อะไรทำให้Mosi₂เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

molybdenum disilicide (Mosi₂) มีโครงสร้างผลึก tetragonal โดยเฉพาะการตกผลึกโดยเฉพาะในกลุ่มอวกาศ I4/MMM . โครงสร้างนี้มาจากโครงสร้าง protactinium และมีลักษณะเป็น mosi {mosi} mosi} mosi} mosi} mosi} mosi มีจุดหลอมเหลวสูงในปี 2030 แต่ต่ำกว่าโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ . วัสดุนี้ยากและเปราะ แต่เนื่องจากการก่อตัวของชั้นป้องกันsio₂มันมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานและความต้านทานต่อความร้อนทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเช่นองค์ประกอบความร้อน .

ประเด็นสำคัญ:
อะไรที่ทำให้โมลิบดีนัม disilicide (Mosi₂) เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง?
โครงสร้างผลึกของซิลิคอนmosi₂:

ซิลิคอนmosi₂ตกผลึกในโครงสร้าง tetragonal กับกลุ่มอวกาศของ I4/mmm .
โครงสร้างมาจากโครงสร้าง protactinium และมีโครงสร้างปริซึมสี่ด้านหรือแปดเหลี่ยมที่ไม่ซ้ำกันขึ้นอยู่กับวิธีการเตรียม .
โครงสร้าง tetragonal ก่อให้เกิดความเสถียรของอุณหภูมิสูงและคุณสมบัติเชิงกล .
คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกล:

ความแข็งและความเปราะบาง: ซิลิคอนMosi₂แข็งและเปราะบางด้วยความรุนแรงของ 11 . 7 kPa และกำลังรับแรงอัด 2310 MPa . อย่างไรก็ตามมันมีความแข็งแรงแรงกระแทกต่ำและมีแนวโน้มที่จะแตกภายใต้ความเครียดเชิงกล
จุดหลอมเหลว: จุดหลอมเหลวคือ 2030 องศาซึ่งต่ำกว่าโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ (2610 องศา) แต่ก็ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง .}
ความต้านทานออกซิเดชัน: เมื่อMosi₂สัมผัสกับอากาศชั้นป้องกันของSio₂หรือซิลิเกตจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของมันซึ่งมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม . จะช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายพันชั่วโมงในอากาศที่ 1700 องศา
ความต้านทานสารเคมี:

Mosi₂ต่อต้านการโจมตีโดยโลหะหลอมเหลวและตะกรัน .
มันไม่ได้รับผลกระทบจากกรดไฮโดรฟลูออริก (HF), Aqua Regia และกรดอนินทรีย์อื่น ๆ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง .}
อย่างไรก็ตามมันละลายได้ในส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรฟลูออริก . ส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรฟลูออริกและอัลคาลีที่หลอมเหลว จำกัด การใช้งานในการใช้งานทางเคมีบางอย่าง .}
คุณสมบัติทางความร้อนและไฟฟ้า:

การนำความร้อน: ซิลิกอนmosi₂มีค่าการนำความร้อนที่ดีคล้ายกับวัสดุโลหะซึ่งอำนวยความสะดวกในการกระจายความร้อนในการใช้งานอุณหภูมิสูง .}
การนำไฟฟ้า: มันมีความต้านทานต่ำและลักษณะการต้านทานอุณหภูมิเชิงบวกทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานโหลดวัตต์สูงเช่นองค์ประกอบความร้อน .}
ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อน: Mosi₂ทนต่อการกระแทกด้วยความร้อนและสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องสลายตัว .
การใช้งานในองค์ประกอบความร้อน:

องค์ประกอบความร้อนMosi₂มาในรูปทรงและขนาดที่หลากหลายและสามารถทำงานได้สูงถึง 1850 องศาซึ่งสูงที่สุดในบรรดาองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า .}
พวกเขามีความต้านทานที่เสถียรดังนั้นจึงไม่มีปัญหาเมื่อใช้องค์ประกอบใหม่และเก่าในซีรีส์ .
องค์ประกอบเหล่านี้สามารถทนต่อการปั่นจักรยานความร้อนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่มีการย่อยสลายและค่อนข้างง่ายที่จะเปลี่ยนแม้ว่าเตาจะร้อน .
องค์ประกอบการทำความร้อนของซิลิคอนMosi₂เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนานความหนาแน่นสูงการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและการใช้พลังงานต่ำดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานเครื่องทำความร้อนในอุตสาหกรรม .}
ความท้าทายและการบรรเทา:

Brittleness: Mosi₂มีคุณสมบัติเชิงกลเหมือนเซรามิกทำให้เปราะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการจัดส่งและการติดตั้ง . อย่างไรก็ตามเทคนิคการจัดการและการติดตั้งที่เหมาะสมสามารถลดปัญหาเหล่านี้ได้ .}
การคืบและการเสียรูป: Silicon Mosi₂มีแนวโน้มที่จะคืบคลานและเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิสูงซึ่งอาจ จำกัด การใช้งานในแอปพลิเคชันโครงสร้างบางอย่าง . นี่คือการแลกเปลี่ยนเพื่อประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม .}
เปรียบเทียบกับเซรามิกและวัสดุโลหะ:

Mosi₂ผสมผสานคุณสมบัติที่ดีที่สุดของวัสดุเซรามิกและโลหะ . มันมีการกัดกร่อนและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของเซรามิกและการนำความร้อนและไฟฟ้าของโลหะ .}
การขยายตัวทางความร้อนต่ำและความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนทำให้เป็นวัสดุที่หลากหลายสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง .
โดยสรุปโครงสร้างผลึก tetragonal ของmosi₂รวมกับคุณสมบัติเซรามิกและโลหะที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ประกอบความร้อน . ความเปราะบางและความไวต่อการคืบเป็นความท้าทาย