Формирование оксидного слоя SiO2 на поверхности дисилицида молибдена



Дата09.04.2016
Размер28.5 Kb.
Формирование оксидного слоя SiO2 на поверхности дисилицида молибдена.

Бурковская В.В. (научный руководитель – проф. Литовченко С.В.)
Формування оксидного шару SiO2 на поверхні дисиліциду молібдену

Бурковська В.В. (науковий керівник – проф. Литовченко С.В.)
В настоящее время силициды тугоплавких металлов, такие как MoSi2, Mo5Si3, WSi2 и другие, широко применяются в качестве высокотемпературных покрытий вследствие достаточно высокой коррозионной стойкости [1]. Данное свойство основано на формировании на их поверхности защитной пленки из двуокиси кремния SiO2, которая препятствует проникновению кислорода к металлической подложке. Регулируя адгезию силицидных прослоек, фазовый состав защитного покрытия, его структуру, проницаемость и другие характеристики, можно управлять высокотемпературными свойствами изделий.

На дисилициде молибдена защитная пленка SiO2 формируется в результате окисления в первоначальный момент времени по реакции (1.1) [2]. После формирования пленки SiO2 на всей поверхности образца скоростноопределяющим процессом становится диффузия, и окисление дисилицида молибдена происходит по реакции (1.2).

2 MoSi2 + 7 O2 = 2 MoO3 + 4 SiO2 (1.1)

5 MoSi2 + 7 O2 = Mo5Si3 + 7 SiO2 (1.2)

При температурах 1550–1800 °С защитная пленка SiO2 заполняет трещины в дисилицидном слое, увеличивая его жаростойкость. Уровень жаростойкости силицидов молибдена определяется скоростью формирования этой пленки, а эта скорость, в свою очередь, определяется температурой и концентрацией кремния, находящегося в пределах области гомогенности фазы MoSi2 [3]. Содержание же кремния в силицидном покрытии зависит от способа и температуры его формирования.

При выполнении работы путем двухстадийного диффузионного насыщения с промежуточным вакуумным отжигом были получены образцы молибдена с дисилицидым покрытием толщиной 50–240 мкм. Для формирования на поверхности дисилицида молибдена оксидного слоя образцы подвергались косвенному нагреву в воздушной среде при температуре 500 – 1850 С в течение 5–60 часов.

Электронно-микроскопический и рентгеновский анализ оксидного слоя, полученного на поверхности дисилицида в ходе низкотемпературного окисления, подтвердил присутствие в слое диоксида кремния, включений оксида молибдена и газонаполненных пор. При высокотемпературном окислении при T>1500 С между слоями дисилицида и оксида кремния возможно образование низшего силицида Mo5Si3 в виде отдельной прослойки.

Вследствие диффузии кремния в молибден, усиливающейся с ростом температуры окисления, некоторое количество Mo5Si3 образуется и на внутренней границе молибденовой подложки и дисилицидного слоя, при этом в некоторый начальный период времени этот слой очень тонкий, и можно рассматривать границу между фазами MoSi2 и Mo. В дальнейшем слой Mo5Si3 прирастает по классическому квадратичному закону, что хорошо согласуется с уже известными данными [4].


Список литературы.

  1. Kurokawa Kazuya. Classification of Oxidation Behavior of Disilicides / Kazuya Kurokawa, Akira Yamauchi // Solid State Phenomena. – 2007. - V. 127. – P. 227-232.

  2. Бялобжеский А.В. Высокотемпературная коррозия и защита сверхтугоплавких металлов / А.В. Бялобжеский, М.С. Цирлин, Б.И. Красилов. - М.: Атомиздат, 1977. - 224 с.

  3. Нечипоренко Е.П. Область гомогенности MoSi2 / Е.П. Нечипоренко, Н.С. Полтавцев, В.Л. Капустин, Ю.Т. Кондратов // Изв. АН СССР. Неорг. матер. - 1973. – Т. 9. - С. 1829-1830.

  4. Нечипоренко Е.П. Защита металлов от коррозии / Е.П. Нечипоренко, А.П. Петриченко, Ю.Б. Павленко - Х.: «Вища школа», 1985. – 112 с.

Каталог: bitstream -> 123456789 -> 11365
123456789 -> 1. общие положения цель практических занятий
123456789 -> 40 – летию кафедры тэлаиад мгту га посвящается
123456789 -> Лекция Общее устройство авиамоделей. Материалы для авиамоделирования
123456789 -> Пособие по изучению дисциплины Москва 2007 Рецензент: канд истор. Наук В. И. Хорин. Пименов В. И
123456789 -> Методические указания по проведению практических занятий на тему: "Особенности конструкции и технической эксплуатации планера самолета"
123456789 -> Задачах: а определение терминов «концепт» и«концепто-сфера»
123456789 -> Восстановление твердых тканей зубов вкладками и штифтовыми конструкциями
123456789 -> Фольклорное наследие александра потебни
123456789 -> Сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница