王 霞  江 文

西南石油大学材料科学与工程学院 四川 成都  610500

摘要：本文对二硅化钼的性能作了简单阐述，综述了二硅化钼材料在高温结构材料、发热元件、涂层等几个方面的应用，并对未来二硅化钼及其复合材料的发展应用前景做出了展望。

关键词：二硅化钼 高温结构材料 复合材料 发热元件 涂层

二硅化钼（MoSi2）具有金属与陶瓷的双重特性，高熔点（2303K），相对较低的密度，良好的高温抗氧化性、抗热冲击性、以及稳定的电阻特性、导电、导热性能，也同时具有较高的脆韧性转变温度，在航空航天等领域广泛应用的一种高温发热材料和结构高温材料[1]。因此，二硅化钼可以像其他陶瓷材料一样而作为另一种耐高温的材料产品，而受到各类材料科学家们的广泛重视，成为各类材料学者的研究重点之一。

1 高温结构材料

近年来航空航天技术的不断进步，对高温结构材料的性能提出了更为严格的要求，MoSi2具有各种优异的特性因而隐藏着巨大的应用潜力，被认为是最有前途的高温材料之一，而成为材料学领域的研究热点之一[2]。由于MoSi2 材料具有很高的熔点，良好的抗氧化性和合适的比重衡量是否选择作为航空航天领域中的高温结构材料主要的性能参数是物质的熔点、高温抗氧化性以及比重。MoSi2在低于1750℃的氧化气氛环境中表现的很稳定，甚至直到温度升高到1400℃时，其屈服强度都不会降低。

2 二硅化钼基复合材料

如上所述，金属间化合物二硅化钼具有一系列的良好性能，包括高熔点，优异的抗氧化性能，同时导电导热性能较好，因此作为复合材料能得到广泛的应用。利用MoSi2 的抗氧化性和耐高温性可以制备涂层和薄膜涂覆在金属或易氧化的材料表面，能够增强材料的抗氧化性能[3]。因此，制备以MoSi2为基的复合材料即对MoSi2复合化是改善 MoSi2力学性能的另一种有效途径。

3 发热元件

至今为止MoSi 2 材料最为广泛的商业应用是作为1600℃及其以上高温氧化气体中的发热体。由于二硅化钼具有优异的抗氧化性和力学性能，现在MoSi2作为发热元件已经得到了较为广泛的应用。但有时因原材料的细度和纯度不足，导致最终的性能较差，且其抗氧化性能和力学性能存在一定的缺陷，对于具有特殊形状的发热元件没有另外的加工制造和创造能力，导致其使用寿命不足，所以发热元件的成型制造工艺还需要加以改进，才能在市场中更为广泛的应用[4]。

4 涂层

MoSi2材料最早就是作为高温抗氧化涂层在防腐领域中应用，这也是比较成熟的一个应用。根据其高温抗氧化性能，作为涂层材料主要是用于难熔金属、高温合金、石墨以及C/C复合材料等涂层材料中[5]。由于在制备MoSi2涂层时，在高温氧化环境中会在MoSi2表面生成一种比较

薄、具有保护性的SiO2膜，这种保护膜在较高温度下能起到很好的抗氧化性能，所以具有很好的耐腐蚀性。且生成的MoSi2涂层具有较高的硬度，可以用来防磨损、防刮伤以及作为扩散屏障使用等优点，因而使其能够成为一种硬质涂层。

5 其他应用

MoSi2材料除了在以上几个领域得到广泛应用外，其还能作为高温热交换器、气体燃烧器、高温热电偶、电路栅极和陶瓷连接材料等。还有人将MoSi2材料代替铝导线作为集成电路半导体的一种连接件，甚至有的人将MoSi2 材料沉积在石英上用来制备具有高性能的超大规模集成电路掩膜材料[6]。可以看出，MoSi2及其复合材料在很多领域都有其应用。

6 结束语

二硅化钼是一类很有前途的产品，虽然其作为高温结构材料进行很多年的研究，但是除了作为发热元件和涂层材料外，高温结构材料的研究还处在理论探索的阶段，还没有实现在半导体、微电子、腐蚀等领域的广泛应用。MoSi2材料本身还存在室温韧性差、高温强度低等缺点， 限制了它作为结构材料的进一步使用，因而需要解决和探索的问题还有很多，继续开展MoSi2材料基础研究，特别是针对MoSi2复合材料的制备工艺及性能的基础研究， 以及研制出性能优异的MoSi2复合材料，制备综合性能更加优异的MoSi2及MoSi2基复合材料是要开展的主要课题。总之，在不久的将来，随着MoSi2及其复合材料的研究发展，将会有更多、更好的二硅化钼产品被开发出来，其应用领域将会更加广泛。

参考文献

[1] 张小亮，黄诗婷，高朋召 .SiC-MoSi2 复合材料的制备及其性能的研究进展 [J]. 硅酸盐通报，2013（12）：2520- 2527.

[2] 冯培忠，曲选辉，王晓虹 . 二硅化钼的制备与应用的新进展 [J]. 粉末冶金工业，2005，（4）：46-51.

[3] 罗永第，杨连法，二硅化钼发展现状、市场及应用前景 [J]. 中国钼业，1997（Z1）：120-122.

[4] 江莞，赵世柯，王刚 . 二硅化相材料的研究现状及应用前景 [J]. 无机材料学报，2001，16（4）：577-585.

[5] 方双全，黄群华，乔英杰，等 . 金属间化合物二硅化钼的性能及应用 [J]. 金属热处理，2009（8）：7-10.

[6] 庄梦梦，刘家臣，刘珊，等 . 莫来石纤维块表面处理对 MoSi2 涂层形貌和性能的影响 [J]. 稀有金属材料与工程， 2013（S1）：373-376.