莫來石是Al2O3 -SiO2二元系中常壓下唯一穩(wěn)定存在的二元化合物，化學(xué)式為3Al2O3-2SiO2 ，天然莫來石非常少，通常用燒結(jié)法或電熔法等人工合成。理論組成中 Al2O3 71. 8%, SiO2 28. 2%, 是 AI2O3-SiO2 二元系中唯一穩(wěn)定的化合物，也是研究最廣泛的晶相。其熔點為(1890±90)，以斜方晶型成晶，晶體結(jié)構(gòu)是以鋁氧八面體共用【AlO6】平行于C軸方向發(fā)展，橫向則以【(Si,Al）O4】四面體與【AlO6】八面體共用棱而連接起來的鏈狀硅酸鹽礦相。隨Al3+含量的增加，將在晶格中產(chǎn)生更多的氧空位，因而莫來石是一種不飽和的、氧化鋁有序分布的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其結(jié)構(gòu)中空隙大，比較疏松。
莫來石化學(xué)式: A1xSi2-xO5.5-0.5x 密度: 3.16g/cm3 莫氏硬度: 6~7 耐火度: 1800°C時仍很穩(wěn)定,1810 °C分解為剛玉和液相 莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火材料，它具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性極好、荷重軟化點高、高溫蠕變值小、硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好等特點，目前主要有高純電熔莫來石、普通電熔莫來石、全天然鋁礬土精礦燒結(jié)莫來石和輕燒莫來石。
莫來石是一種優(yōu)質(zhì)的耐火原料，它具有膨脹均勻、熱震穩(wěn)定性極好、荷重軟化點高、高溫蠕變值小、硬度大、抗化學(xué)腐蝕性好等特點，目前主要有高純電熔莫來石、普通電熔莫來石、全天然鋁礬土精礦燒結(jié)莫來石和輕燒莫來石。莫來石AI203-SI02元系中常壓下唯一穩(wěn)定的二元化合物，化學(xué)式為3AI203-2SI02天然的莫拉石非常少，通常燒結(jié)法或電容法等人工合成。 化學(xué)式A1xSi2-xO5.5-0.5x密度;3.16g/cm3莫式硬度;6-7耐火度：1800C是穩(wěn)定1810C分解為剛玉和液相。
正是莫來石這種異乎尋常的鏈狀排列結(jié)構(gòu)，使其C軸延伸長成柱狀、針狀。在耐火材料中，這些針狀莫來石互相穿插構(gòu)成堅固的骨架，使其具有一系列良好的性能，如高的熱態(tài)強度和荷重軟化溫度，好的抗熱震性等，另外還具有高溫蠕變量小，線膨脹系數(shù)小，抗化學(xué)侵蝕性強等優(yōu)點。
莫來石的線膨脹系數(shù)較低是其典型優(yōu)點。工業(yè)生產(chǎn)的莫來石一般在800時的線膨脹率約為0.4%。但莫來石具有軸向膨脹的非均勻性，通過高溫XRD測得軸向膨脹數(shù)值表明：含Cr2O3和Fe2O3的固溶體以及電熔莫來石的體積膨脹均比計量燒結(jié)莫來石低。
在AI2O3-SiO2系相平衡的研究中，關(guān)于莫來石是否是一致熔融化合物一直爭論不休。實驗表明：使用高純原料在密封條件下作相平衡時，莫來石為一致熔融化合物；在空氣中且有雜質(zhì)存在時，為不一致熔融化合物。因此，在分析一般硅酸鹽材料的實際問題時，將莫來石視為不一致熔融化合物較為合適。 耐火材料工業(yè)用莫來石原料一般系人工合成，有價值的天然莫來石礦很少。近幾十年來，合成莫來石原料的研制和應(yīng)用有很大發(fā)展。合成莫來石一般采用燒結(jié)法或電熔法生產(chǎn)。
莫來石耐火磚具有特點：
1.低導(dǎo)熱率，具有很好的隔熱保溫效果；
2.低熱熔，由于低導(dǎo)熱率，莫來石系列輕質(zhì)隔熱磚蓄積很少的熱能，在間歇操作中節(jié)能效果明顯；3.雜質(zhì)含量低具有非常低的鐵盒堿金屬等氧化物含量，因此，耐火度高；較高的含鋁量使其在還原氣氛下仍保持良好的性能；
4.熱態(tài)耐壓強度高；
5.外觀尺寸精確，加快砌筑速度，減少耐火泥使用量，保證了砌體的強度和穩(wěn)定性，從而延長襯里的壽命；6.可加工成特殊形狀。以減少砌磚塊數(shù)和砌縫。
有燒結(jié)莫來石磚和電熔莫來石磚兩種：
1. 燒結(jié)莫來石磚以高鋁礬土熟料為主要原料，加入少量黏土或生礬土作結(jié)合劑，經(jīng)成型、燒成而制成。
2. 電熔莫來石磚以高礬土、工業(yè)氧化鋁和耐火黏土為原料，加入木炭或焦炭細(xì)粒作還原劑，成型后采用還原電熔法來制造。電熔莫來石的結(jié)晶比燒結(jié)莫來石大，抗熱震性比燒結(jié)制品好。他們的高溫性能主要取決于氧化鋁的含量和莫來石相與玻璃分布的均勻性。
莫來石磚理化指標(biāo)如下:
|
牌號 |
性能指標(biāo) |
|
JM-23 |
JM-23 |
JM-26 |
JM-28 |
JM-30 |
|
分類溫度，℃ |
1260 |
1350 |
1430 |
1540 |
1650 |
|
體積密度,g/cm³ |
0.6 |
0.8 |
0.8 |
1 |
1 |
|
常溫耐壓強度,MPa |
1.3 |
2 |
3 |
3.5 |
3.5 |
|
重?zé)€變化,% |
1250×12h |
1320×12h |
1400×12h |
1510×12h |
1600×12h |
|
-0.5 |
-0.5 |
-0.5 |
-0.9 |
-0.9 |
