Молибден дисилицид (MoSi2): қасиеттері, қолданылуы, қыздыру элементтері, жоғары температураға төзімділік, ғарыш қалқандарындағы жабын ретінде пайдалану.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Молибден дисилициді (MoSi2 немесе молибден силициді) – интерметалл қосылысы, молибденнің силициді, жоғары температураға төзімді керамикалық материал, негізінен жылыту элементтерінде қолданылады. Орташа тығыздығы бар, балқу температурасы 2030 °C, электр тогын өткізеді. Жоғары температурада кремний диоксидінен тұратын пассивтеу қабаты түзіледі, ол оны тағы одан әрі тотығудан қорғайды. MoSi2-нің жылулық тұрақтылығы және жоғары эмиссиялық қасиеттері осы материалды, WSi2 сияқты, атмосфераға кіретін аппараттардың жылу қалқандарында жоғары эмиссиялық жабын ретінде қолдануға ыңғайлы етеді. MoSi2 – тетрагональды кристалдық құрылымы бар (альфа модификациясы) күміс сұр түсті металлға ұқсас материал; оның бета модификациясы гексагональды және тұрақсыз. Көптеген қышқылдарда ерімейді, бірақ азот қышқылы мен фторсутек қышқылында ериді. MoSi2 1000 °C-тан жоғары температурада тотығуға өте төзімді және жоғары Юнг модуліне ие болғанымен, төмен температурада жұқпалы болады. Сонымен қатар, 1200 °C-тан жоғары температурада иілуге төзімділігін жоғалтады. Бұл қасиеттері оның құрылымдық материал ретінде қолданылуын шектейді, бірақ оны басқа материалмен бірге композиттік материал ретінде пайдалану арқылы толықтыруға болады. Молибден дисилициді және MoSi2 негізіндегі материалдар әдетте спекалау (сіңіру) арқылы жасалады. Плазмалық шашырату оның тығыз монолитті және композиттік нысандарын жасау үшін қолданылуы мүмкін; осылай өндірілген материалда β MoSi2 мөлшері тез салқындату нәтижесінде болуы мүмкін. Молибден дисилициді жылыту элементтері 1800 °C-қа дейін температурада, шыны, болат, электроника, керамика өндірісінде және материалдарды жылумен өңдеуде қолданылатын электр пештерде пайдаланылуы мүмкін. Элементтер жұқпалы болғанымен, олар тозусыз жоғары қуатта жұмыс істей алады және олардың электрлік кедергісі пайдалану уақытымен бірге арта қоймайды. Пассивтеу қабатының бұзылуына байланысты оттегі аз атмосферада олардың максималды жұмыс температурасын төмендету қажет. Жылыту элементтері үшін қолданылатын басқа керамикалық материалдарға кремний карбиді, барий титанаты және қорғасын титанатынан жасалған композиттік материалдар жатады. Молибден дисилициді микроэлектроникада контактілік материал ретінде қолданылады. Ол көбінесе поликремний сызықтарының өткізгіштігін және сигнал жылдамдығын арттыру үшін шунт ретінде қолданылады.
Molybdenum disilicide (MoSi2, or molybdenum silicide), an intermetallic compound, a silicide of molybdenum, is a refractory ceramic with primary use in heating elements. It has moderate density, melting point 2030 °C, and is electrically conductive. At high temperatures it forms a passivation layer of silicon dioxide, protecting it from further oxidation. The thermal stability of MoSi2 alongside its high emissivity make this material, alongside WSi2 attractive for applications as a high emissivity coatings in heat shields for atmospheric entry. MoSi2 is a gray metallic looking material with tetragonal crystal structure (alpha modification); its beta modification is hexagonal and unstable. It is insoluble in most acids but soluble in nitric acid and hydrofluoric acid. While MoSi2 has excellent resistance to oxidation and high Young's modulus at temperatures above 1000 °C, it is brittle in lower temperatures. Also, at above 1200 °C it loses creep resistance. These properties limits its use as a structural material, but may be offset by using it together with another material as a composite material. Molybdenum disilicide and MoSi2 based materials are usually made by sintering. Plasma spraying can be used for producing its dense monolithic and composite forms; material produced this way may contain a proportion of β MoSi2 due to its rapid cooling. Molybdenum disilicide heating elements can be used for temperatures up to 1800 °C, in electric furnaces used in laboratory and production environment in production of glass, steel, electronics, ceramics, and in heat treatment of materials. While the elements are brittle, they can operate at high power without aging, and their electrical resistivity does not increase with operation time. Their maximum operating temperature has to be lowered in atmospheres with low oxygen content due to breakdown of the passivation layer. Other ceramic materials used for heating elements include silicon carbide, barium titanate, and lead titanate composite materials. Molybdenum disilicide is used in microelectronics as a contact material. It is often used as a shunt over polysilicon lines to increase their conductivity and increase signal speed.