2001年5月28日
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二硅化钼(莫西人2)是一种难熔金属硅化物,主要用作加热元件。最近,它被认为是一种有潜力的结构陶瓷,因为它表现出很高的弹性模量和在非常高的温度下的抗氧化性。
MoSi的应用2由于其在1000°C以下自然脆性,在1200°C以上表现出弱蠕变抗力,因此受到了限制。因此,工人们一直致力于通过混合MoSi来提高这些性能2用另一种材料合成。
莫西人2而相关的复合材料通常采用压力辅助烧结的方法制备。热挤压和热压成形基本形状,相对便宜。热等静压产生复杂的形状,具有均匀的密度和晶粒结构。然而,这个过程更昂贵。
其他几种方法,如机械合金化、反应烧结和自蔓延高温合成也在研究中,但这些方法的商业可行性和可重复性还有待证实。
关键属性
莫西人2由于其诱人的特性而引起了广泛的兴趣:
- 高熔点
- 中等密度
- 在更高温度下的高模量
- 卓越的抗氧化性能
当用作结构陶瓷时,限制其关键应用领域的特性:
- 在1000°C以下的低韧性表明材料在室温下非常脆,只有在更高的温度下才会变成塑料。
- 在超过1200°C的温度下不易蠕变
热压钼粉的一般性能2如表1所示。
表1。二硅化钼的典型物理和机械性能
财产 |
价值 |
密度(g.cm-3) |
6.29 |
熔点(°C) |
2230 |
杨氏模量(GPa) |
430 |
弯曲强度(MPa) |
250 |
断裂韧度K1 c(MPa.m0.5) |
3. |
硬度(GPa) |
9 |
电阻率(欧姆。厘米)(室温) |
3.5 x10-7 |
电阻率(欧姆厘米)(1700°C) |
4.0 x10-6 |
应用程序
商业上,莫西人2广泛应用于电热元件。该材料可应用于高温结构件。
加热元件
莫西人2是一种导电硅化物,它是抗氧化的,因为在高温下它的表面会形成稳定的硅层。
莫西人2已生产作为在空气中使用的电热元件,温度超过1600°C。一个众所周知的商业摩西2加热元件是金属陶瓷,它是通过粘合MoSi的混合物而制成的2颗欧洲杯猜球平台粒与铝硅酸盐玻璃相结合,通常为总体积的20%。
虽然高档莫西人2这种材料非常脆,在使用过程中会发生严重的蠕变。然而,它们提供了工艺优势,因为它们可以在高负载下工作而不老化,并且在使用期间不会表现出增加的电阻率。它们在空气、氧气和富氧环境中都具有抗氧化性。
此外,它们可以与氨、氮、氢、稀有气体和有限的真空一起使用,但由于氧化层的保护失效,操作温度和使用寿命可能会降低。
莫西人2元素可以是现成的,可以是弯曲的,也可以是直的,尺寸范围很广。这些元素主要用于陶瓷、玻璃、钢铁、电子和热处理行业的生产炉和实验室炉。
高温结构部件
MoSi具有显著的抗氧化性和高温弹性2一种非常有前途的材料,用于高温应用,如燃气涡轮发动机。许多研究人员都在努力提高其高温蠕变抗力和低温延性。然而,一种商业上可行的综合所有优先性能的复合材料还有待开发。