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二硅化钼靶材MoSi2

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二硅化钼是一种无机化合物,化学式为MoSi2,为灰色金属固体。不溶于大部分酸,但可溶于硝酸和氢氟酸。两种原子的半径相差不大,电负性比较接近,其具有近似于金属与陶瓷的性质。二硅化钼具有导电性,在高温下表面能形成二氧化硅钝化层以阻止进一步氧化。应用于高温抗氧化涂层材料、电加热元件、集成电极薄膜、结构材料、复合材料的增强剂、耐磨材料、结构陶瓷的连接材料等领域。

硅化钼是一种无机化合物,化学式为MoSi2,为灰色金属固体。不溶于大部分酸,但可溶于硝酸和氢氟酸。两种原子的半径相差不大,电负性比较接近,其具有近似于金属与陶瓷的性质。二硅化钼具有导电性,在高温下表面能形成二氧化硅钝化层以阻止进一步氧化。应用于高温抗氧化涂层材料、电加热元件、集成电极薄膜、结构材料、复合材料的增强剂、耐磨材料、结构陶瓷的连接材料等领域。


MoSi2是Mo-Si二元合金系中含硅量最高的一种中间相,是成分固定的道尔顿型金属间化合物。具有金属与陶瓷的双重特性,是一种性能优异的高温材料。很好的高温抗氧化性,抗氧化温度高达1600℃以上,与SiC相当;有适中的密度(6.24g/cm3);较低的热膨胀系数(8.1×10-6K-1);良好的电热传导性;较高的脆韧转变温度(1000℃)以下有陶瓷般的硬脆性。在1000℃以上呈金属般的软塑性。MoSi主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。

在MoSi2中钼与硅之间以金属键结合,硅和硅之间则以共价键连结,二硅化钼为灰色四方晶体。不溶于一般的矿物酸(包括王水),但溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中,具有良好的高温抗氧化能力,可用作高温(<1700℃)氧化气氛中工作的发热元件。

在氧化气氛中,高温燃烧致密的石英玻璃(SiO2)的表面上形成保护膜层,以防止二硅化钼连续氧化。当加热元件的温度是高于1700℃,形成SiO2保护膜,在熔点为1710℃下稠合,和SiO2融合成熔融滴。由于其表面延伸的动作,因此失去其保护能力。在氧化剂作用下,当元素被连续地使用,再次形成保护膜的形式。应当提示的是由于在低温度的强氧化作用,该元素不能长时间被用于400-700℃温度环境下。


二硅化钼的应用于高温抗氧化涂层材料、电加热元件、集成电极薄膜、结构材料、复合材料的增强剂、耐磨材料、结构陶瓷的连接材料等领域,分布在以下几个行业:

1)能源化学工业:电加热元件、原子反应堆装置的高温热交换器、气体燃烧器、高温热电偶及其保护管、熔炼器皿坩埚(用于熔炼钠、锂、铅、铋、锡等金属)。

2)微电子工业:MoSi2与其他一些难熔金属硅化物Ti5Si3、WSi2、TaSi2等是大规模集成电路栅极及互连线薄膜重要的候选材料。

3)航空航天工业:作为高温抗氧化涂层材料得到广泛而深入的研究和应用。特别是作为涡轮发动机构件,如叶片、叶轮、燃烧器、尾喷管及密封装置的材料。

4)汽车工业:汽车用涡轮发动机增压器转子、气门阀体、火花塞以及发动机零部件。