[科普中国]-金属硅酸盐

金属硅酸盐是一种复合材料，它的定义在不同时期略有不同，如，有的定义为由硅酸盐材料和金属组成的一种材料，或由粉末冶金方法制成的陶瓷与金属的复合材料。兼有金属和硅酸盐材料的某些优点，如前者的韧性和抗弯性，后者的耐高温、高强度和抗氧化性能等。金属和硅酸盐材料相之间的溶解度相当小1。

组成金属硅酸盐为了使硅酸盐材料既可以耐高温又不容易破碎，人们在制作硅酸盐材料的粘土里加了些金属粉，因此制成了金属硅酸盐材料。金属基金属硅酸盐材料是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ，又称弥散增强材料 。主要有烧结铝（铝-氧化铝） 、烧结铍（铍-氧化铍）、TD镍（镍-氧化钍）等。由一种或几种硅酸盐材料相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属硅酸盐材料还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属硅酸盐材料中的硅酸盐材料相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物，金属相主要是过渡元素（铁、钴、镍、铬、钨、钼等）及其合金1。

类型根据各组成相所占百分比不同，金属硅酸盐材料分为以硅酸盐材料为基质和以金属为基质两类。金属基金属硅酸盐材料通常具有高温强度高、密度小、易加工、耐腐蚀、导热性好等特点，因此常用于制造飞机和导弹的结构件、发动机活塞、化工机械零件等。硅酸盐材料基金属硅酸盐材料主要可以细分为以下几种类型：

1、氧化物基金属硅酸盐。以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体，与金属钨、铬或钴复合而成，具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点，可用作导弹喷管衬套、熔炼金属的坩埚和金属切削刀具。

2、碳化物基金属硅酸盐。以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体，与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，用于制造切削刀具 、高温轴承、密封环、捡丝模套及透平叶片。

3、氮化物基金属硅酸盐。以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体，具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性，应用较少。

4、硼化物基金属硅酸盐。以硼化钛、硼化钽、硼化钒、硼化铬、硼化锆、硼化钨、硼化钼、硼化铌、硼化铪等为基体，与部分金属材料复合而成。

5、硅化物基金属硅酸盐。以硅化锰、硅化铁、硅化钴、硅化镍、硅化钛、硅化锆、硅化铌、硅化钒、硅化铌、硅化钽、硅化钼、硅化钨、硅化钡等为基体，与部分或微量金属材料复合而成。其中硅化钼金属硅酸盐材料在工业中得到广泛地应用2。

性能金属硅酸盐兼有金属和硅酸盐材料的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的硅酸盐材料涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。金属硅酸盐材料既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有硅酸盐材料的耐高温 、耐腐蚀和耐磨损等特性。金属硅酸盐材料广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方2。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学