二矽化鉬用途

二矽化鉬用途 - 用作高溫結構材料

二矽化鉬作為結構材料用於航空、汽車燃氣渦輪機的高溫部件、氣體燃燒器、噴管、高溫篩檢程式以及火花塞而成為金屬間化合物結構材料研究的最新熱點。在這方面應用的最大障礙是其室溫脆性大和高溫強度低。因此二矽化鉬低溫增韌和高溫補強是其作為結構材料實用化的關鍵技術。這方面的研究表明，合金化和複合化是改善二矽化鉬室溫韌性和高溫強度的有效手段。一般用於二矽化鉬合金化的組分僅是那些和二矽化鉬具有相同或類似晶體結WSi₂、NbSi₂、CoSi₂、Mo₅Si₃和Ti₅Si₃3等少數幾種矽化物，其中最理想的是WSi₂。但用WSi₂合金化會使二矽化鉬比重方面的優勢明顯喪失，應用受到一定的限制。實踐證明，二矽化鉬幾與所有的陶瓷增強劑 (如SiC、TiC、ZrO₂、Al₂O₃、T iB₂等) 都有良好的化學穩定性和容性。因此，複合化即製備二矽化鉬基複合材料是改善二矽化鉬力學性能最有效的途徑。

二矽化鉬基複合材料可分為連續纖維增強型和非連續纖維(晶須)或顆粒增強型兩類。 連續纖維增強型複合材料有比較好的力學性能，但由於各向異性以及纖維與基體間的某些反應限制了它的應用;而短纖維(晶須)、顆粒增強型複合材料因其製造工藝簡單、具有各向同性等優點而被廣泛採用，其中SiC顆粒或晶須和ZrO₂顆粒增韌補強二矽化鉬基複合材料被認為最有發展前途。

二矽化鉬用途 - 用作電熱元件材料

二矽化鉬由於其良好的高溫抗氧化性和導電性，已作為電熱元件實現了工業化應用。與SiC發熱體相比，二矽化鉬不僅使用溫度高，而且不會發生"老化"問題。但純二矽化鉬發熱體存在著機械強度低、安裝困難等問題。因此，常加入少量第二相(SiC、Al₂O₃和Mo₅Si₃等) 進行改性或製成複合發熱體。其中MoSi₂-2SiC複合發熱體不僅具有比純二矽化鉬還好的抗氧化性，而且SiC顆粒構成骨架結構並承受荷重，使MoSi₂-SiC複合發熱體在高溫時不發生軟化變形，因而可以象SiC發熱體一樣採用簡單的水準安裝方法，在1900℃下使用。

利用二矽化鉬的熱敏電阻特性還可以製備超高溫熱電偶電極及其保護管。如MoSi₂-WSi₂熱電偶具有較高的熱電勢和靈敏度，可在氧化性氣氛中用1700℃左右的測溫。在結構上，為了解決熱電偶的保護管問題，常把一個熱電極作成管狀，使其兼起保護管作用。焦德輝等人的研究表明，用二矽化鉬制熱電偶保護管不僅能延長熱電偶的使用壽命，而且節約測溫費用，降低生產成本。二矽化鉬與熔融金屬Na、Li、Pb、Bi、Sn等不起化學反應，可以作為這些金屬的各種熔煉器皿。利用其良好的熱傳導性可製作原子反應堆的熱交換器以及電觸頭材料

二矽化鉬用途 - 用作塗層材料

二矽化鉬作為塗層材料可分兩種，其一是用於難熔金屬及其合金和石墨以及C/C複合材料的高溫抗氧化塗層;其二是用於大型積體電路的柵極薄膜。在高溫(> 1200℃)下， 二矽化鉬表面被氧化形成緻密的SiO₂薄膜。由於SiO₂粘性較小，容易流進裂紋中去，從而起到修補裂紋或裂紋自癒合的作用。但傳統的包埋法二矽化鉬塗層一般壽命不高。

近年來大量文獻報導了等離子噴塗或反應性等離子噴塗二矽化鉬基複合材料及其塗層。一致認為，低壓噴塗所得塗層最緻密、含氧量低、化學成分均勻。一般積體電路在製造過程中進行1000℃以上的高溫處理，在比電阻比多晶矽小的矽化物中，二矽化鉬和WSi₂等難熔矽化物就能經受如此高的溫度。因此，二矽化鉬也是製作積體電路柵極的理想材料之一。Brestchneider等人引用離子濺射法製備出的二矽化鉬薄膜塗層，可以滿足大型積體電路的各種要求。

二矽化鉬用途 - 用作增強材料

二矽化鉬在1000℃左右會發生脆性-韌性轉變這就使其在高溫下可以產生韌化效應。，用粉末冶金法製備的α-Sialon/ 二矽化鉬複合材料的斷裂韌性從未加二矽化鉬的3.2MPa•m^1/2提高到了5.2MPa•m^1/2。

二矽化鉬用途 - 用作連接材料

值得一提的是，二矽化鉬還有可能作為高溫結構陶瓷的連接材料，但這方面的研究報導尚不多見。  

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