二硅化钼制备方法

制备二硅化钼的方法有许多种,包括机械合金化法(MA)、低真空等离子喷涂工艺(LVPD)、反应合成法(Reaction Synthesis)、固态置换反应法(Soild-state displacement reaction)和XDTM技术(Exothermic Disperasion technique)等。

U型二硅化钼棒

机械合金化是通过机械-化学的作用使纯元素经高能球磨而合成新材料的方法,它是一个原料粉颗粒不断破裂和不断焊合的过程。利用MA技术,MoSi2的形成机理有两种,Mo粉和Si粉按照化学计量比混合,则MoSi2以高温自蔓燃(SHS)机理下形成,反应速度快。而按非化学计量混合Mo粉和Si粉,反应过程较长,是在机械合金化机理下通过机械合金化诱导扩散控制反应(MDR)形成的。

低真空等离子沉积法是在低真空环境中,使其内的惰性气体(氩气或氖气)形成高速等离子体,将喷涂材料粉末熔化并随等离子流装机基体而沉积,形成晶粒尺寸分厂小、化学均匀性好、不平衡溶解性强的材料。采用LVPD合成的MoSi2其密度可达到95~98%,且硬度和断裂韧性得到大大的提高。

反应合成法包括自蔓延高温合成法和原位反应烧结法(in situ Reaction Sintering)。采用SHS方法合成MoSi2利用的是Mo-Si之间高的放热函所放出的生成热,使邻近的温度逐渐升高而引发新的化学反应,并以燃烧波的形式蔓延整个反应物,使合成反应在体系中自发完成。原位反应烧结法是将具有一定化学混合比的Mo粉和Si粉加热到某一温度,使其发生原位化学反应生成热力学稳定化合物并完成烧结过程的技术。

固态置换反应法即扩散相变反应。采用这种技术可以成功加工陶瓷和金属间化合物基体的复合材料,缺点是反应速度慢、费用高,因为大大限制了它的应用。

通过XDTM制备的MoSi2基复合材料暴露在450℃~550℃的空气中48小时,无PEST现象发生。

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