
2008年2710
稀有金属快报
Mo-Si-B系材料的性能及制备
胡娟,梅炳初,周卫兵
(武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉430070)
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摘要:综述了Mo-Si-B系材料的研究进展。主要就材料在各种环境中的氧化性能、单相和多相材料的力学性能、材料的电学性能和热学性能等方面的研究进展进行了介绍。通过无压烧结方法,在1600℃合成了7种不同原料配比的Mo-Si-B系材料。用X射线衍射仪分析了材料的物相组成,确定了最佳的B与Si的原子比为0.865。但是无压烧结法得到的材料致密度不够,还需要对合成工艺作进一步的研究。
关键词:Mo-Si-B系材料;氧化性能;力学性能;电学性能;热学性能;无压烧结
中图分类号:TF125.241 1前言
文献标识码:A
高温应用的结构材料因其具有优异的抗氧化性、抗蟠变性和半金属传导性,在很多领域已经得到广泛应用。如工业炉材料、发电构件和飞行器涡轮发动机发热部分构件(1,2]。
近十多年来,大部分耐热结构材料的研究集中在镍的铝化物和钛的铝化物上。虽然这些材料相对于其它的金属间化合物展现出较好的的室温延展性,但是它们的使用温度一般不超过1000℃,不能满足某些高温应用的需求。同样,Fe基和Ni基超合金也因为工作温度较低(1000℃左右),而阻碍了其作为高温结构材料的应用。1300℃以上的高温结构合金(4.5)主要集中在Nb基和Mo基合金,因为这两种合金都具有高温性能较好的金属间化合物相和断裂韧性较好的延展相。
最近,富Mo的Mo-Si-B三元多相合金具有高的热稳定性并在高温下显示较好的抗氧化性,因而引起研究者的广泛关注6)。在Mo-Si-B三元系性中存在多种化合物,包括二元化合物MoSiz,Mo,Si,
收稿日期:2007-07-26
文章编号:1008-5939(2008)01-001-06
MosSi,MoB和三元化合物Mo,Si,Bx(T,),MoSiB(T)。另外,体心立方的α-Mo(Mo的固溶体)相也是Mo-Si-B三元系统合金的重要组成。这些相的性能和它们在合金中的含量都会影响合金的性能。
本文系统地介绍了Mo-Si-B系材料的研究进展,主要就氧化、力学、电学和热学性能等方面进行了论述,并开始尝试通过无压烧结合成α-Mo-
Mo,Si-MoSiB(T,)合金。 2
Mo-Si-B系材料的性能 2.1氧化性能
Mo-Si-B系材料在高温下具有较好的抗氧化性,但是其低温抗氧化性很差。所以,对该合金低温抗氧化性改善和高温氧化过程的研究一直是研究者关注的重点。
2.1.1在空气中的氧化
Mo-Si-B系材料中由α-Mo和金属间化合物相 Mo.Si,Mo.SiB(T)组成的合金,作为高温应用结构材料很有前景。但是,该合金在中温(700~1000℃)的抗氧化性能仍有待研究。Mendiratta等人研究
基金项目:国家自然科学基金(50572080)及博士启动基金(471-38650142)资助
作者简介:胡娟,女,1983年生,硕士研究生,武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉430070,
电话:01347185908,E-mail:cokieshu@163.com