滲鍍二矽化鉬耐蝕
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- 分類：钼的知識
- 發佈於：06 一月 2013
- 作者 jinfeng
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二矽化鉬（以下簡稱 MoSi2）屬金屬間化合物，它的性能介於陶瓷和金屬之間，原子結合方式是共價鍵與金屬鍵混合。具有陶瓷和金屬的綜合性能。 MoSi2熔點高（2030℃），它具有優異的抗高溫氧化能力，具有在多數酸、堿、鹽等介質條件下耐腐蝕的功能（氧化性酸和鹽除外），具有良好的導電性， 高的熱穩定性，還具有抵抗鈉、錫、鉛、鋰、鉍等熔融金屬液浸蝕的本領。過去許多科技工作者利用MoSi2上述特性，製造 MoSi2高溫發熱元件，高溫熱電偶保護套管；製造熔煉鈉、錫、鉛、鋰、鉍等金屬的坩堝和原子反應堆裝置的熱交換器；還製造飛機、火箭、導彈的某些零部 件。過去 MoSi2零部件生產均採用先製造 MoSi2粉末，再用冷壓燒結或熱壓法生產製成。此工藝使 MoSi2製品尺寸和形狀受到很大的限制。採用此工藝生產出的MoSi2製品還存在兩個致命的缺點，即室溫下具有陶瓷的脆性，高溫下具有金屬的塑性，熱強 性很低。化工、石油、冶金、建材行業很賞識 MoSi2的優良抗高溫氧化和耐腐蝕性能。但由於受製造技術限制，許多零部件無法加工成型，加之 MoSi2室溫脆、高溫強度低等因素的制約，使 MoSi2一直無法在耐熱及耐蝕工程中大範圍推廣使用。而滲鍍二矽化鉬梯度材料產品（以下簡稱 MDGM ）的研製成功，使推廣應用 MoSi2的三大制約因素均迎刃而解。
MDGM 是傳統 MoSi2產品脫胎換骨後的新產品，該產品是在鋼或高溫合金基體表層，通過高能離子滲鍍MoSi2，進行基體材料的表面改性，形成具有兩種材料綜合性能的 新型材料。在室溫下，基體材料的韌性使 MDGM 不脆了，耐蝕功能則由滲鍍在表層的 MoSi2承擔；在高溫時，高溫強度則由所選高溫合金的基體材料決定，表層抗高溫氧化的職責由 MoSi2負責。因此， MDGM 一上市就受到了化工、石化、冶金、建材和機械等行業的青睞。
性能用途：MDGM 生產是在普通鋼材或高溫合金基體上通過高能離子滲鍍二矽化鉬，最終在基體表面形成MoSi2緻密鍍層，在基體表層內形成一定厚度的 MoSi2富集注滲層及過渡層。 MDGM 和傳統 MoSi2相比，取得了二個方面的重要突破：
第 一是製造技術獲得了突破。原 MoSi2材料都是通過冷壓燒結或熱壓法製造，形狀尺寸和精度都受到很大的限制。高能離子滲鍍 MoSi2的基體是普通鋼材或高溫合金，都是容易進行機械加工的，形狀尺寸，精度都能保證。高能離子滲鍍 MoSi2就在這些加工好的零部件上進行。製造工藝上的突破為廣泛應用MoSi2創造了十分有利的條件。
第二是性能方面的突破。純 MoSi2製品在性能方面存在室溫脆，高溫強度低的問題。 由於整體 MoSi2在室溫下硬而脆，製造、安裝、運輸、使用都要十分小心，否則極易發生斷裂。 MDGM 的表面具有 MoSi2的性能，內部具有所選基體的強韌性，兩者是梯度過渡，優勢互補。室溫下， MDGM 表層中 MoSi2斷裂強度主要由基體決定，使表層的 MoSi2在室溫下脆而不斷。
MDGM 不僅高溫塑性好，而且高溫強度高，解決了純 MoSi2高溫強度低的問題。這是因為基體可選用抗氧化性差些，但高溫強度好的合金，這些合金零部件表層滲鍍 MoSi2後，該零部件在高溫下，外靠 MoSi2良好的抵抗高溫氧化的特性，內靠合金本身高溫強度減少蠕變，形成外能防氧化，內有高強度的新型高溫合金。由於 MoSi2工藝及性能方面的重要突破，高能離子滲鍍二矽化鉬梯度材料產品在許多場所可充分發揮 MoSi2抗腐蝕、抗熔蝕及抗高溫氧化的特長，從而在化工、石化、冶金、電力、建材、輕工、機械等行業中可得到廣泛應用。MDGM 具有在多數酸、堿、鹽等介質條件下耐腐蝕的功能（不包括氧化性酸和鹽）。目前在耐蝕材料市場中，對於解決氧化性酸和鹽腐蝕問題，已由各種不銹鋼承擔。 MDGM 主要用於鹽酸、醋酸、 NaOH 、 KOH 、NaCl 等等腐蝕介質。在這些介質中， MDGM 耐腐蝕能力達到了國家 I 級耐蝕材料標準。因此， MDSP 在化工、石化、冶金、電力、建材、輕工、機械等行業中得到了廣泛應用。
MDGM 具有抵抗鈉、錫、鉛、鋰、鉍等熔融金屬液浸蝕的本領。 MDGM 可以製造與這些金屬熔液接觸的各種零部件。比如浮法玻璃生產中，錫熔液的作用是支承和冷卻玻璃。在錫液槽中有很多組插入 250-1000 o C 的錫熔液的控溫器。控溫器原用不銹鋼製造，由於熔融錫液對不銹鋼的熔蝕，使用壽命不到一個月。改用 MDGM 後，使用壽命已達 11 個月。再如使用氯化鋇、氯化鈉的鹽浴爐測溫保護套管，改用 MDGM 後，壽命由原來的1個月提高到半年以上。
MDGM 克服了 MoSi2高溫強度低的缺點，繼承了它抗高溫氧化的特性，這對於高溫時強度高，但高溫抗氧化性能不足的高溫合金而言，使用 MoSi2進行遮罩式防氧化保護是非常有意義的。它將會在冶金、建材、電力、石化、航太、軍工等行業得到應用。MDGM 屬新型耐蝕、耐熱材料，由於進入市場時間不長，面對各種各樣，千差萬別的腐蝕、高溫工況，我們在推廣應用時，均先進行現場掛片試驗，以資料證明該工況下 MDGM 可行，然後才進行大面積推廣。歡迎有識之士採用 MDGM 進行大膽試用。 MDGM 屬於過去沒有使用過，但耐蝕、耐熱性能很好的新型材料，將為正在尋找高級耐蝕、耐熱材料的行業提供新的選擇平臺。不久將會在眾多耐蝕耐熱材料家族中佔據重 要一席。
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