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TZM合金及其氧化物

TZM合金具有熔点高、强度大、弹性模量高、蒸汽压低，热膨胀系数小以及高温力学性能良好等特点被广泛应用于军事工业、航天技术、冶金工业和电子工业等领域。但它极易被氧化，氧含量高会增大碳化物转变成氧化物的几率，从而弱化了弥散强化效果，使材料的抗拉强度和延伸率降低，影响TZM合金材料的性能。为此，研究TZM合金中氧气的来源，降低其含氧量，不失为提高TZM合金性能的一种优异的方法。

研究表明，TZM钼合金粉末中氧气的主要来源于钼粉中。氧气可以与钼反应生成一系列氧化物，如MoO₃、MoO_2.89、MoO_2.875、Mo₄O₂，其中最稳定的就是MoO₃和MoO₂。MoO₃的升华温度为700℃，熔点为795℃。因此，TZM合金在真空和高温的条件下将会变成气体挥发。由氧和钼的二元相图（图1）可知，高温下钼粉中的氧化物主要存在形式为MoO₂，氢化钛、氢化锆粉末在烧结的过程中，少量的氧元素将会进入脱氢产生的钛、锆单质中，以低价氧化物和固溶体的形式存在。

图1  TZM合金中含氧元素

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