몰리브덴 디실리사이드(MoSi₂)의 열팽창 계수는 다양한 온도에서의 거동을 이해하는 데 중요한 매개변수입니다.제공된 참조에 따르면, 엑스레이 회절에 의해 결정된 MoSi₂의 선형 열팽창 계수의 평균값은 다음과 같습니다. 9.2 ± 0.6 - 10-⁶ deg-¹ 13°C에서 613°C 사이입니다.이 값은 MoSi₂가 상대적으로 낮은 열팽창을 나타내며, 이는 열충격에 견디고 구조적 무결성을 유지하는 능력으로 인해 발열체와 같은 고온 애플리케이션에 사용되는 소재에 바람직한 특성임을 나타냅니다.또한 MoSi₂는 내식성, 내산화성, 우수한 열 및 전기 전도성 등 세라믹과 금속의 장점을 결합하여 산업 분야에 다양하게 활용할 수 있는 소재입니다.
핵심 포인트 설명:
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MoSi₂의 열팽창 계수:
- 몰리브덴 디실리사이드의 선형 열팽창 계수는 다음과 같습니다. 9.2 ± 0.6 - 10-⁶ deg-¹ 13°C에서 613°C 사이에서 X-선 회절을 사용하여 측정한 값입니다.
- 이 값은 MoSi₂의 열팽창이 낮다는 것을 나타내며, 이는 온도 변동에 따른 치수 안정성이 필요한 애플리케이션에 유리합니다.
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낮은 열팽창의 중요성:
- 낮은 열팽창은 발열체나 용광로 부품과 같이 고온 환경에서 사용되는 소재에 중요한 열 응력 및 균열의 위험을 줄여줍니다.
- 이러한 특성은 열충격에 대한 MoSi₂의 저항성과 결합되어 산업 분야에서 장기적인 내구성과 신뢰성을 보장합니다.
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MoSi₂의 재료 특성:
- MoSi₂는 세라믹(내식성 및 내산화성)과 금속(열 및 전기 전도성)의 특성을 결합한 소재입니다.
- 융점은 2030°C 로 순수 몰리브덴(2610°C)보다 낮지만 여전히 고온 용도에 적합합니다.
- 보호 SiO₂ 층이 형성되어 산화 저항성이 우수하여 다음과 같은 온도에서도 지속적으로 사용할 수 있습니다. 1700°C 에서 수천 시간 동안 보관합니다.
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도전 과제 및 고려 사항:
- MoSi₂는 부서지기 쉽고 고온에서 파손되기 쉬우므로 운송 및 설치 시 문제가 될 수 있습니다.
- 충격 강도가 낮고 장시간 응력을 받으면 크리프와 변형이 발생하기 쉬우므로 취급 시 주의가 필요하고 설계 시 고려해야 합니다.
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MoSi₂의 응용 분야:
- 산화, 열 충격 및 부식에 대한 내성으로 인해 고온 용광로용 발열체에 널리 사용되는 MoSi₂.
- 낮은 저항률과 양의 저항 온도 특성으로 인해 산업용 난방 시스템의 고전력 부하에 적합합니다.
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다른 소재와의 비교:
- 순수 몰리브덴에 비해 융점은 낮지만 산화 저항성과 열 안정성이 뛰어난 MoSi₂.
- 다른 세라믹과 달리 MoSi₂는 금속과 유사한 전도성을 나타내므로 특수 애플리케이션을 위한 고유한 하이브리드 소재입니다.
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내화학성:
- MoSi₂는 용융 금속 및 슬래그에 의한 침식에 강하며 불산(HF), 아쿠아 레지아 및 기타 무기산에 영향을 받지 않습니다.
- 그러나 질산과 불산의 혼합물 및 용융 알칼리에는 용해되므로 부식성이 강한 환경에서는 사용이 제한됩니다.
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구조적 특성:
- MoSi₂는 제조 방법에 따라 4면 또는 8면 프리즘을 형성할 수 있는 결정 구조를 가지고 있습니다.
- 회색 금속 광택과 높은 미세 경도(11.7kPa)는 내구성과 내마모성에 기여합니다.
구매자와 엔지니어는 열팽창 계수 및 기타 특성을 이해함으로써 특정 애플리케이션에 대한 적합성을 판단하여 고온 환경에서 최적의 성능과 수명을 보장하는 MoSi₂에 대한 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
요약 표:
| 속성 | 값/설명 |
|---|---|
| 열팽창 계수 | 9.2 ± 0.6 - 10-⁶ deg-¹(13°C ~ 613°C) |
| 녹는점 | 2030°C |
| 산화 저항 | 우수(공기 중 1700°C에서 사용 가능한 보호 SiO₂ 층 형성) |
| 전기 전도성 | 높은(금속과 유사한 전도성) 전도성 |
| 주요 응용 분야 | 발열체, 용광로 구성 요소, 고전력 산업용 시스템 |
| 도전 과제 | 고온에서 부서지기 쉽고 충격 강도가 낮으며 크리프 및 변형에 취약함 |
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