MoSi_2及其复合材料摩擦学性能研究

通过热压烧结制备了MoSi2及3种MoSi2基复合材料,考察了其相组成和结构,测定了其硬度和断裂韧性,评价了其摩擦磨损行为,并探讨了力学性能、摩擦界面特性和偶件材料特性等对MoSi2及其复合材料摩擦学行为的影响.结果表明:MoSi2同GCrl5钢和WC-Co硬质合金配副时表现出较高的摩擦系数,其磨损强烈依赖于偶件材料特性;第二相的引入对MoSi2的磨损行为具有显著影响,其中SiC第二相可以改善MoSi2的摩擦磨损性能;摩擦界面特性和偶件材料特性则对MoSi2及其复合材料的摩擦磨损性能具有决定性影响.

SiO_2对热压MoSi_2组织结构及性能的影响

研究分析了热压纯MoSi2及加入10%SiO2的MoSi2复合材料的相组成、晶粒尺寸、致密度、室温力学性能及室温电阻率.结果表明:热压纯MoSi2及10%SiO2/MoSi2复合材料均主要由MoSi2、SiO2和少量的四方的Mo5Si3组成,复合材料的致密度低于纯MoSi2,复合材料的晶粒尺寸略小于纯MoSi2,两种材料的室温抗弯强度无明显的差别,复合材料的电阻率比纯MoSi2有较大的提高.

La_2O_3和WSi_2增强MoSi_2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.

压痕法测定热压MoSi_2基复合材料K_（1c）值的研究

用不同的压痕方程计算了纳米ＺｒＯ２粒子韧化ＭｏＳｉ２基复合材料的室温断裂韧性Ｋ１ｃ值，同时研究了压痕载荷对Ｋ１ｃ值的影响。结果表明，试验材料在试验条件下的断裂韧性不遵从半月状裂纹系统方程，而遵从巴氏裂纹系统方程，其室温压痕断裂韧性保持与压痕载荷的独立性。

SiC晶须强韧化MoSi_2复合材料

通过湿法混合和热压方法制备了ＳｉＣｗ／ＭｏＳｉ２复合材料，并测定了它们的力学性能和电性能．实验结果表明：加人２０ｖ－％ＳｉＣｗ后，ＳｉＣｗ／ＭｏＳｉ２复合材料与ＭｏＳｉ２基体相比，室温抗弯强度可提高一倍，断裂韧性提高３３％，冲击断裂功提高６２％，电阻率提高了２—３倍．可见用ＳｉＣｗ来改善ＭｏＳｉ２的力学性能和电性能，发展新型的高温结构用复合材料是可行的．

ZrO_2+SiC颗粒强韧化MoSi_2复合材料的显微组织和性能

通过显微组织观察和力学性能测试 ,初步探讨了ZrO2 +SiC颗粒对MoSi2 基体材料的强韧化效果和机制。结果表明 ,材料复合具有较好的强韧化协同效应 ,复合材料中ZrO2 相和少量SiC颗粒在基体的间层作用 ,可抑制MoSi2 晶粒长大 ;断口呈现晶粒细小、裂纹扩展曲折和沿晶与穿晶混合型断裂等特征 ;ZrO2 +SiC颗粒通过弥散强化和细化晶粒使复合材料强度提高 ,通过晶粒细化、裂纹偏转和分支。

MoSi_2-WSi_2复合体系的自蔓延燃烧合成

利用自蔓延燃烧合成法制备了 Mo Si2 - WSi2 复合粉体 ,并对合成产物进行了 X射线衍射分析。研究表明 ,通过自蔓延燃烧合成反应既可实现 Mo Si2 与 WSi2 的复合 ,又可通过调整反应物 Mo,W,Si的比例 ,在 Mo Si2 中引入 WSi2的同时还能引入足够量的 Mo5 Si3- W5 Si3相。W量的增加使体系的绝热温度降低 ,对自蔓延燃烧合成反应产生影响。研究还表明 Mo Si2 - WSi2 和 Mo5 Si3- W5 Si3均以固溶体的形式存在。

MoSi_2及MoSi_2基材料的强韧化

MoSi_2 以其较高的熔点、适中的密度和优异的高温抗氧化性能而成为近年来倍受关注的金属间化合物 ,但其室温脆性和低的高温强度是限制其应用的主要原因 .从合金化和复合化等方面对MoSi2 及MoSi2 基高温结构材料的强韧化作了概述 .

SiC对MoSi_2低温氧化行为的影响

利用热重量分析法(简称TGA法)、X射线衍射(X-Ray diffraction)和扫描电镜观察(SEM)分析了SiC在MoSi_2低温氧化中的作用。结果表明SiC的加入促进了MoSi_2的氧化,但未发现“PEST”现象。

包渗法制备C_f/SiC陶瓷基复合材料MoSi_2—SiC—Si防氧化涂层

采用包渗法制备了Cf/SiC陶瓷基复合材料MoSi2 —SiC—Si防氧化涂层 ,研究了渗层同埋粉关系、包渗时间对包渗结果的影响 ,并对涂层防氧化性能进行了分析。结果表明 :包渗法制得的涂层致密、无裂纹 ,涂层起到了良好的防氧化作用 ,140 0℃在空气中氧化 1h后试样的质量保留率为 94.1% ,保留强度为2 94.

MoSi_2发热元件的微观结构对使用性能的影响

通过对MoSi2发热元件的微观结构分析，探讨影响使用性能的微观因素。研究发现MoSi2结晶相细小，尤以Al、Si等为主的氧化物组成的玻璃相细薄、分布均匀，孔洞少是提高使用性能的必要条件。Mo5Si3相的存在，玻璃相形状、分布均影响MoSi2晶粒的生长和断裂行为。MoSi2发热元件上生成的表面膜实际上是一种复合硅酸盐玻璃膜。

等离子喷涂及真空热处理过程中MoSi_2涂层的相演变

分别采用MoSi2,Mo-66.7%Si和Mo-70%Si(摩尔分数)粉末为原料,在45钢上大气等离子喷涂MoSi2涂层,对喷涂前后相以及真空热处理对涂层相和组织的影响进行了研究。结果表明,以MoSi2为原料喷涂后,涂层主要是由MoSi2和Mo5Si3相组成,MoSi2由亚稳定的MoSi2(h)六方结构和稳定的MoSi2(t)四方晶体结构组成。而Mo-66.7%Si和Mo-70%Si两种粉末喷涂后,涂层均由Mo,Si单质粉组成,喷涂过程没有形成硅化物。Mo-66.7%Si涂层在1050,1200℃热处理1h后,涂层中主相是Mo5Si3,次相为MoSi2。Mo-70%Si涂层在800,1 000℃热处理30min后,生成了少量的MoSi2,Mo5Si3和Mo3Si。在1 050℃热处理时,随着时间的延长,MoSi2相含量相对增多,当热处理时间为30,45min时,由于Mo,Si和Fe之间的反应扩散,还生成了FeMoSi和Fe3Si相。

MoSi_2/SiC复合材料的致密化及其组织结构

用二次热压工艺改善了MoSi2／SiC复合材料致密度，热压复合材料相对密度可达到理论密度的92％.用SEM和XRD对热压复合材料组织结构的研究表明，热压复合材料组织为MoSi2基体上弥散分布着SiC颗粒．

ZrO_2/SiC-WSi_2/MoSi_2纳米复相陶瓷制备及增韧机制探讨

利用扫描电镜、图像分析仪以及X射线衍射仪研究了ZrO2/SiC-WSi2/MoSi2复合粉末的分散、热压试样结构、组织以及断口形貌和断裂韧性之间的相互关系。研究表明:综合利用球磨、酒精清洗、超声波振荡能很好地实现纳米/微米颗粒的分散,团聚现象较轻。SiC,ZrO2纳米颗粒的协同复合化以及W的合金化能使复相陶瓷晶粒细化,增韧效果明显,断裂韧性可达8.13MPa·m1/2,断口呈现出以沿晶为主、穿晶为辅的混合断裂特征。复相陶瓷的增韧主要是通过晶粒细化、裂纹偏转、微裂纹形成、桥联等机制的综合作用。

自蔓延热爆合成MoSi_2-WSi_2复合粉末

以Mo、W和Si粉为原料,采用自蔓延热爆合成制备了不同组分的MoSi2WSi2复合粉末,并利用X射线衍射仪和扫描电镜对合成产物进行了相组成和产物形貌分析。结果表明:热爆反应产物纯净,MoSi2WSi2复合粉末中只有MoSi2和WSi2两相存在;颗粒的大小取决于体系的摩尔生成焓,摩尔生成焓越大,颗粒长大越显著;热爆合成反应以Si的熔化为先导,反应机制为熔化溶解析出长大机制。

MoSi_2基高温结构材料的研究现状和发展趋势

介绍了MoSi_2的性能特点,综述了MoSi_2基高温结构材料的研究现状,并分析了其发展趋势。

MoSi_2基复合材料低温氧化行为的研究

利用热重量分析法研究了稀土 /MoSi2 和SiC/MoSi2两种复合材料的低温氧化行为。实验结果未发现“PEST”现象 ;但稀土和SiC的加入增加了MoSi2 的低温氧化程度。认为氧化时质量增重与时间是非线性的 ;氧化程度与氧化层中相的组成和晶体结构有密切关系 ;并提出了其氧化过程模型。

MoSi_2基复合材料的研究现状与动向

从增韧增强、抗氧化和界面特性等方面分析讨论了颗粒状强化相或纤维强化相增强对MoSi_2材料组织结构和性能的影响,概述了MoSi_2基复合材料理论和工艺等方面已取得的进展,指出SiC/MoSi_2和ZrO_2/MoSi_2复合材料是目前较有应用和发展前途的MoSi_2基复合材料。

等离子喷涂结晶器用ZrO_2-MoSi_2复合涂层的组织及抗热震性能

为了优化连铸结晶器铜板的性能并延长其使用寿命,采用自制Zr O2-Mo Si2团聚型复合粉末通过超音速大气等离子喷涂技术在结晶器Cr Zr Cu铜板表面制备了Zr O2-Mo Si2/Co Ni Cr Al Y复合涂层。利用SEM、XRD等观察涂层的微观形貌并分析其物相组成,通过拉伸试验测定涂层与基体的结合强度,通过抗热震试验测定涂层的抗热震性能。结果表明:复合涂层表面熔化良好且致密,其与Cr Zr Cu铜板基体具有良好的结合性能,平均结合强度为32.210 MPa;复合涂层分别在500,600,700℃下保温后通过水淬法测试其抗热震性能,结果涂层从裂纹产生至涂层失效分别经历了131.3,66.3,34.0次(子弹型试样),147.3,65.7,48.3次(硬币型试样)。

MoSi_2对尖晶石制品烧结性能的影响

在尖晶石材料中分别加入3%、5%和10%的MoSi2细粉,分别在1000℃、1200℃、1500℃下烧成,研究了MoSi2对尖晶石材料烧结性能的影响。结果表明:(1)在不含镁砂细粉的尖晶石试样中,添加剂MoSi2易发生氧化,生成膨胀系数较大的MoO3,试样容易破碎;(2)同时添加MoSi2和镁砂细粉的尖晶石试样能在较低温度下开始烧结,在1200℃下能达到一定程度的烧结,发生的反应方程式为:2MoSi2+7O2+2MgO=2MgMoO4+4SiO2,但MgMoO4在>1200℃时不稳定,易与Al2O3发生反应,反应方程式为:MgMoO4+Al2O3=MoO3+MgAl2O4;(3)过多MoSi细粉的加入会引起试样较大的体积膨胀。