二硅化鉬陶瓷呈灰色,有金屬光澤,熔點較高,是比較重要的硅化物陶瓷。
(1)二硅化鉬粉料的制備:
MoSi2粉料可以用以下方法來制備:
① Mo粉和Si粉直接合成法
Mo 2Si2== MoSi2
利用Mo 粉和 Si 粉直接反應合成,Mo粉的純度為99. 9%, Si粉的純度為99.0%, 兩種粉料的顆粒尺寸為2~5μm。兩種粉料按化學式比例均勻混合后,反應合成得MoSi、Mo2Si2、MoSi2的混合物。然后將反應物粉碎凈化處理后,即得到純凈的MoSi2。
②氣相沉積法
用金屬鹵化物或金屬與SiCl4和H2反應,其反應式如下:
MoCl5 2SiCl4 13/2H2==MoSi2 13HC1 或Mo 2SiCl4 4H2==MoSi2 8HCl
(2)二硅化鉬陶瓷的成型燒結
二硅化鉬陶瓷制品可用常壓燒結或熱壓燒結制造。如用模壓成型,可以用糊精、淀粉、甘油等作結合劑,也可采用其他結合劑,在80. 0MPa壓力下成型;如用擠壓法成型,可在MoSi2 粉末中加人2%~4%糊精作結合劑形成可塑料,再擠壓成型。坯體干燥后,在氫氣、氮氣或氬氣等非氧化氣氛中,于1500~1900℃燒成。
如果在MoSi2料中,加入少量的SiO2, 則在高溫下由于SiO2熔化會在 MoSi2制品的表面上出現一層 SiO2, , 可以進一步改善MoSi2的高溫使用性能,可將使用溫度提高到1710~1780℃。
用模壓燒結制得的制品其機械性能較差,采用熱壓法燒結,可用石墨作模具,熱壓溫度為1550~1750℃, 壓力為10.0~80.0MPa。
二硅化鉬陶瓷熔點較高,達2030℃, 熱膨脹系數為5.1X10–6/℃ (20~1000℃) 有較高的導熱系數,在高溫下具有優良的抗氧化性能,還具有適宜的電阻和小的比電阻溫度系數,能溶于硝酸與氫氟酸的混合液中和熔融的堿中。
利用 MoSi2 良好的電性能和抗熱震性,可以用作高溫發熱元件及高溫熱電偶;利用其對熔融金屬鈉、鉛、錫等不起作用的特性,可以用作冶煉這些金屬的熔融坩堝及原子反應堆裝置的熱交換器;利用其優良的高溫抗氧化性,可以制造超高速飛機、火箭、導彈上的某些零部件。
2 .二硅化鉬陶瓷的制造工藝
3.二硅化鉬陶瓷的性能與用途