Andalusite (Al2O3· SiO2) er et naturlig mineral med lav varmeledningsevne, stabilt volum, høy mekanisk styrke, utmerket krypmotstand og CO erosjonsmotstand. Den kan brukes direkte til å lage ildfaste materialer uten forkaling. Den brukes i metallurgi og byggevarer næringer. Sammenlignet med høye alumina ildfaste råvarer som svi edelsten, høy alumina bauksitt, sintret mullite og brun corundum, ogalusitt forvandles til en unik sammensatt struktur ved høy temperatur: netto-lignende mullite med kapillære porer og fylt Silika-rik glassfase. Den har utmerket slaggmotstand og termisk støtmotstand. Studier har vist at mullite reaksjonen av andalusite påvirkes av faktorer som kjemisk sammensetning, temperatur og partikkelstørrelse, som i stor grad bestemmer ytelsen til andalusittprodukter. Denne artikkelen beskriver sammensetningen og strukturen til andalusitt, endringene under oppvarming og typiske applikasjoner.
Sammensetning og struktur av andalusite
Andalusite er vanligvis søylekrystaller med et tverrsnitt nær en firkant. Innholdet i andalusite fasen er vanligvis 90% til 95%, og urenhet komponentene er arrangert i krystall orientering og er kryssformet på tverrsnittet. Det kalles hul spar, vanligvis karbonholdig, jernoksid, glimmer (sericite og svart Mica), ilmenitt og kvarts, noen urenheter vises også i krystallgitteret av andalusitt. Over hele verden er andalusite rik på reserver, de viktigste produserende områdene er Sør-Afrika og Frankrike, og innholdet er vanligvis 8% til 25% (w). Partikkelstørrelsen på kommersielt tilgjengelige ogalusitt varierer fra 2μm til 8 mm, og innholdet i Al2O3 er mellom 55% og 61% (w).
Krystallstrukturen til andalusite tilhører orthorhombic systemet, a = 0.778nm, b = 0.792nm, c = 0.557nm, z = 4. Al-O octahedrons er koblet sammen på en felles kantmåte og er koblet i en kjede langs c-akseretningen. Kjedene er forbundet med Al og Si-O tetrahedra med et koordineringsnummer på 5. Anionen har to koordineringssituasjoner: en er å delta i Si-O tetrahedron, som er forbundet med 1 Si og 2 Al; Den andre er å ikke delta i Si-O tetrahedron, og bare forbinder med 3 Al. Andalusite krystaller er rhombohedral kolonner, som er i samsvar med forlengelsesretningen til Al-O octahedral kjeden. Al3 + i Al-O octahedron er erstattet av Fe3 + og blir rød, og den erstattes av Mn3 + og blir grønn.
2. Varmeendringer av andalusite
Andalusite har åpenbar anisotropi. M.Ghassemi et al. tok prøver langs forskjellige krystallinske retninger av andalusite (se figur 1), og målte og sammenlignet ekspansjonsatferden under 900 °C. På dette tidspunktet gjennomgikk ikke prøven en faseendring og var fortsatt i andalusittfasen. Resultatene er som følger Figur 2 viser: den termiske ekspansjonskoeffisienten i a-akseretningen er den største, og den termiske utvidelsen i c-akseretningen er den minste.
