فريق التقنية · Kintek Solution

ويتميز ثنائي سيليسيد الموليبدينوم (MoSi₂) بتركيب بلوري رباعي الأضلاع، ويتبلور تحديداً في المجموعة الفضائية I4/mmm.وهذه البنية مشتقة من بنية البروتاكتينيوم التي تتميز بشكلها المنشوري رباعي الجوانب أو ثماني الجوانب حسب طريقة التحضير.يُظهر MoSi₂ بريقاً معدنياً ولونه رمادي.وتتميز بدرجة انصهار عالية تصل إلى 2030 درجة مئوية، على الرغم من أنها أقل من الموليبدينوم النقي.وتتميز المادة بالصلابة والهشاشة، مع مقاومة ممتازة للأكسدة بسبب تكوين طبقة واقية من SiO₂، مما يسمح لها بالعمل في درجات حرارة عالية (تصل إلى 1850 درجة مئوية) في الهواء لفترات طويلة.وعلى الرغم من هشاشته، فإن MoSi₂ MoSi₂ يحظى بتقدير كبير بسبب توصيله الحراري والكهربائي ومقاومته للتآكل ومقاومته للصدمات الحرارية، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل عناصر التسخين.

شرح النقاط الرئيسية:

1. البنية البلورية لـ MoSi₂:

   • يتبلور MoSi₂ في هيكل رباعي الزوايا بنية رباعية الأضلاع مع I4/مجموعة الفضاء .
   • هذه البنية مشتقة من بنية بنية البروتاكتينيوم التي تمنحه شكلاً منشورياً فريداً رباعي أو ثماني الأضلاع، وذلك اعتماداً على طريقة التحضير.
   • يساهم الهيكل الرباعي الأضلاع في ثباته في درجات الحرارة العالية وخصائصه الميكانيكية.

2. الخواص الفيزيائية والميكانيكية:

   • الصلابة والهشاشة:يتميز MoSi₂ بالصلابة والهشاشة، حيث تبلغ صلابته الدقيقة 11.7 كيلو باسكال وقوة انضغاطية تبلغ 2310 ميجا باسكال.ومع ذلك، فإن قوة تأثيرها منخفضة، مما يجعلها عرضة للتشقق تحت الضغط الميكانيكي.
   • نقطة الانصهار:تبلغ درجة انصهاره 2030 درجة مئوية، وهي أقل من الموليبدينوم النقي (2610 درجة مئوية) ولكنها لا تزال مناسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
   • مقاومة الأكسدة:يشكّل MoSi₂ طبقة واقية من SiO₂ أو السيليكات على سطحه عند تعرضه للهواء، مما يوفر مقاومة ممتازة للأكسدة.يسمح ذلك بتشغيله بشكل مستمر عند درجة حرارة 1700 درجة مئوية في الهواء لآلاف الساعات دون تدهور كبير.

3. المقاومة الكيميائية:

   • MoSi₂ مقاوم للتآكل من المعادن المنصهرة والخبث.
   • لا يتأثر بحمض بحمض الهيدروفلوريك (HF) , أكوا ريجيا والأحماض غير العضوية الأخرى، مما يجعله مناسبًا للبيئات الكيميائية القاسية.
   • ومع ذلك، فهو قابل للذوبان في خليط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك وفي القلويات المنصهرة مما يحد من استخدامه في بعض التطبيقات الكيميائية.

4. الخواص الحرارية والكهربائية:

   • التوصيل الحراري:يُظهر MoSi₂ توصيل حراري جيد، على غرار المواد المعدنية، وهو أمر مفيد لتبديد الحرارة في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
   • التوصيل الكهربائي:تتميز بمقاومة منخفضة وخصائص مقاومة-حرارة إيجابية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات الأحمال الكهربائية العالية مثل عناصر التسخين.
   • مقاومة الصدمات الحرارية:يتميز MoSi₂ بمقاومته للصدمات الحرارية، مما يسمح له بتحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون تدهور.

5. التطبيقات في عناصر التسخين:

   • عناصر التسخين MoSi₂ متوفرة بأشكال وأحجام مختلفة، مع درجات حرارة تشغيل تصل إلى 1850°C وهي الأعلى بين عناصر التسخين الكهربائي.
   • فهي تتمتع بمقاومة مستقرة، مما يتيح توصيل العناصر الجديدة والقديمة على التوالي دون مشاكل.
   • يمكن أن تخضع هذه العناصر لدورة حرارية سريعة دون تدهور، ويسهل استبدالها نسبيًا حتى عندما يكون الفرن ساخنًا.
   • تشتهر عناصر التسخين MoSi₂ بعناصر التسخين بعمرها التشغيلي الطويل , كثافة عالية , موصلية كهربائية ممتازة و استهلاك منخفض للطاقة مما يجعلها عالية الكفاءة في تطبيقات التدفئة الصناعية.

6. التحديات والتخفيف من التحديات:

   • الهشاشة:إن الخواص الميكانيكية الشبيهة بالسيراميك للموزاييك تجعلها هشة وعرضة للكسر، خاصةً أثناء النقل والتركيب.ومع ذلك، يمكن أن تخفف تقنيات المناولة والتركيب المناسبة من هذه المشكلات.
   • الزحف والتشوه:يميل MoSi₂ إلى الزحف والتشوه في درجات الحرارة المرتفعة، مما قد يحد من استخدامه في بعض التطبيقات الهيكلية.ويعد ذلك مفاضلة لأدائها الممتاز في درجات الحرارة العالية.

7. مقارنة مع المواد الخزفية والمعدنية:

   • يجمع MoSi₂ بين أفضل خصائص كل من المواد الخزفية والمعدنية.فهي تتمتع بخصائص مقاومة للتآكل والأكسدة للسيراميك و والتوصيل الحراري والكهربائي للمعادن.
   • كما أن تمددها الحراري المنخفض ومقاومتها للصدمات الحرارية يجعلها مادة متعددة الاستخدامات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

وباختصار، فإن التركيب البلوري رباعي الزوايا لمادة MoSi₂، بالإضافة إلى مزيجها الفريد من الخصائص الخزفية والمعدنية، يجعلها مادة استثنائية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، خاصةً في عناصر التسخين.وتعتبر هشاشتها وقابليتها للزحف من التحديات التي يمكن التعامل معها من خلال المعالجة المناسبة واعتبارات التصميم.

جدول ملخص:

الممتلكات	التفاصيل
البنية البلورية	رباعي الزوايا (المجموعة الفضائية I4/مم)، مشتق من بنية البروتكتينيوم
نقطة الانصهار	2030°C
مقاومة الأكسدة	تُشكِّل طبقة واقية من SiO₂، تعمل حتى 1850 درجة مئوية في الهواء
الموصلية الحرارية	عالية، مشابهة للمواد المعدنية
الموصلية الكهربائية	مقاومة منخفضة، مناسبة للتطبيقات ذات الأحمال الكهربائية العالية
التطبيقات	عناصر التسخين، العمليات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية
التحديات	الهشاشة والزحف في درجات الحرارة العالية

تعرّف كيف يمكن لموزاييك إحداث ثورة في عملياتك ذات درجات الحرارة العالية- اتصل بخبرائنا اليوم !