在现场合成 (Mo,Cr) Si2复合材料通过火花等离子烧结
1State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
将 (Cr) 添加到二氧化物 (MoSi2) 复合材料中,通过形成一种保护性SiO2和Cr2O3层,提高了它们的机械性能和高温氧化耐受性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程 陶工程
- 高温材料 高温材料
背景情况:
- 基于二氧化 (MoSi2) 的复合材料对于高温应用至关重要.
- 了解合金元素对MoSi2特性的影响对于材料优化至关重要.
研究的目的:
- 研究 (Cr) 含量对 (Mo,Cr) Si2复合材料的性能的影响.
- 分析Cr添加对机械行为和氧化电阻的影响.
主要方法:
- 使用火花等离子烧结 (SPS) 制造具有不同CrSi2摩尔分数 (0-10%) 的 (Mo,Cr) Si2复合材料.
- 系统地描述表面形态,相位组成,机械性能 (维克尔硬度,断裂性,屈曲强度) 和高温氧化抵抗.
主要成果:
- 在1400°C烧结的 (Mo95,Cr5) Si2复合材料表现出更好的机械性能:硬度11.6 GPa,破裂度4.6 MPa·m1/2和屈曲强度397 MPa.
- 在1500°C的氧化过程中,在 (Mo,Cr) Si2复合材料上形成了SiO2和Cr2O3的保护性氧化层.
- 适度的Cr添加促进了这种保护性氧化物层的形成和加厚.
结论:
- 将Cr添加到MoSi2中显著提高了机械性能和耐高温氧化性能.
- 形成双SiO2-Cr2O3保护层是提高 (Mo,Cr) Si2复合材料性能的关键.
- 在MoSi2中优化Cr含量为开发先进的高温材料提供了一个有前途的途径.
