二硅化钼基高温结构材料氧化行为的研究进展

二硅化钼室温脆性、低高温强度以及低温"pesting"现象限制了其实际应用,采用复合化和合金化方式可以改善其强度和韧性.评述了各种增强体对二硅化钼材料低高温氧化行为的影响和二硅化钼作为防氧化涂层时的高温抗氧化性能,在此基础上指出了今后二硅化钼及其复合材料氧化行为的研究重点和方向.     

沉积电压对SiC-C/C复合材料表面水热电泳沉积SiC_n-MoSi_2复合抗氧化涂层的影响

采用水热电泳沉积法在SiC-C/C复合材料表面制备纳米碳化硅和二硅化钼的复相(SiC_n-MoSi_2)抗氧化涂层.分别采用XRD和SEM等测试手段对涂层的晶相组成和显微结构进行了表征.主要研究了沉积电压对涂层显微结构及高温抗氧化性能的影响,分析了涂层试样在1500℃下的静态氧化行为及热循环失效机理.结果表明:外涂层主要由MoSi_2和β-SiC晶相组成.当沉积电压为100～180V时,外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着沉积电压的升高而提高.沉积电压过高(220V)时,复合涂层中出现裂纹等缺陷,涂层的氧化保护能力相应减弱.抗氧化性能测试表明复合涂层可在1500℃的静态空气中有效保护C/C复合材料346h,失重率仅1.41wt%.涂层的高温失效是由于涂层试样在热循环过程中产生了贯穿性裂纹导致的.     

二硅化钼材料低温氧化的研究进展

介绍了二硅化钼低温氧化的研究进展,对当今几种二硅化钼材料低温氧化发生“Pesting”现象的机理模型及改善低温抗氧化的方法进行了评述,在此基础上提出了今后的二硅化钼低温氧化研究的重点和方向。     

钼及钼合金改性硅化物高温抗氧化涂层研究现状

钼及钼合金因具有优异的高温力学性能而被广泛应用于电子工业、航空工业、核工业等领域,但这类材料在高温下易氧化的特性限制了其在工业生产中的应用。在钼及钼合金表面制备硅化物涂层是提高其抗氧化性能的主要措施,通过元素改性的方式可进一步提高硅化物涂层的抗氧化防护效果。本文结合近年来钼及钼合金改性硅化物高温抗氧化涂层的研究进展,详述了改性元素抑制涂层氧化损耗、阻止Si贫瘠区形成、提高涂层自愈性和降低涂层裂纹形成倾向四种抗氧化机理,介绍了常见的元素改性硅化物涂层体系及制备工艺,展望了今后钼及钼合金改性硅化物高温抗氧化涂层的研究方向。     

自蔓延高温合成制备二硅化钼基材料的研究进展

自蔓延高温合成技术因具有低成本、反应速度快和转化率高等许多优点,成为制备二硅化钼基材料的有效方法.介绍了自蔓延高温合成二硅化钼的机理和影响因素,非常规SHS技术和SHS与加工技术联用在制备二硅化钼以及二硅化钼基复合材料中的应用,在此基础上指出了自蔓延高温合成制备二硅化钼基材料今后的研究重点和发展方向.     

粉末粒度对喷涂二硅化钼涂层微观结构的影响

分别以2.5～15μm、15～30μm、30～54μm和54～74μm四种粒径的二硅化钼为热喷涂粉末,利用大气等离子喷涂技术制备了二硅化钼涂层,通过XRD和带能谱的SEM表征了涂层的微观组织结构。结果表明,喷涂过程中,喷涂粉末中部分四方相MoSi2(t)转变为六方相MoSi2(h),MoSi2中的Si含量出现了损失。随着喷涂粉末粒径的增大,MoSi2粒子在沉积过程中的氧化程度减弱,涂层中的Mo、Mo5Si3等富钼相和MoO3、MoO2等氧化产物的相对含量逐渐减少,而富硅相MoSi2逐渐增加。粉末粒度分别在30～54μm和54～74μm范围时,均可获得以MoSi2为主相的涂层。以粒径30～54μm的粉末制备的涂层组织较致密,内部出现了富钼相"网状"结构的组织。     

钼及钼合金表面高温抗氧化涂层研究现状

钼合金作为新一代重要战略意义的稀有金属,现已广泛应用于冶金、石油、机械、化工、航空航天、核工业等诸多领域,但钼合金在高温环境下易氧化影响了其在航空航天领域的应用。综述了应用于钼及钼合金基体上的金属间化合物、贵金属、耐热合金高温抗氧化涂层体系的不同特点,总结了涂层的不同制备方法并进行了分析对比,展望了国内外钼及钼合金高温抗氧化涂层研究发展趋势,对目前涂层存在的问题及研究现状进行了深入的分析与概述。     

碳/碳复合材料磷酸盐抗氧化涂层的研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料磷酸盐抗氧化涂层的研究进展,介绍了磷酸盐涂层体系的抗氧化原理、制备方法及研究现状,总结了碳/碳复合材料现有磷酸盐涂层体系的不足之处,展望了磷酸盐涂层发展的前景,指出未来碳/碳复合材料磷酸盐抗氧化涂层工作的重点应该是探索新的低成本工艺技术制备致密、结合力好、能在全温度段保护碳/碳复合材料的磷酸盐涂层体系,并详细研究了该涂层的抗氧化、失效机理.     

高温应用钼及钼合金表面改性研究进展

钼及钼合金因具有高熔点、高硬度、力学性能优异等优点,被广泛应用于军工、航空和航天等领域。但钼及钼合金在高温使用时存在抗氧化、抗烧蚀和耐磨损性能较差等缺陷,严重影响了钼及钼合金的高温使用性能。研究发现,通过表面改性能有效解决上述问题。首先提出了高温应用钼及钼合金表面改性涂层需满足的基本要求,系统地综述了改性涂层在改善高温应用钼及钼合金抗氧化、抗烧蚀和耐磨损性能方面的研究进展,介绍了常见改性涂层的制备方法,并指出了目前该研究领域存在的问题及今后的发展方向。     

钼电极表面抗氧化涂层的制备及其性能

ZrO_2具有高温稳定性,可使涂层热膨胀系数有效匹配,鲜见其用于钼基体表面涂层的报道。采用料浆法在钼基体上制备出了ZrO_2-玻璃基抗氧化涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析涂层的物相及显微形貌,采用失重法测试了涂层在900℃高温下的抗氧化性能。结果表明:氧化过程中,涂层中生成了具有抗氧化性的BaSi_4O_9玻璃相物质,涂层表面出现相对致密的颗粒和层片状涂层,有利于抗氧化性能提高;氧化初期,ZrO_2-玻璃基涂层的氧化增重量呈增加趋势,且增重量逐渐减小,在1.5h后开始出现增重量下降的趋势,这是由于ZrO_2-玻璃基涂层中BaSi_4O_9膜的完整性被较高的热应力下产生的热裂纹破坏了,为氧的进入提供了通道,使涂层失重所致。     

C/C复合材料SiC/W-Mo-Si抗氧化复合涂层研究

为了防止C/C复合材料高温氧化,采用两步包埋法在其表面制备SiC/W-Mo-Si抗氧化复合涂层,研究了促渗剂B2O3和制备温度对该复合涂层在1500℃静态空气中防氧化能力的影响.结果表明,在第一步包埋粉料中含有B2O3会增加SiC过渡层缺陷含量,降低单一SiC涂层和复合涂层抗氧化性能.第二步包埋制备外涂层的适宜温度为2 250℃,所形成的复合涂层结构致密,有良好的自愈性和优异的抗氧化性能.能在1 500℃保护C/C复合材料抗氧化170 h以上.产生穿透性裂纹是涂层失效的主要原因.     

铌表面固体粉末包埋渗硅研究

采用固体粉末包埋渗硅工艺在铌表面制备了二硅化铌涂层,研究了渗硅过程中Si沉积的反应机理和二硅化铌涂层的结构.结果表明:涂层由单相的二硅化铌组成;Si的输运和沉积主要依靠硅的低氟化物SiF₂完成.     

电弧喷涂Al,45CT及其复合涂层的抗高温氧化性能与机理

为获得抗氧化性能优良的涂层,采用电弧喷涂方法制备了Al,45CT及其复合涂层,探讨了3种涂层过渡层的形貌、物相及其相应的作用,分析了3种涂层的组织结构、抗氧化性能与机理。结果表明:Al涂层和复合涂层高温氧化后表面氧化膜有剥落现象,涂层中的抗氧化元素Cr含量很低;45CT涂层中的抗氧化元素Cr含量仍然很高,涂层的自我修复能力很强,表面生成的Cr2O3氧化膜具有优异的抗氧化性能;在涂层与基体结合处有一层过渡层,不仅增强了涂层与基体的结合力,还能进一步阻止氧化性气体向基体入侵,起到二次保护作用。     

沥青化学添加剂对人造炭抗氧化性的改善

引言以前关于C/C复合材料在高温下(2000F)的抗氧化研究,集中在使用耐火材料涂层上,这些耐火材料涂层的氧化保护机理是在一定的温度操作过程中,通过所产生的粘性玻璃密封C/C材料在氧化中的裂纹,但是,由于炭基体和涂层之间热膨胀系数不同而产生的裂纹,导致了氧化性能的降低。目前,还没有任何涂层方法对C/C复合材料在中温和高温下提供满意的氧化保护,因此,有必要采用内部密封层或氧化抑制剂来增强炭基体本身的抗氧化性能。本文主要研究利用抑     

在空气中工作于1900℃的瑞典产新型电热元件

由瑞典的Kanthal AB型铁铬铝电阻合金发展而来的Kanthal Super 1900新型高级电阻丝电热元件是由包含变结构的二硅化钼金属陶制成,用钨取代二硅化钼结构中的一部分钼,从而使得在氧化气体中元件温度可达1900℃。 Kanthal Snper 1900型高级电阻丝元件可在高达1820℃炉温的炉中连续地或间隙式地工作。它的阻值范围从室温时的0.33欧姆·毫米~2/米到1800℃时的3.8欧姆·毫米~2/米。新元件在     

钼网表面MoSi_2涂层的制备及其1500℃高温抗氧化性能

钼网被广泛用作高温催化剂载体,但关于其高温防护涂层的制备及失效机制却鲜有报道。用包埋渗硅方法在钼网表面制备了MoSi_2高温抗氧化涂层,并在静态大气环境中开展了1 500℃恒温氧化试验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对氧化前后涂层的微观形貌和组织结构进行了表征。结果表明:1 500℃氧化2 h,MoSi_2涂层中的Si元素会发生选择性氧化,在涂层表面形成一层连续的、具有"自愈合"功能的熔融态SiO_2保护膜,阻挡氧向基体一侧的扩散,展现出了良好的高温抗氧化性能;高温条件下,涂层中的Si元素会和钼基体发生界面扩散反应生成抗氧化性能差的Mo_5Si_3,同时MoSi_2不断地和氧发生反应生成Mo_5Si_3和SiO_2,当涂层中的MoSi_2完全转化为Mo_5Si_3,涂层将快速氧化失效。     

二硅化钼材料的研究现状及应用前景

二硅化钼作为一种重要的高温发热材料和结构材料,一直受到材料科学家的广泛重视．本文对二硅化钼及其复合材料国内外的研究现状进行了全面介绍,对近年来的研究方向进行了归纳和总结,包括高温变形、氧化机理和复合强化等方面．指出了国内这些方面的研究与国际水平相比存在的差距和不足,并分析了原因．最后,对二硅化钼及其复合材料的应用市场前景进行了分析和展望．     

真空烧结纳米La_2O_3掺杂MoSi_2复合涂层的高温摩擦学性能

采用高温真空烧结法在高速钢基体表面上制备了纳米氧化镧掺杂二硅化钼基复合涂层;考察了温度(200~800℃)、纳米La_2O_3含量(1%、3%和5%)(质量比)对MoSi_2基复合涂层高温摩擦学性能的影响规律;采用X射线衍射表征了MoSi_2基复合涂层高温摩擦磨损前后的微结构,探讨了复合涂层的高温摩擦磨损机理。研究结果表明纳米La_2O_3掺杂MoSi_2基复合材料摩擦学性能在低温(200℃)和高温(800℃)下纳米La_2O_3含量为3%时较好,摩擦系数为0.1。通过引入纳米La_2O_3可有效地改善Mo Si2的高温摩擦学性能,其磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损的复合磨损。     

二硅化钼及其复合材料的应用及展望

从结构和功能用材两个方面概述了二硅化钼的本征特性与改性途径，并论述了在１２００－１６００℃的温度范围内ＭｏＳｉ２及其复合材料广阔的应用前景。     

钼网表面MoSi2涂层的制备及其1500℃高温氧化性能

钼网被广泛用作高温催化剂载体,但关于其高温防护涂层的制备及失效机制却鲜有报道.用包埋渗硅方法在钼网表面制备了MoSi2高温抗氧化涂层,并在静态大气环境中开展了1500℃恒温氧化试验.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对氧化前后涂层的微观形貌和组织结构进行了表征.结果表明:1500℃氧化2h,MoSi2涂层中的Si元素会发生选择性氧化,在涂层表面形成一层连续的、具有“自愈合”功能的熔融态SiO2保护膜,阻挡氧向基体一侧的扩散,展现出了良好的高温抗氧化性能;高温条件下,涂层中的Si元素会和钼基体发生界面扩散反应生成抗氧化性能差的Mo5Si3,同时MoSi2不断地和氧发生反应生成Mo5Si3和SiO2,当涂层中的MoSi2完全转化为Mo5Si3,涂层将快速氧化失效.