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金属钼具有极高的熔点(2617℃)以及较好的耐磨性、抗腐蚀性和电热导性,常被用于宇航工业、高温炉工业、玻璃制造工业和电子元件工业等领域的高温发热元件,但其在600℃发生表面氧化形成易挥发的三氧化钼而失效的特性限制了应用,因而钼基高温发热元件仅能使用于真空或保护气氛。因此,研究并提高钼及其合金的高温抗氧化性能具有重要意义。表面涂层方法可在保持钼及其合金性能的同时,提高其高温抗氧化性能。钼及其合金的表面高温抗氧化涂层体系包括:耐热合金涂层、氧化物涂层、铝化物涂层和硅化物涂层四大体系。基于抗氧化性和高温结构强度考虑,二硅化钼(MoSi2)涂层体系已成为提高钼及其合金高温抗氧化性能的研究重点。研究表明,Mo Si2复合涂层可改善钼及其合金的高温抗氧化性能,其使用温度和服役寿命强烈依赖于Si的扩散,W的合金化作用能明显提高Mo Si2涂层体系的使用温度和服役寿命。Mo Si2涂层与钼基体的热膨胀系数(分别为8.5×10-6/℃和5.8×10-6/℃)的匹配性也是影响复合涂层使用寿命的关键因素,N元素的添加能改变涂层材料的微观结构,提高基体与涂层的热匹配性;但W合金化Mo Si2涂层与钼基体间的热匹配性有待深入研究。本文在W合金化Mo Si2涂层高温抗氧化性能的研究基础上,通过真空烧结法和等离子快速烧结法制备不同WSi2含量和不同Si3N4含量的Mo-W-Si-N涂层材料,通过测定不同配比的涂层材料的热膨胀系数,着重探索WSi2和Si3N4的加入对钼基体与涂层材料的热匹配性的影响,得出了以下研究结论:1采用真空烧结法制备Mo-W-Si-N系涂层材料的最佳制备工艺为:球磨时间为4h,粘结剂的添加量为4%,生坯压力为180MPa,烧结温度1500℃,保温2h。采用等离子快速烧结法的最佳制备工艺为:烧结温度为1550℃,保压10min,轴向压力为25MPa。2加入少量的WSi2/Si3N4能降低Mo-W-Si-N系涂层材料的热膨胀系数,当WSi2体积分数为6%时和Si3N4的体积分数为30%时复合涂层材料的热膨胀系数最接近于纯钼。3基于WSi2和Si3N4对Mo-W-Si-N复合材料的热膨胀系数的影响,制备了WSi2体积分数为6%,Si3N4的体积分数分别为4%、20%、30%和40%的钼基复合材料。含6%WSi2+30%Si3N4体积分数的复合材料具有最好的热震性能,证明该配比的复合材料与纯钼基体具有很好的热匹配性。