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第二相对MoSi_2材料制备与性能的影响

采用机械合金化、热处理、等静压和高温烧结工艺成功制备了MoSi_2及其复合材料,借助于压痕法和热重分析法测定了其室温力学性能和低温氧化性能,利用MM-200型磨损试验机检测了材料在不同摩擦条件下的摩擦磨损性能,并运用扫描电子显微镜、微探针、X射线衍射仪和透射电子显微镜等分析手段,系统深入地研究了球磨工艺参数、添加Al和W等元素粉末对机械合金化合成MoSi_2过程的影响及热处理过程中相的变化、Al和WSi_2等第二相的强韧化机制及MoSi_2基复合材料的低温氧化机理和磨损机理。得出了以下研究结果:1.首次运用Magini-Iasonna模型较准确地界定了扩散固溶反应和类自蔓延反应两种机械合金化合成MoSi_2机理的能量区域,并通过能量图阐明了球磨工艺参数与相生成的关系及装球量的影响,指出当有效强度因子大于1.06J/g·s,合成机理为类自蔓延反应,MoSi_2晶相开始生成所需球磨能量约为24kJ/g;当有效强度因子小于0.917J  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

《材料热处理学报》2007年S1期
材料热处理学报

第二相对MoSi_2基复合材料组织与性能的影响

Mosi:具有高的熔点(2030℃)、低的密度(6.24留cm3)、良好的导热性和导电性以及优良的高温抗氧化能力,己成为当前高温结构材料的研究热点【’一3],有着广泛的应用前景,如可用于燃气涡轮机的高温部件、气体燃烧器、喷管、高温过滤器以及火花塞[4]等。但Mosi:低温脆性大,冲击韧性低,高温强度不足,容易发生高温蠕变15一7]。目前,已经有多种方法可改善Mosi:韧性并提高其强度,其中,加入第二相制备Mosi:基复合材料是改善其性能的有效途径[61。本文用放电等离子烧结法(s Ps)制备了不同增强相的Mosi:基复合材料,系统研究了第二相对Mosi:基复合材料组织与性能的影响,探讨了Mosi:基复合材料的断裂方式及增韧机制。1实验条件及方法所有原料均为商用粉未,其中:MosiZ(20脚,)99%),Z旧2(40nm,99.8%),a一513从(800川rn, 99.1%),刀一Si3N4(20川m,99%)。将Mosi:在Q...  (本文共4页) 阅读全文>>

《材料导报》2009年23期
材料导报

MoSi_2发热元件的制备及其研究进展

Mosi:因其具有良好的综合力学性能(维氏硬度HV为8.SGPa,弹性模量E为439.7GPa)、高熔点(Zo30oC)、适中的密度(6 .249/cm3)、良好的高温抗氧化性(抗氧化温度高于1600℃),而成为一种潜在的航空航天用高温结构材料[l1。但是,目前Mosi:的最主要工业化应用是作为高温发热元件。自20世纪60年代瑞典的康泰尔(KANTHAL)公司研制出可在空气环境中1500℃以上使用的以Mosi:为主要成分的硅钥棒高温发热元件以来,通过不断的性能改进,硅钥棒的使用寿命显著延长,并有取代硅碳棒之势,成为高温发热元件的主流。20世纪90年代初,KANTHAL公司又推出了最高使用温度可达1900℃的发热元件,这是一种固溶型复合材料,Mosi:的抗高温变形能力和耐热温度得到进一步的提高,主要是利用了MOSi:与WSi:完全固溶且WSI:比MO-Si:熔点更高的特点田。国产Mosi:发热元件与瑞典KAN-THAL的Super...  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

碳纳米管增强MoSi_2基复合材料的第一性原理研究

MoSi_2具有熔点高、密度适中、导电和导热性良好等优点,是一种应用价值很好的高温结构材料,可广泛的应用于航空航天领域,但是MoSi_2固有的低温脆性和高温下强度不足制约了其应用。因此,近年来围绕着MoSi_2的低温增韧和高温补强成为材料学界研究的热点,目前改善MoSi_2基复合材料的主要方法是基于微合金化理论的颗粒增强和基于纤维增强理论的晶须增强。碳纳米管由于其自身优异的力学性能是复合材料的首选增强体,国内外学者围绕着碳纳米管增强MoSi_2展开了大量的研究工作。本文采用第一性原理系统的研究了基于微合金化理论的碳原子增强MoSi_2基复合材料和基于纤维增强理论的碳纳米管增强MoSi_2基复合材料的力学性能及电子结构。首先研究了C11b结构的MoSi_2单晶材料的力学性能和相关电子结构,包括弹性模量、应变量、断裂强度,并分析了晶体的能带结构和态密度。在此基础之上系统研究了碳及碳纳米管增强MoSi_2基复合材料的力学性能及相关的电...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械工程材料》2008年01期
机械工程材料

MoSi_2发热元件表面保护膜的形貌与结构

0引言MoSi2是一种潜在的可用于1 500℃的高温结构材料。但是,目前MoSi2最广泛的应用是作为高温电炉使用的发热元件[1,2]。在空气介质中,MoSi2发热元件的最高使用温度为1 900℃,炉温可以达到1 850℃[3,4]。1956年瑞典Kanthal公司获得了全球MoSi2发热元件的第一个商业专利,其产品在国际上长期处于垄断地位[4]。目前国内虽然已经有数十家单位能生产普通MoSi2发热元件,但其在元件宏观形貌、微观组织、力学性能和发热均匀性等方面和Kanthal公司产品还有较大差距,尤其是国产MoSi2发热元件表面保护膜很不完整,和基体结合不紧密,严重影响了元件的使用温度、寿命和气氛,在电子和部分玻璃行业还依然依赖昂贵的Kanthal发热元件[5]。MoSi2发热元件具有优异的高温抗氧化性能,在1 000℃以上氧化气氛中加热时,MoSi2因选择性氧化在表面生成一层致密的石英玻璃保护膜,可阻止内部基体的进一步氧化。保护...  (本文共4页) 阅读全文>>

《硅酸盐通报》2007年05期
硅酸盐通报

一种MoSi_2发热元件的组成和结构分析

1引言MoSi2是一种潜在的高温结构材料,但是MoSi2最广泛的用途是作为高温发热元件[1]。MoSi2发热元件经过近60年的研究和发展,已经从最初只能用于1600℃以下氧化气氛发展到目前的元件最高使用温度达到1850℃,并可以在氮气、惰性气氛以及还原性气氛中使用[2]。Kanthal公司生产的MoSi2系列发热元件代表了全球最高水平。日本从20世纪60年代开始MoSi2发热元件的研究,尤其以日本理研工业(Rikencorporation)为代表,他们开发的MoB颗粒强化MoSi2基发热元件,提高了发热元件的高温抗变形能力,可以应用于一些苛刻的条件[3],他们制作的一些小型电炉,在亚洲市场很受青睐,同时理研工业在日本、美国和中国申请了多项关于MoSi2发热元件的专利,理研工业的发热元件也具有较高水平。国内尽管从20世纪80年代初期就可以生产MoSi2发热元件,但其在使用温度、元件力学性能和发热均匀性等方面还不是令人十分满意,只能...  (本文共4页) 阅读全文>>