MoSi2發(fā)熱元件密度和使用溫度的若干研究.pdf

1、MoSi2發(fā)熱元件具有使用溫度高、可在多種氣氛中使用、正的電阻系數(shù)和抗老化等一系列優(yōu)異特性，在工業(yè)加熱領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。但國產(chǎn)MoSi2發(fā)熱元件在密度和使用溫度方面與國外還存在巨大差距。本文在分析國內(nèi)外MoSi2發(fā)熱元件組織性能的基礎(chǔ)上，研究了MoSi2粉體特性和玻璃相/MoSi2間潤濕性對發(fā)熱元件密度的影響；硅粉中的Fe、冒泡行為和玻璃相成分對發(fā)熱元件使用溫度的影響，為提高國產(chǎn)MoSi2發(fā)熱元件性能提供了重要依據(jù)。
　　 利用

2、XRD、SEM和EDS對國產(chǎn)MoSi2發(fā)熱元件和KANTHAL Super1700發(fā)熱元件進行了組織分析，結(jié)果表明：國產(chǎn)MoSi2發(fā)熱元件物相中有Mo的殘留，黑色玻璃相團聚嚴重，白色Mo5Si3中Fe含量高；KANTHAL Super1700發(fā)熱元件中含有少量的La、W和Zr。
　　 研究MoSi2粉體特性和玻璃相/MoSi2潤濕性對MoSi2發(fā)熱元件密度的影響，結(jié)果表明：MoSi2合成產(chǎn)物中含有較多的Mo5Si3，反應(yīng)物Mo有

3、殘留，MoSi2粉體粒度分布偏差較大；在膨潤土中添加2wt.％Cr2O3，可顯著改善玻璃相與MoSi2間的潤濕性，潤濕角從44.8°降低至28.4°。通過改善MoSi2粉體的制備工藝和添加2wt.％Cr2O3，將發(fā)熱元件的相對密度由91.4％提高到了96.8％。
　　 研究Fe對MoSi2發(fā)熱元件的氧化膜的影響，結(jié)果表明：原料Si粉中的鐵在氧化膜中以Fe2O3的形式存在，高溫下Fe2O3解離出氧氣，并在玻璃相與MoSi2基體的局

4、部形成高溫低氧區(qū)，促進MoSi2氧化生成MoO3和SiO。采用超聲波酸浸除鐵工藝，可將Si粉含鐵量由0.67wt．％降低至0.09wt.％，除鐵率達到86.6％。
　　 通過對玻璃相高溫揮發(fā)成分和MoSi2發(fā)熱元件冒泡現(xiàn)象的研究，結(jié)果表明：在高溫下，MoSi2發(fā)熱元件中的玻璃相存在Na2O、K2O等物質(zhì)的揮發(fā)。國產(chǎn)MoSi2發(fā)熱元件在1700℃使用時產(chǎn)生冒泡現(xiàn)象，冒泡試樣的組織發(fā)生顯著變化，主要體現(xiàn)在Mo5Si3增多，并出現(xiàn)了大