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[科普中国]-二硅化钼

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二硅化钼(Molybdenum Disilicide)是一种钼的硅化合物,也称为硅化钼,分子式为MoSi2 ,分子量为154.13。

由于两种原子的半径相差不大,电负性比较接近,所以其具有近似于金属与陶瓷的性质。熔点高达2030℃,具有导电性,在高温下表面能形成二氧化硅钝化层以阻止进一步氧化,其外观为灰色金属色泽,源于其四方α-型晶体结构,也存在六角形但不稳定的β-改性晶体结构 。不溶于大部分酸,但可溶于硝酸和氢氟酸。

发展历史硅化钼于1906年发现,硅和钼在不同条件下,可形成硅化三钼(Mo3Si)、三硅化五钼(Mo5Si3)和二硅化钼(MoSi2)。

三种硅化钼中最主要是二硅化钼(MoSi2),是一种道尔顿型金属间化合物,其晶体结构中的原子结合呈现金属键和共价键共存的特征,具有优良的高温本质特征。

早在1907年,二硅化钼就用作金属的高温防腐涂层材料,20世纪50年代出现了二硅化钼电热元件。

二硅化钼作为结构材料是在50年代初首次提出的,但直到70年代,随着脆性材料作为结构材料这一概念的出现,才被重视。80年代发生了飞跃性的进展,其研究工作,在世界范围内广泛开展起来。1

物化性质MoSi2是Mo-Si二元合金系中含硅量最高的一种中间相,是成分固定的道尔顿型金属间化合物。具有金属与陶瓷的双重特性,是一种性能优异的高温材料。很好的高温抗氧化性,抗氧化温度高达1600℃以上,与SiC相当;有适中的密度(6.24g/cm3);较低的热膨胀系数(8.1×10-6K-1);良好的电热传导性;较高的脆韧转变温度(1000℃)以下有陶瓷般的硬脆性。在1000℃以上呈金属般的软塑性。MoSi主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。

在MoSi2中钼与硅之间以金属键结合,硅和硅之间则以共价键连结,二硅化钼为灰色四方晶体。不溶于一般的矿物酸(包括王水),但溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中,具有良好的高温抗氧化能力,可用作高温(