硅化物陶瓷材料.PDF

第五章 硅化物陶瓷材料 硅化物陶瓷材料以其优异的高温抗氧化性、熔点高、高温蠕变强度高、良好的耐腐蚀和导 电、传热性能，在电热元件、高温抗氧化涂层及集成电路领域具有广泛的应用。二十世纪 20 年 代初就已提出 MoSi2 等硅化物可以作为高温结构材料使用，从 80 年代末开始，美国首先对结构 用硅化物进行了较广泛的研究和开发工作，随后引起了世界各国材料科学工作者的广泛关注。 硅化钼、硅化钛、稀土硅化物及镍硅化物等硅化物材料是目前研究与应用的重点，本章主要介 绍了硅化物材料的种类、应用、强韧化技术和数种重要硅化物的研究，并对硅化物材料的研究 现状和发展趋势作了分析。 5.1 硅化物的种类 硅化物的原子间结合力强，其化学键既有金属键的特点，又有共价键的性质，所以硅化物 除了具有良好的高温抗氧化性、熔点高、高温蠕变强度高及 良好的耐腐蚀性能外，还具有良好 的导电性及导热性能，并具有金属光泽。硅化物中硅含量越高，抗氧化性能越好。表 5- 1 所示为 表 5- 1 2000℃以上熔点的硅化物的结构及性能 熔点 密度 弹性模量 硅化物 晶体结构 3 (℃) （g/cm ） （GPa ） Ta Si D8 2500 13.40 — 5 3 1 Nb Si D8 2480 7.16 — 5 3 1 W Si D8 2320 14.50 — 5 3 m Zr Si D8 2210 5.99 220 5 3 8 TaSi C40 2200 9.10 — 2 Mo Si D8 2190 8.24 — 5 3 m WSi C11 2160 9.86 468 2 b Ti Si D8 2130 4.32 156 5 3 8 MoSi C11