钼合金研究现状.pdf

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第25卷第4期
粉宋冾金业
Vol.25,No.4,p58-62
2015年8月
POWDER METALLURGY INDUSTRY
Aug.2015
DOI:10.13228/j. boyuan.iss1006-6543.20150017
钼合金硏究现状
居炎鹏',王爱琴2
(1.河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471023;2.有色金属共性技术河南省协同创新中心,
河南洛阳471023
摘要:介绍了钼粉、TZM、稀土钼合金、硅铝…钾掺杂钼合金、钼铜合金、钼钠合金的研究现状及进展,简述了
钼合金在材料工程领域的应用。
关键词;合金;研究现状
文献标志码:A
文章编号:1006-6543-(2015)04-0058-05
Current research status of Mo alloys
JU Yan-peng, WANG Ai-qin
(I School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 47102
China; 2. ollaborative Innovation enter of Non-ferrous Materials of He nan Province, Luoyang 471023, China)
Abstract: The research status and development of molybdenum powder, TZM, rare-earth molybdenum alloys, Si
AL-K doped molybdenum alloys, Mo-cu and MO-NA alloy were introduced. The application of molybdenum alloys
in the material engineering field was also briefly described
Key words: molybdenum alloy; current research status
钼是不可再生的重要战略资源,具有熔点高、粉,但纯度不高,周期长,烧结出来的坯材密度较
高温强度高、热膨胀系数小、导热导电和抗热震性低,无法生产钼丝
能好、耐热疲劳等特性,其产品形式多样,有钼棒、1.1钼酸铵氢气还原法
钼板、钼电极、钼坩埚、钼异性材等,其中板材最
钼酸铵在500℃分解得到MoO,经氢气在高温
多。钼产品广泛应用于钢铁、有色金属、石油、化下还原得到钼粉,但钼粉形貌是粗大的片状或针
工、电子、国防、航空航天、核工业等领域,成为发展状。若钼粉中含有钾,在高温高压下易被击穿,这
现代高科技不可缺少的原材料之一,在工业中发挥在超大集成电路和液晶显示屏中极为不利,因而低
着越来越重要的作用。另外,钼又是人体必需的微钾钼粉的研究受到重视。吴勇本等采用氢气还原
量元素之一,缺铺会导致神经异常,影响智力和骨钼酸铵后经酸洗烘干再用氢气还原,得到低钾含量
骼。近年来对钼的研究成为科学热点叫。
的钼粉;而金城堆钼业以二钼酸铵为原料经二次还
原得到钾含量为20mgkg的钼粉
钼粉的制备方法
1.2纳米辑粉制备方法
纳米钼粉的制备方法主要有微波法、球謄法及
制备钼粉的技术已经比较成熟,目前传统的方脉冲法、沉淀法等方法,其中脉冲法不具备工业生
法有:还原法、氯化热解法及蒸气法、羰基热解法产条件。采用纳米钼粉制备的钼丝用于发光体,具
等。工业中大多是用H2还原MoO2、MoO2制备钼有高效、光度大、节能等优势。美国将MoOっ蒸气快
作者简介:居炎鹏(1981--),男,硕士生,工程师,主要从事铝及钼合金研究。
收稿日期:2015-02-14
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第4期
居炎鹏等:钼合金研究现状
冷成50~100nm的颗粒,然后用氢气一次还原成窄且均匀、分散性好和无团聚的钼粉更容易烧结成
MoO,再还原成100~500nm的钼粉,可在较低温密度高的坯料,产品具有更好的力学性能和高温性
度下烧结成全致密的零部件时。利用球墨法可以制能,还能消除各向异性。武洲等对钼粉物理改性
得更细小的纳米钼粉,国外采用球磨法可制得6nm进行了探讨,从钼粉粒度、形貌到装粉等多个环节进
的钼粉6。
行研究,为钼粉物理改性的发展提供了研究基础。
1.3钼粉的其他研究
近年来的工业发展对钼粉提出了更高要求,除2钼合金及应用
了需要粒度细小外,还对其均匀性和分散性提出了
要求。钼粉的粒度和分散性直接影响着后期烧结制
钼及钼合金广泛用作隔热材料、高温材料、电
品的性能叫。杨政伟研究了钼粉微观组织对钼加光材料、喷涂材料和钼X射线靶等。钼及钼合金的
工制品性能的影响,结果表明;粒度细小、粒径分布性能和应用见表10?。
表1钼及钼合金的性能和应用
合金种类
合金成分
主要性能
产品或应用
纯钼
钼含量99.95%(质量分数)
导热性好、热膨胀系数小
钼丝(电子装置材料)、靶材
ITZM
高温强度高、抗蠕变性好
硬质合金
电子管栅极材料、压铸模具、高温发热体
MHC
高温强度高、抗蠕变性好
火箭助推器、烧结舟皿
稀士钼合金含La:O)等稀士氧化物
高温强度高、抗蠕变性好
电源灯丝、核工业材料、电极、坩埚
高温强度高、耐蚀
锌冶炼炉耐蚀部件
掺杂合金
MO-R
低温延展性好
热离了交换器、电子元器件
Si-Al-K掺杂
高温强度高、抗变性好
高温钼丝
钼铜合金
Mo-cu
导电导热性好、可调节热膨胀系数、机加工性好电子封装材料、电触头材料、散热器
钼硅合金
Mosiz、MoSi、 Mo Si
高温抗氧化性好、抗蠕变性好
高温抗氧化涂层、热电锅外套
2.1TZM合金
1800℃温度下对TZM合金板材的加工状态和
TZM(钼钛错合金)化学成分(质量分数)为:1400℃退火后的强度、伸长率测试,发现温度越
0.40%~0.55%钛、0.07%6~0.12%错、0.019%~0.04%高,TZM合金强度越低,塑性越高,在1800℃下的
碳,其余为钼。钛、锆分别与钼形成Mo-T、Mo-Zr伸长率大于28.0%,而在同样条件下测得钼镧合
固溶体,起到固溶强化效果,基体中的碳与钛、锆形金的伸长率仅2.6%。另外,Zr以纯Zr形式掺入比
成TC、ZrC弥散质点,形成弥散强化效果。随锆元ZrH2掺入时的合金性能好,其中掺入0.1%(质量
素的加入,合金进一步强化,再结晶温度比纯钼提分数)纯zr的合金性能最优;置i以軍H2形式掺入
高了300℃,碳在钥中的溶解度范围扩大,可以通过较好,掺入0.8%(质量分数)时合金的高温拉伸性
定的热处理改变钼合金的性能。TZM合金还能最佳?。但是,TZM在高温时极易氧化,严重
可以在再结晶温度以下进行形变强化,强化效果随影响其使用寿命明,目前国外通过添加微量元素和
畸变量的增加而增强。谈新国等研究了大规格涂层技术,来改善TZM合金的高温抗氧化能力。
TZM合金锻造棒材性能,发现加工量为80%6时,其M