Molybdenum disilic (MOSI2) là một hợp chất intermetallic có giá trị cho sự ổn định nhiệt độ cao, kháng oxy hóa và đặc tính sốc nhiệt. Như một loại bột, nó phục vụ các thị trường phun nhiệt, thiêu kết và hỗn hợp. Hướng dẫn này xem xét các thông số kỹ thuật của bột MOSI2, phương pháp sản xuất, ví dụ sử dụng, nhà cung cấp, chi phí, giới hạn và lựa chọn thay thế để thông báo cho các kỹ sư vật liệu.
Bột molybdenum Tổng quan
Kết hợp silicon với kim loại molypden chịu lửa tạo ra cường độ giữ lại mosi2 vượt quá 1300 ° C mà không bị nóng chảy hoặc oxy hóa. Chuyển đổi thành dạng bột cho phép:
- Lớp phủ phun nhiệt trên lưỡi tuabin và dụng cụ
- Thêm vật liệu củng cố hạt cải tiến vật liệu tổng hợp ma trận gốm
- Hợp nhất kim loại bột vào các bộ trao đổi nhiệt hình dạng mạng
Những điểm chính:
- Điểm nóng chảy 2030 ° C cung cấp độ ổn định nhiệt độ cao
- Tạo thành lớp oxit SiO2 bảo vệ chống oxy hóa trong không khí đến 1500 ° C
- Mật độ thấp 6,2 g/cm2 làm giảm trọng số ánh sáng thành phần
- Hệ số giãn nở nhiệt rất thấp tránh bị nứt dưới độ dốc nhanh
Việc chịu đựng các môi trường khắc nghiệt cao hơn so với các siêu hợp chất niken và cobalt làm cho silic này không thể thiếu trong các hệ thống bảo vệ nhiệt, từ các thành phần lò đến động cơ hàng không vũ trụ và các cạnh hàng đầu của phương tiện siêu âm.
Bột molybdenum Sáng tác
Bột mosi2 trải dài từ các công thức tương đối tinh khiết với ô nhiễm carbon và oxy còn lại nhỏ đến các chế phẩm tùy chỉnh hợp kim hoặc thêm gia cố hạt:
| Kiểu | Sự miêu tả | Thành phần |
|---|---|---|
| Mosi2 thuần túy | Hỗn hợp nhị phân của molybdenum + silicon | 99% mosi2 + & lt; 1% c, o |
| Hợp chất hợp kim | Các yếu tố như boron, crom, nhôm đã thêm hình thành mo-si-x x ternaries/ternaries | MOSI2 + 5% Cr + 2% B |
| Vật liệu tổng hợp | Oxit hạt hoặc cacbua trộn với bột mosi2 | Mosi2 + 20% sic |
Bảng 1. Các loại chính của các chế phẩm bột disilics molybdenum bao gồm hỗn hợp nhị phân hàng hóa và hợp kim/vật liệu tổng hợp tùy chỉnh
Tăng cường với các yếu tố như crom, nhôm, carbon hoặc gia cố với gốm ổn định mở rộng khả năng điều chỉnh CTE, kháng oxy hóa và lưu biến phù hợp với các thiết kế sản phẩm thiêu kết cuối cùng.
Đặc điểm và tính chất của bột mosi2
- Vẻ bề ngoài – Bột màu xám với hình thái tinh thể hoặc góc
- Độ nóng chảy – 2030 ° C cho phép thiêu kết trạng thái nóng chảy mà không cần tan chảy thành phần
- Tỉ trọng – 6,2 g/cm3, 50% mật độ của vonfram
- Kháng oxy hóa – Lên đến áp suất 0,9 atm, chống lại quá trình oxy hóa trong không khí lên đến 1500 ° C thông qua lớp silica bảo vệ
- Tỷ lệ của Poisson – 0.18-0,28 giống như thép
- CTE – 7,8 μm/m ° C từ 20-1000 ° C cung cấp khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời
- Điện trở suất – 150-190 cm phải xem xét cùng với độ dẫn nhiệt để làm mát thành phần
Các tính chất đảm bảo độ ổn định kích thước trên các tải nhiệt bắn nhanh và chu kỳ trên các giới hạn siêu hợp. Bổ sung pha dẻo mở rộng độ dẻo sil dễ dàng.
Thông số kỹ thuật kích thước hạt mosi2
Các lớp công nghiệp phân loại bột dựa trên mức cắt phân phối:
| Cấp | Kích thước micron | Sử dụng điển hình |
|---|---|---|
| -140 lưới | & lt; 106 μm | Lớp phủ phun nhiệt |
| -325 lưới | & lt; 44 μm | Nguyên liệu đúc phun bột |
| -400 lưới | & lt; 38 μm | Củng cố CMC, các bộ phận bị ép/thiêu kết |
Ban 2. Phân loại kích thước bột disilics molybdenum thông thường bằng lưới từ bình xịt nhiệt cho đến bổ sung Micron 10 micron cho cacbua silicon thiêu kết
Chỉ định phân phối bột đảm bảo liên kết với các giới hạn kích thước hạt và nhu cầu lưu biến của vòi phun nhiệt so với nhu cầu ép và thiêu kết chặt chẽ.
Quy trình sản xuất cho bột mosi2
Giảm & amp; sự biến hóa – Bột molybdenum trioxide giảm trong bầu khí quyển hydro với bột silicon tạo ra mosi2 trên 1200 ° C cuối cùng được nghiền thành phân phối. Độ tinh khiết thấp hơn và các hạt không đều phù hợp với sự lắng đọng phun nhiệt tốt nhất.
nguyên tử hóa khí – Thang điểm tan chảy trong khí trơ được nguyên tử hóa thành bột quản lý quá trình oxy hóa và kiểm soát kích thước hạt tốt. Hình dạng hình cầu cải thiện đóng gói giường bột và hành vi thiêu kết. Nhưng năng suất thấp hơn và giá bột cao hơn câu thơ sản xuất hóa học.
Hình cầu huyết tương – Thay vì tan chảy hoàn toàn, nguồn cấp dữ liệu được làm nóng được tiêm vào các ngọn đuốc plasma làm tròn các hạt giảm/silic được cải thiện dòng chảy và đóng gói trong khi giảm thiểu tổn thất vật liệu để thoát tinh chế tan chảy. Cung cấp chất lượng bột giữa và hồ sơ chi phí giữa các phương pháp khác.
Đánh giá sự đánh đổi giữa độ tinh khiết, đặc tính bột và giá xác định phương pháp sản xuất giá trị tốt nhất phù hợp với yêu cầu ứng dụng.
Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của ngành
Chính phủ và Hiệp hội Thương mại đưa ra các tiêu chuẩn bột MOSI2 khác nhau:
| Thực thể | Số tiêu chuẩn | Sự miêu tả |
|---|---|---|
| Liên đoàn kỹ thuật phun | FS-150 | Lớp phun nhiệt |
| Viện tiêu chuẩn hóa DIN Đức | DIN17742 | Lớp luyện kim bột |
| ASTM quốc tế | Q 1765 | Tiêu chuẩn phương pháp thử nghiệm |
| Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế ISO | ISO 21825 | Phương pháp kiểm tra cơ học và vật lý |
bàn số 3. Các tiêu chuẩn thử nghiệm và chất lượng quốc tế hàng đầu áp dụng cho bột disilics molypdenum
Xem xét hóa học cần thiết, kích thước hạt, ngưỡng tạp chất điển hình và các giao thức kiểm tra cơ học ứng dụng kết thúc nghiêm túc đảm bảo chỉ định và đủ điều kiện mua các lô MOSI2 theo hướng dẫn chứng nhận bao gồm các kịch bản sử dụng – Tránh hơn hoặc dưới chỉ định đầu vào nguyên liệu thô.
Ứng dụng bột MOSI2
Các ứng dụng không hoàn toàn được hưởng lợi từ sự ổn định nhiệt và kháng oxy hóa cực độ bao gồm:
Lớp phủ phun nhiệt
- Lò nung ống, đồ đạc và khay
- Chất liệu kim xử lý kim loại chịu lửa
- Xói mòn lưỡi tuabin máy bay + Bảo vệ nhiệt
Sintering
- Tiếp xúc và hỗ trợ phần tử sưởi điện
- High -Temp Gas Seals và điện cực trong sản xuất thủy tinh
- Phần cứng ngâm kim loại nóng chảy
Vật liệu tổng hợp
- Gia cố phụ gia trong nitrid silicon và cacbua
- Quản lý nhiệt chất độn chất nền điện tử
Bất kỳ quá trình thiêu kết, lớp phủ hoặc sản xuất tổng hợp cần sự ổn định kích thước trên & GT; 1000 ° C Biến tượng nhiệt độ không có oxy hóa xem xét các loại bột không khử trùng molybdenum.
Bột molybdenum Nhà sản xuất & amp; Nhà cung cấp
Các thương nhân có uy tín sản xuất và cung cấp bột mosi2 bao gồm:
| Nhà cung cấp | Vị trí | Phương pháp sản xuât |
|---|---|---|
| Thermo Fisher Khoa học | Hoa Kỳ | Giảm & amp; sự biến hóa |
| Kỹ sư thiết bị Đại Tây Dương | Hoa Kỳ | nguyên tử hóa khí |
| Phoenix Khoa học | Hoa Kỳ | Hình cầu huyết tương |
| Trung Quốc Molybdenum | Trung Quốc | Giảm & amp; sự biến hóa |
| Nhật Bản kim loại mới | Nhật Bản | nguyên tử hóa khí |
Bảng 4. Các công ty đáng chú ý cung cấp bột moly-silicon phù hợp với độ tinh khiết cao hoặc các ứng dụng công nghiệp khối lượng lớn
Các nhà phân phối thứ cấp cũng bán các nguồn thực hành thương mại nhưng tốt nhất trực tiếp từ các nhà máy chính để có giá tốt nhất và truy xuất nguồn gốc.
Các yếu tố chi phí bột mosi2
| Tài xế | Sự va chạm |
|---|---|
| Phương pháp sản xuât | Nguyên tử hóa khí có giá 5-10 lần sản xuất hóa chất |
| Độ tinh khiết vật chất | Trace yếu tố và điều khiển kích thước hạt tăng giá |
| Khối lượng mua | Giảm số lượng+ số lượng giảm giá lên tới 30% có thể |
| Hình học bột | Tính nhất quán ở độ cầu cao bổ sung 25-50% |
| Thông số kỹ thuật ứng dụng | Phân phối và xác minh chặt chẽ hơn tăng giá |
Bảng 5. Động lực của kênh cung cấp ảnh hưởng đến giá bột không khử molypden
Mong đợi $ 50/kg cho các loại silic hóa thông thường lên tới $ 300/kg cho các phân số hình cầu plasma có độ tinh khiết cao – Mặc dù giá không tuyến tính dựa trên phương sai chất lượng tinh tế.
Ưu và nhược điểm của bột mosi2
| Thuận lợi | Bất lợi |
|---|---|
| Điểm nóng chảy 2030 ° C duy trì các tính chất cơ học ở nhiệt độ khắc nghiệt | Dễ bị nứt nẻ dễ bị nứt dưới sự căng thẳng một khi đã dày đặc hoàn toàn |
| Chống lại quá trình oxy hóa bề mặt lên đến 1500 ° C thông qua lớp SiO2 | Độ dẫn nhiệt kém hơn so với than chì phải xem xét cho các tiếp xúc của phần tử sưởi ấm |
| Mật độ thấp hơn các lựa chọn thay thế vonfram | Các thách thức sản xuất mật độ hoàn toàn mà không có áp lực báo chí nóng |
Bảng 6. Sự đánh đổi thành yếu tố khi xem xét các ứng dụng bột không khử molybdenum
MOSI2 phục vụ các nhu cầu ổn định nhiệt độ cực kỳ độc đáo mặc dù các thách thức xử lý và chống đỡ không thể so sánh với các ứng cử viên không gỉ hoặc siêu hợp lý thay thế cũng có giá thấp hơn năm lần ngay cả trước khi xem xét độ phức tạp mật độ cũng được xem xét.
So sánh bột mosi2 với các lựa chọn thay thế
| Tham số | phản cảm | W | Phải đối mặt | Nốt Rê | Hf |
|---|---|---|---|---|---|
| Độ nóng chảy | 2030 ° C. | 3410 ° C. | 2996 ° C. | 3180 ° C. | 2230 ° C. |
| Kháng oxy hóa | Lên đến 1500 ° C | Nghèo | Nghèo | Nghèo | Nghèo |
| Tỉ trọng | 6,2 g/cm^3 | 19 g/cm^3 | 16 g/cm^3 | 21 g/cm^3 | 13 g/cm^3 |
| Dẫn nhiệt | Thấp | Cao | Trung bình | Trung bình | Trung bình |
| Điện trở suất | Cao | Thấp | Trung bình | ||
| Trị giá | $$$$ | $$$$$ | $$$$$ | $$$$$ | $$$$$ |
Bảng 7. Tương phản về mặt chất
Cân yêu các yêu cầu tổng hợp cân bằng giới hạn hiệu suất nhiệt đối với khả năng sản xuất và các kỹ sư lái chi phí vòng đời về phía vật liệu nhiệt độ cực cao.
Các câu hỏi thường gặp
Q: Mosi2 có bị oxy hóa trong không khí trên 1500 ° C không?
Trả lời: Có, trên 1500 ° C dưới áp suất 0,9 ATM, lớp bề mặt SiO2 tinh thể phát triển bảo vệ mất xốp hơn.
Q: Những màu nào có sẵn với lớp phủ mosi2?
Trả lời: Xám tự nhiên nhưng tô màu thông qua sự phân tán tốt của các oxit có thể cho quản lý nhiệt phát xạ cao hơn.
Q: Bột mosi2 có yêu cầu ép nóng khi thiêu kết không?
Trả lời: Có, mật độ HIP giảm thiểu độ xốp còn lại và tối đa hóa cường độ cơ học sau các giai đoạn thiêu kết không áp lực ban đầu.
H: Những ứng dụng nào sử dụng thuốc khử trùng molybden nguyên chất mà không có hợp kim?
Trả lời: Mosi2 tinh khiết đủ cho đồ đạc lò, khay, bóp nghẹt nhìn thấy chủ yếu oxy hóa/ăn mòn đồng nhất mà không có tải trọng cơ học.