二矽化鉬製備方法

製備二矽化鉬的方法有許多種,包括機械合金化法(MA)、低真空等離子噴塗工藝(LVPD)、反應合成法(Reaction Synthesis)、固態置換反應法(Soild-state displacement reaction)和XDTM技術(Exothermic Disperasion technique)等。

U型二矽化鉬棒

機械合金化是通過機械-化學的作用使純元素經高能球磨而合成新材料的方法,它是一個原料粉顆粒不斷破裂和不斷焊合的過程。利用MA技術,MoSi2的形成機理有兩種,Mo粉和Si粉按照化學計量比混合,則MoSi2以高溫自蔓燃(SHS)機理下形成,反應速度快。而按非化學計量混合Mo粉和Si粉,反應過程較長,是在機械合金化機理下通過機械合金化誘導擴散控制反應(MDR)形成的。

低真空等離子沉積法是在低真空環境中,使其內的惰性氣體(氬氣或氖氣)形成高速等離子體,將噴塗材料粉末熔化並隨等離子流裝機基體而沉積,形成晶粒尺寸分廠小、化學均勻性好、不平衡溶解性強的材料。採用LVPD合成的MoSi2其密度可達到95~98%,且硬度和斷裂韌性得到大大的提高。

反應合成法包括自蔓延高溫合成法和原位反應燒結法(in situ Reaction Sintering)。採用SHS方法合成MoSi2利用的是Mo-Si之間高的放熱函所放出的生成熱,使鄰近的溫度逐漸升高而引發新的化學反應,並以燃燒波的形式蔓延整個反應物,使合成反應在體系中自發完成。原位反應燒結法是將具有一定化學混合比的Mo粉和Si粉加熱到某一溫度,使其發生原位化學反應生成熱力學穩定化合物並完成燒結過程的技術。

固態置換反應法即擴散相變反應。採用這種技術可以成功加工陶瓷和金屬間化合物基體的複合材料,缺點是反應速度慢、費用高,因為大大限制了它的應用。

通過XDTM製備的MoSi2基複合材料暴露在450℃~550℃的空氣中48小時,無PEST現象發生。

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