超高温下具有高强度的金属间化合物

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最近日本大阪大学的研究人员发现钼硅化物在1200℃附近,铌硅化物在1600℃附近强度增强的异常现象,若把两相组合可制成性能更优异的金属间化合物。实验是采用试样的局部加热熔融(即区域熔炼法),并使其低速移动制成单晶,其结晶生长速度2.5mm/h,然后在1400℃进行长时间热处理,控制形成多相层状硅化物,其1600℃的强度为500MPa。这种不同金属规则排列的金属间化合物的特性介于金属与陶瓷之间,与一般的金属材料不同,其强度随温度变化出现反常现象。喷气发动机的涡轮叶片所用高温合金恰可利用这一特性。高熔点金属和硅形成的硅化物在氧化性气氛中其表面形成一层硅的氧化膜,这层膜在高温区熔融流入裂纹,这层耐高温的保护膜,使耐氧化性不再成为问题。为使飞行器高速化,改善燃料消费,应提高空气/燃料比,这就必须提高燃烧温度。若发动机内燃烧温度能提高500℃,可使燃料减少。目前已把高熔点金属复相硅化物的实用化作为重点开展研究。
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