3MoSi_2涂层高温抗氧化性能和微观组织
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第45卷第3期2021年6月中国(业CHINA MOLYBDENUM INDUSTRYVol.45No.3Jun2021玻璃窑炉用.电极的发展趋势唐鑫鑫,杨晓青,李志翔,柳兴光(自贡硬质合金有限责任公司成都分公司,四川成都610100)摘要:分析了玻璃窑炉用(电极在使用过程中被侵蚀的主要方式,综述了国内外关于提高(电极综合使用性能的方法和研究现状,并提出了玻璃窑炉用(电极可能的发展趋势。
关键词:玻璃窑炉;(电极;腐蚀;(合金;涂层DOI:10.13384/ki.cmi.1006-2602.2021.03.001中图分类号:TG46.4R12文献标识码:A文章编号:1006-2602(2021)03-0001-05Development Trend of Molybdenum Electrode Used in Glass FurnaceTANG Xin-xin,YANG Xiao-qing,LI Zhi-xiang,LIU Xing-guang(Chengdu Branch,Zigong Cemented Carbide Corp-,Ltd.,Chengdu610100,Sichuan,China)Abstract:In this paper,the main erosion ways of molybdenum electrode used in glass fuaiacc wera analyzed,the methods and reseerch status of improving the comprehensive performance of molybdenum electrode at home and abroad wera reviewed,and the possible development trend of molybdenum electrodes foa glass furnace was O so pro-posedLKey words:glass furnace;molybdenum electrode;erosion;molybdenum Oloys;coating0引言金属(具有熔点高、导热导电性优良、热膨胀系数小、高温强度高等优点[1-2],其与玻璃熔体接触时润湿性好、接触电阻小并且不会使玻璃着色,对大多数玻璃熔体具有较好的耐腐蚀性,是作为玻璃熔化用加热电极的理想材料[3-4]%近年来,随着玻璃制造业对电熔技术的不断重视和环保力度加强,使玻璃熔制方式逐渐从传统的火焰加热转变为全电熔加热,作为耗材的(电极需求量大幅增加[5-6]。
不同致密度M oSi2材料在700~1200℃的氧化行为颜建辉1,2,张厚安13,李益民2(1.湖南科技大学机电工程学院,湖南湘潭411201;2.中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)摘要:利用热重分析法,SE M和X射线技术研究了不同致密度的M oS i2材料在700~1200℃的循环氧化行为。
研究结果表明:氧化480h后,不同致密度的M oS i2材料均未发生“粉化”现象,致密度和“粉化”现象无本质关系。
低致密度(85.0%)M oS i2材料氧化动力学在初始和后续阶段基本上都呈直线形,而高致密度的材料氧化动力学遵守抛物线规律。
致密度为85.0%的M oS i2材料在700~1200℃之间氧化时,氧化温度越高,材料氧化增重逐渐减少;而致密度为90.2%和94.8%的M oS i2材料在700~1000℃之间,随温度升高,材料增重越多,而在1200℃氧化时,增重最小。
关键词:M oS i2;致密度;氧化行为中图分类号:TG146.4 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2007)01-0018-04 M oSi2作为最有前途之一的高温结构材料,其抗氧化性能的研究具有重要意义。
1955年Fitzer[1]首次发现M oSi2的“粉化”转变,即M oSi2在400~600℃氧化时会由块状变为粉末,引起材料灾难性的毁坏,其原因归于氧化形成的M oO3的挥发性使SiO2保护膜不连续和松散。
Meschter[2]则认为在500℃氧化速率比低于或高于此温度时要快得多,且主要线性地依赖于时间,“粉化”现象并不是M oSi2的本质特征,坯块中的孔隙和裂纹可能导致了“粉化”现象的发生。
近年来,国内外学者对M oSi2及其复合材料的低温氧化行为做过大量的研究工作,认为M oSi2的抗氧化性与环境温度、材料成分、材料致密度、组织缺陷及环境气氛有着很重要的关系[3~9]。
但对不同致密度的M oSi2材料在700~1200℃的高温氧化行为研究还很少。
第33卷第3期中国表面工程Vol.33No.32020年6月CHINA SURFACE ENGINEERINGJune 2020收稿日期:2019-08-03;修回日期:2020-08-27通信作者:张世宏(1981—),男(汉),教授,博士;研究方向:表面技术;E-mail :zsh136********@163.com 基金项目:国家自然科学基金(51671002);安徽省重点研究与开发计划项目(1804b06020370)Fund :Supported by National Science Foundation of China (51671002)and Anhui Provincial Key Research and Development Program(1804b06020370)引用格式:杨英,毛绍宝,巫业栋,等.La 元素对MoSi 2涂层的宽温域氧化行为影响[J ].中国表面工程,2020,33(3):152-159.YANG Y ,MAO S B ,WU Y D ,et al.Effects of La element on oxidation behavior of MoSi 2coatings in wide temperature range [J ].China Surface Engineering ,2020,33(3):152-159.doi :10.11933/j.issn.10079289.20190803001La 元素对MoSi 2涂层的宽温域氧化行为影响杨英1,2,毛绍宝2,3,巫业栋1,2,3,张世宏1,2,3(1.安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室,马鞍山243002;2.安徽工业大学现代表界面工程研究中心,马鞍山243002;3.安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002)摘要:采用包渗法在稀土La 2O 3掺杂钼合金基体上制备MoSi 2涂层,并就La 元素对MoSi 2涂层宽温域氧化行为的影响机制进行了系统研究。
MoSi2复合材料体系及其组织与性能章菊萍;张玉成;余熙明;张天培;谢辉【摘要】以增强相MoSi2复合材料和MoSi2复合涂层为对象,讨论并归纳了各种MoSi2复合材料体系的制备工艺、物相成分、组织形貌、增韧补强机制、力学与抗氧化性能等关键问题,指出将SiC,Al2 O3,Mo5 Si3等作为增强相引入MoSi2基体中,基于裂纹偏转和纤维拔出等机理,可以提高材料的硬度、抗弯强度、断裂韧性.其原因在于MoSi2复合涂层在高温时生成玻璃相SiO2,填补了涂层内部孔隙,可有效阻挡氧气进入涂层内部,在材料的高温抗氧化过程中起至关重要的作用.【期刊名称】《湖北理工学院学报》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】9页(P55-63)【关键词】MoSi2复合材料;增强相;涂层;增韧补强;抗氧化【作者】章菊萍;张玉成;余熙明;张天培;谢辉【作者单位】湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室,湖北武汉430081;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003;湖北理工学院材料科学与工程学院,湖北黄石435003【正文语种】中文【中图分类】TB333MoSi2的熔点高(2 030 ℃)、高温抗氧化性能良好、导电性和导热性好[1-2]。
但是由于其室温韧性低、高温抗蠕变性差[3-4],MoSi2不宜单独使用。
因此,需要做成复合材料,以实现室温增韧、高温补强,并抑制其低温氧化“PEST”现象(灾难性氧化,即材料由块状变成粉末状)。
常规制备复合材料有2种途径:①引入增强相,如SiC,Al2O3,ZrO2,Mo5Si3,Ta,Nb等;②制备涂层,如Mo基、C/C基的MoSi2涂层,或其复合涂层。