专利名称：硅化钼复合材料的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种硅化钼复合材料，其中由Cr取代Mo的一部分，从而形成了硅化物 MO1^xCrxSi20
背景技术：
硅化钼基的材料由于高温应用而为人熟知，所述高温应用例如用于熔炉以及用于在涡轮机及发动机中的部件。这种材料典型地在高温情况下、例如在900°C以上的情况下具有良好的机械性能，并具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能。抗氧化和抗腐蚀性能归于保护性氧化层的形成。然而，和大多数金属间材料一样，硅化钼基的材料在较低温度下、例如在室温下典型地具有低延展性和低断裂韧度。为了提高特别是在室温下的性能，对多种包括MoSi2和例如SiC、A103和&02的复合材料给予了许多关注。还研究了包括颗粒或晶须的增强材料。例如，US5，640，666公开了一种利用SiC增强的二硅化钼基材料。US6, 482，759公开了一种复合材料，所述复合材料由MoSi2和5_30体积％的&02 组成。该文件讨论了与独体(monolithical)硅化钼相比，&02的加入如何提高了机械性能，但同时降低了耐腐蚀性。加入8-12体积％的MoB被证实改进了保护性氧化层的形成， 且由此可能提高抗氧化和耐腐蚀性。在烧结期间，通过保持低氧含量，抑制了 &Si04的形成。已知&3丨04降低最终产品的强度。这种效果被认为和&3丨04在&02颗粒上的形成层有关。MoSi2与金属例如V、Ti、Nb、Ta和Al合金化，目的是改善在高温和低温下的机械性能°在 Y. Umakoshi 等人的"Yield Stress and Dislocation Structure of MoSi2 and (Mo, Cr)Si2 Single Crystals" ( "High Temperature Aluminides and Intermetallies，，会议文集,矿物、金属与材料学会(The Mineral, Metals & Materials Society), 1990)中， 研究了在MoSi2单晶中加入铬。充分研究了合金(Motli^Craci3)Si2tj表现出提高的延展性， 然而据说效果较小。指出Cr可溶于MoSi2中，最高至0.08原子％ ((M0a9^Cratl8)Si2K在 Ε. Strom等人的"Low temperature oxidation of Cr-alloyed MoSi2”(中国有色金属学会会报(Transaction of Nonferrous Metals Society of China)，2007 :17 (6)，1282-1286) 中，研究了合金(Moa9tl, Crai(1)Sidn (Μοα85，Cra 15) Si2在低温下即450°C以下的氧化性能。 反映在温度范围的选择上的研究的目的是有害物的控制(pesting control) 0应当指出Cr 通常被认为是一种对于高温应用(1100°C以上)而言由于汽化而有问题的添加剂，特别是在极低水平湿气存在的情况下。尽管令人感兴趣的研究结果已经表明这些新型材料能否适合于工业生产和/或使用值得质疑。例如，包括晶须的复合材料是昂贵的；长时间的稳定性和/或重现性在许多情况下已经成为问题。事实上上述大部分报道过的复合材料在实际中并未展示出比市售的独体二硅化钼材料、例如KANTHAL SUPER 更好的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种硅化钼基的材料，所述硅化钼基材料在高温下具有好的抗氧化和耐腐蚀性，且在高温和室温下均具有良好的机械性能。另外，这种材料需要能够以合理的成本生产，即组分的成本以及生产的成本应该比得上如今市售的相关产品。通过如权利要求1限定的复合材料及如权利要求6限定的加热元件解决上述问题。本发明提供一种复合材料，所述复合材料基于包括钼的二硅化物和二氧化锆 ZrO2。上述复合材料包括10-20体积％的&02，平衡量为(McvxCrx) Si2的。在二硅化物(McvxCrx)Si2中，由铬Cr取代了钼的一部分χ，χ的范围是0. 08 < χ彡0. 15，优选 0. 10 < χ < 0. 12。复合材料可选地包含钨W和/或铼Re。根据本发明的加热元件包括由本发明的复合材料制造的至少一部分。加热元件可容易地生产成多种形状和尺寸，以及有利地取代现有的加热器元件。合适的应用包括但不局限于用来加热至900°c以上的加热装置。归功于本发明的复合材料，提供了一种材料，用于高温应用，且具有高抗氧化和耐腐蚀性，并具有良好的和可重现的机械性能。复合材料的更进一步的优点是小颗粒可在生产中使用。从属权利要求限定了本发明的实施方式。当本发明的下述详细说明结合附图和权利要求一同考虑时，本发明的其它目的、优点和新颖特征将会是显而易见的。
本发明将会根据附图详细描述，其中图Ia-Ib是示出重量增加作为在1400°C下的暴露时间的函数的图。
具体实施例方式根据本发明的材料是一种二硅化钼MoSi2和二氧化锆&02的复合材料，其中由铬 Cr取代了钼的一部分。复合材料包括10-20体积％的&02，平衡量为(McvxCrx) Si2。Cr的范围应该是0. 08 < χ < 0. 15，优选0. 10 < χ < 0. 12。应当注意到，发现的改善复合材料的抗氧化性以及机械性能的Cr的范围在χ = 0. 08之上，这被认为可溶于MoSi2中的Cr的上限量。根据本发明的复合材料可利用例如在US6，482，759中描述的现有技术的粉末技术中已知的方法和设备来生产。制造方法包括混合组分、形成坯体和烧结的步骤。关于机械性能的可重现性使得利用无压力烧结成为可能。作为选择，也可以使用热等静压HIP。制备了许多具有不同Cr和&02含量的样品，并与不含Cr但含有&02的参考样品、以及纯的MoSi2的参考样品进行比较。表1总结了用于研究中的样品。
权利要求
1.一种复合材料，包括二硅化钼和二氧化锆，其特征在于，根据(McvxCrx)Si2由铬取代钼的一部分，其中0. 08 < χ < 0. 15，并且所述复合材料包括10-20体积％的的&02，平衡量为(McvxCrx) Si2。
2.根据权利要求1的复合材料，其中χ在0.10^x^0.12的范围内。
3.根据权利要求1-2中的任一项的复合材料，其中，所述复合材料还包括3-10体积％ 的 SiC。
4.根据权利要求1-3中的任一项的复合材料，其中，在所述复合材料的制造中使用不稳定ZrO2O
5.根据权利要求1-4中的任一项的复合材料，其中，在所述二硅化钼中的钼部分地由钨和/或Re取代。
6.加热元件，其特征在于，所述加热元件的至少一部分包括根据权利要求1-5中的任一项所述的复合材料。
全文摘要
本发明涉及一种基于包括钼的二硅化物和二氧化锆ZrO2的复合材料。在所述二硅化物(Mo1-xCrx)Si2中，由铬Cr取代了钼的一部分x，0.08＜x≤0.15。所述复合材料包括10-20体积％的ZrO2，平衡量为(Mo1-xCrx)Si2。
文档编号C04B35/58GK102203032SQ200980142042
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月21日 优先权日2008年10月22日
发明者埃里克·斯特伦, 马茨·松德贝里 申请人:山特维克知识产权股份有限公司