resistência à erosão de CO. Pode ser usado diretamente para fazer materiais refratários sem calcinação. É usado em indústrias metalúrgica e materiais de construção. Em comparação com matérias-primas refratárias de alta alumina, como pedra preciosa queimada, bauxita de alta alumina, mullite sintered e corundum marrom, andaluzia se transforma em uma estrutura composta única em alta temperatura: mullite em forma de rede com poros capilares e fase de vidro rico em sílica. Tem excelente resistência à escória e resistência a choque térmico. Estudos têm demonstrado que a reação mullite da andaluzia é afetada por fatores como composição química, temperatura e tamanho de partículas, que determina em grande parte o desempenho de produtos andaluz. Este artigo descreve a composição e estrutura da andaluzia, as mudanças durante o aquecimento e aplicações típicas.
Composição e estrutura de andaluzia
Andaluzia é geralmente cristais colunares com uma seção transversal perto de um quadrado. O conteúdo da fase andaluz é geralmente de 90% a 95%, e os componentes de impureza são dispostos na orientação cristalina e são transversais na seção transversal. É chamado de spar oco, geralmente carbonáceo, óxido de ferro, mica (sericita e mica negra), ilmenita e quartzo, algumas impurezas também aparecem na rede cristalina de andaluz. Em todo o mundo, a andaluzia é rica em reservas, as principais áreas produtoras são África do Sul e França, e o conteúdo geralmente é de 8% a 25% (w). O tamanho das partículas de andaluite comercialmente disponível varia de 2μm a 8mm, e o conteúdo de Al2O3 está entre 55% e 61% (w).
A estrutura cristalina da andaluzia pertence ao sistema ortotómbico, a=0,778nm, b=0,792nm, c=0,557nm, z=4. Os octaedros al-O são conectados de forma comum e são conectados em uma corrente ao longo da direção do eixo C. As cadeias estão conectadas com al e si-o tetrahedra com um número de coordenação de 5. O ânion tem duas situações de coordenação: uma é participar do tetraedro Si-O, que está ligado a 1 Si e 2 Al; o outro é não participar do tetraedro Si-O, e só se conecta com 3 cristais Al. Andaluz são colunas romboedais, que são consistentes com a direção de extensão da cadeia octadral Al-O. O Al3+ no octaedro Al-O é substituído por Fe3+ e fica vermelho, e é substituído por Mn3+ e fica verde.
2. Mudanças de aquecimento da andaluzia
Andaluzia tem anisotropia óbvia. M.Ghassemi et al. colheram amostras ao longo de diferentes direções cristalinas de andaluzia (ver Figura 1), e mediram e compararam seu comportamento de expansão abaixo de 900°C. Neste momento, a amostra não sofreu uma mudança de fase e ainda estava em fase de andaluzia. Os resultados são os seguintes mostra a Figura 2: o coeficiente de expansão térmica na direção do eixo A é o maior, e a expansão térmica na direção do eixo C é a menor.
