鉬硅合金是一種由鉬(Mo)和硅(Si)兩種元素組成的高性能金屬間化合物,具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性。這種合金通常含有30-50%的硅含量,通過(guò)粉末冶金或熔煉工藝制備而成。鉬硅合金最顯著的特點(diǎn)是兼具鉬的高熔點(diǎn)(2620℃)和硅的半導(dǎo)體特性,使其在極端溫度環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能。
在微觀結(jié)構(gòu)方面,鉬硅合金主要由MoSi2相組成,這種相在高溫下會(huì)形成致密的二氧化硅保護(hù)層。需要重點(diǎn)關(guān)注的是,這種自生成氧化層使材料具有出色的抗氧化性,特別是在1200-1700℃高溫范圍內(nèi)表現(xiàn)優(yōu)異。正是這種特性使其成為高溫加熱元件、航天器熱防護(hù)系統(tǒng)的理想選擇,相比傳統(tǒng)材料壽命可延長(zhǎng)3-5倍。
從物理性能來(lái)看,鉬硅合金的密度約為6.24g/cm3,熱膨脹系數(shù)7.8×10??/K,導(dǎo)電性能介于金屬和半導(dǎo)體之間。特別值得注意的是其高溫強(qiáng)度保持率,在1500℃時(shí)仍能維持室溫強(qiáng)度的60%以上。這些參數(shù)使其在玻璃工業(yè)熔爐、半導(dǎo)體擴(kuò)散爐等高溫設(shè)備中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。
加工鉬硅合金時(shí)需要特別注意脆性問(wèn)題,常規(guī)機(jī)加工容易產(chǎn)生裂紋。現(xiàn)代工藝多采用放電加工或激光切割等特種加工方法。目前該材料主要應(yīng)用于高溫結(jié)構(gòu)件(如渦輪葉片)、集成電路散熱基板、核電控制棒等尖端領(lǐng)域,市場(chǎng)需求以每年8-12%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。