Mullite

La mullite est un silicate d'aluminium. La mullite a été décrite en 1924 par N.L. Bowen et J.W. Greig ; la même année, avec E.G. Zeis, ils lui ont donné son nom qui rappelle l'Île de Mull où elle a été observée pour la première fois. Ce solide cristallin a été identifié initialement comme un composé stœchiométrique d'oxyde d'aluminium (III) et d'oxyde de silicium (IV) dont la composition est 3Al2O3,2SiO2 soit en masse, 72 % d'oxyde d'aluminium et 28 % d'oxyde de silicium. La mullite est rare dans la nature, son dépôt naturel le plus important étant celui de l'Île de Mull où elle s'est formée dans des conditions exceptionnelles, très semblables à celles demandées pour la production de mullite artificielle : hautes températures et pressions relativement basses. Comme indiqué précédemment, cette production nécessite de hautes températures et des pressions relativement basses. Les silicates hydratés d'aluminium, les mélanges artificiels d'alumine et de silice, etc., se transforment en mullite par cuisson à haute température. Les silicates d'aluminium anhydres naturels, sillimanite (orthorhombique), andalousite (orthorhombique) et kyanite (triclinique), qui répondent à la formule chimique Al2SiO5, se transforment à haute température en mullite, avec libération de silice, selon la réaction irréversible (transformation irréversible, la mullite étant stable à toutes les températures) : Les creusets de Hesse, réputés pour leur grande résistance aux agents très réactifs et aux hautes températures, étaient obtenus par chauffage à température élevée d'argile kaolinithique. Les creusets du Moyen Âge tardif retrouvés contiennent de la mullite, qui serait à l'origine de leurs propriétés exceptionnelles. La mullite a même structure que la sillimanite et on peut la considérer comme résultant du remplacement d’un certain nombre d’atomes de silicium Si par des atomes d’aluminium Al. Les spectres IR permettent l’identification de la substitution d’atomes de Si par des atomes d’Al, ce remplacement se faisant de manière « statistique ».