钼的新兴应用之二硅化钼复合材料
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2013年4月01日
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解决钼的低温延性和高温氧化问题的主要途径就是开发一种以二硅化钼(MoSi2)为基的先进复合材料。钼与氧接触形成的Mo02在800℃升华，冷凝时得到一种黄白色的翳状物，给发挥钼在高温强度和抗蠕变性能上的优势造成了严重的工程问题。为此采用了有自愈能力的富硅涂层，然而这种涂层抗热循环效应的能力极差。而以二硅化钼作基体的复合材料Mo-Si-B的高温强度和抗氧化能力极好，但延性差，仅限生产小批量商用产品。
二硅化钼是Mo－Si二元合金系中含硅量最高的一种中间相，是成分固定的道尔顿型金属间化合物。具有金属与陶瓷的双重特性，是一种性能优异的高温材料。极好的高温抗氧化性，抗氧化温度高达1600℃以上，与SiC相当；有适中的密度(6.24g/cm3)；较低的热膨胀系数(8.1×10-6K-1)；良好的电热传导性；较高的脆韧转变温度(1000℃)以下有陶瓷般的硬脆性。在1000℃以上呈金属般的软塑性。MoSi主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。
为解决延性问题，最近确定了这种钼—硅—硼系复合材料的组成范围，使之除抗氧化性能奇佳外，高温机械性能与TZM合金相当。该复合材以Mo5SiB(T2)为基体相，以金属钼为第二相。金属相提高了复合材料的延性，基体相可形成自愈性的氧化皮。目前制成的同时加入钛的Mo-6Ti-2.2Si-1.1B复合材料在1370℃下暴露在空气中2小时，肉眼几乎看不到变化，较之TZM还要优越。这是钼基合金一项了不起的成就。
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