Synthesis and characterization of sol-gel derived monophasic mullite powder

Jana, Ajay Kumar; Ray, D. K.

doi:10.1590/0366-69132020663792907

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“…Solution-sol-gel-derived mullites are characterized as chemical-mullites. They are synthesized by chemical reaction, pyrolysis, and mullitization [ 18 , 20 ]. Each of these ways of mullite formation provides mullite with different properties [ 16 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development and Properties of New Mullite Based Refractory Grog

et al. 2021

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The presented study is focused on optimization and characterization of a high-alumina refractory aggregate based on natural raw materials—kaolins, claystone, and mullite dust by-product (used to increase the alumina and mullite contents, respectively). In total, four individual formulas with the Al2O3 contents between 45 and 50 wt.% were designed; the samples were subsequently fired, both in a laboratory oven and an industrial tunnel furnace. The effects of repeated firing were examined during industrial pilot tests. Mineral and chemical compositions and microstructures, of both the raw materials and designed aggregates, were thoroughly investigated by the means of X-ray fluorescence spectroscopy, powder X-ray diffraction, and optical and scanning electron microscopies. Porosity, mineral composition, and mullite crystal-size development during the firing process were also studied. Based on the acquired results, the formula with the perspective to be used as a new mullite grog, featuring similar properties as the available commercial products, however, with reduced production expenses, was selected. The quality of grog determines to a large extent the properties of the final product. Hence, optimization of aggregates for specific refractories is of a great importance. The production of engineered aggregates provides the opportunity to utilize industrial by-products.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development and Properties of New Mullite Based Refractory Grog

et al. 2021

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“…A mulita pode ser obtida a partir de diferentes processos químicos, tais como sol-gel (Ilić et al, 2020;Jana;Ray, 2020), hidrólise (Huang et al, 1997), coprecipitação (Fernandes;Salomão, 2018), hidrotermal (Li et al, 2018), moagem (Sahraoui et al, 2016), microondas (Santana et al, 2014), entre outros; podendo ser obtida em temperaturas próximas à 1000ºC. As principais desvantagens desses processos são o alto custo dos reagentes, procedimentos complexos e baixo volume de produção.…”

Section: Introductionunclassified

Obtenção de mulita partindo de resíduo de caulim através de tratamento térmico em forno convencional

Silva

Chaves

Neves

et al. 2021

RSD

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Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de formação de mulita por meio de tratamento térmico aplicado em resíduo de caulim, em que foi investigada a influência da temperatura na formação desta fase. As amostras de resíduo de caulim e caulim comercial foram calcinadas a 1100 e 1200°C, com taxas de aquecimento de 2 e 30°C/min, para fins de comparação na obtenção da fase mulita, em forno convencional. Posteriormente, as amostras de partida e as tratadas termicamente foram caracterizadas por DRX, FTIR, MEV, EDX, TG/DTA, e quantificadas pelo método de Rietveld. Os resultados indicaram que as matérias primas são caulins de estruturas semelhantes, contendo como argilomineral predominante a caulinita, seguida de quartzo. Os eventos térmicos obtidos por TG/DTA evidenciaram nucleação de mulita em aproximadamente 903°C. O tratamento térmico aplicado favoreceu a formação das fases cristalinas: mulita (32 - 57%), seguida de quartzo (28 - 63%), uma componente amorfa rica em sílica (11 - 18% de fase vítrea) e, como fase minoritária, cristobalita (0,27 - 17%). As morfologias das amostras são de micro agulhas, com tamanhos e distribuição heterogêneas. O rejeito de caulim, comparado com o caulim comercial, apresentou potencial promissor como matéria prima para a obtenção da fase mulita. Esse contexto acarreta em ganhos econômicos e ambientais para a indústria cerâmica, uma vez que pode vir a substituir o caulim comercial na composição de massa para cerâmica branca, bem como reduzir a temperatura de sinterização devido à presença de fundentes como quartzo e feldspato.

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