I: cordierite (2MgỌ2Al 2O3.5SiO2)
1.2.2.3. Tổng hợp composite MC từ cao lanh và mullite thiêu kết
Do nhiệt độ nung thiêu kết của mullite rất cao, dao động trong khoảng từ 1500 ữ 1800oC, một điều kiện mà không phải phòng thí nghiệm nào cũng thực hiện đ−ợc. Vì thế, nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp composite MC phải đi từ nguyên liệu đầu là mullite thiêu kết th−ơng mại để hạ thấp nhiệt độ nung thiêu kết vật liệu [22, 27, 30, 81].
V. Burghelea và cộng sự [22] đã nghiên cứu tổng hợp composite MC đi từ nguyên liệu ban đầu là cao lanh, các oxit MgO, Al2O3 tinh khiết và bột mullite th−ơng mại của hãng PROCEMA (Bungari). Đầu tiên, cao lanh, MgO và Al2O3 đ−ợc phối trộn với nhau theo đúng tỷ lệ hợp thức của cordieritẹ Phối liệu đ−ợc nghiền bi −ớt với l−ợng n−ớc khoảng 45% trong thời gian 6 giờ. Sau khi sấy cho độ ẩm của phối liệu còn khoảng 25%, mẫu đ−ợc luyện dẻo và ép đùn thành viên. Sau khi sấy khô đến khối l−ợng không đổi, mẫu đ−ợc nung thiêu kết ở 1300oC trong thời gian 2 giờ. Cordierite thiêu kết đ−ợc nghiền mịn bằng ph−ơng pháp khô cho đến khi phần còn sót lại trên rây 10000 lỗ/cm2 chiếm khoảng 2%.
Bột mullite và cordierite thiêu kết đ−ợc phối trộn theo các tỉ lệ 1/3, 1/1 và 3/1 về khối l−ợng. Phối liệu đ−ợc trộn đều bằng cách nghiền bán khô (độ ẩm khoảng 10%). Sau khi ép viên và sấy khô đến khối l−ợng không đổi, mẫu đ−ợc nung ở các nhiệt độ 1300oC, 1330oC, 1350oC trong thời gian 2 giờ.
Kết quả cho thấy: giữa thành phần của vật liệu, nhiệt độ nung thiêu kết và các tính chất của chúng nh− khối l−ợng thể tích, độ co, độ hút n−ớc, c−ờng độ bền uốn... có quan hệ tuyến tính. Khi tăng hàm l−ợng cordierite trong phối liệu thì độ co của vật liệu tăng, khối l−ợng thể tích, độ hút n−ớc và c−ờng độ bền uốn giảm. Khi tăng dần nhiệt độ nung thì mức độ thiêu kết của vật liệu tăng nhanh. Nh− vậy, bằng cách thay đổi thành phần của composite MC, ng−ời ta có có thể thay đổi tính chất của vật liệu theo yêu cầu sử dụng.