01 二硅化鉬材料
02 二硅化鉬材料的特性
②熱力學(xué)性質(zhì):熔點(diǎn)高達(dá)2030℃,導(dǎo)熱率較高(與SiO相近),熱膨脹系數(shù)小,這些特性是制作高溫發(fā)熱元件或熱電偶保護(hù)管的必備條件,并且有利于增加其制品的抗熱震性能。
③電磁性質(zhì):電阻率低(2×10-5Ω·cm),電率高,屬于良導(dǎo)體。該材質(zhì)是制造發(fā)熱元件、熱電偶熱電極和測溫保護(hù)管的優(yōu)良材料(作熱電偶保護(hù)管時需注意絕緣)。
④機(jī)械性質(zhì):抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度不低于一般金屬材料和部分氧化物材料(如Al2O3),硬度和抗壓強(qiáng)度還比金屬高。與金屬相比最大的缺點(diǎn)在于沖擊韌性差,所以同一般陶瓷制品一樣屬于脆性材料。因此實(shí)際生產(chǎn)過程中在不影響自身高溫抗氧化性能的條件下添加少量金屬結(jié)合劑,制成金屬陶瓷。
⑤化學(xué)性質(zhì):化學(xué)態(tài)為酸性,常溫下與絕大多數(shù)的酸堿都是不溶的,除氧化物陶瓷之外,MoSi2是所有難熔化合物中抗氧化穩(wěn)定性最高的一種。由于硅在鉬中的溶解度為1%左右(1800℃),即決定了MoSi2的氧化穩(wěn)定性溫度在1700℃以下。
二硅化鉬自身并不抗高溫氧化,而是在1300~1600℃時,其表面形成一層薄而致密的二氧化硅玻璃態(tài)保護(hù)層而抑制繼續(xù)氧化。MoSi2不僅在氧化性介質(zhì)中穩(wěn)定,同時還可在還原性、中性、惰性以及一些強(qiáng)腐蝕氣氛中使用到相當(dāng)高的溫度。如在N2、CO2和SO2等介質(zhì)中最高使用溫度可達(dá)1600℃。
03 二硅化鉬的制取
二硅化鉬制件可以用冷壓燒結(jié)或熱壓法制得。如用模壓法成形時,可用面糊、淀粉、甘油等作粘結(jié)劑。用擠壓法成形時,加入2%~4%的糊精做粘結(jié)劑。MoSi2制品在1500~1900℃燒成。如果在二硅化鉬粉料中加入少量的SiO2,則由于高溫下SiO2熔化會在二硅化鉬制品表面形成一層保護(hù)膜,使二硅化鉬的工作溫度提高到1710~1780℃。冷壓燒結(jié)制品力學(xué)性能較差。熱壓時,溫度為1550~1750℃,壓力9.8~78.5MPa。用二硅化鉬和氧化鋁混合物來熱壓,可以得到不同性能的二硅化鉬制品。
04 二硅化鉬的應(yīng)用
①應(yīng)用到電熱元件中:
二硅化鉬發(fā)熱元件在氧化性氣氛中雖然能長期使用到1700℃,由于散熱等因素致使用該發(fā)熱元件裝配的箱式電阻爐及工業(yè)用隧道窯的爐膛溫度一般僅為1600℃左右。二硅化鉬棒狀“U”發(fā)熱元件電阻爐的用途極其廣泛,目前仍居該類材料加熱元件之首。