鈦硅合金材料是一種高熔點的金屬間化合物,具有低的密度、良好的抗氧化性,因而受到廣泛的重視。TiSi2是一種重要的硅化物,具有較好的高溫穩(wěn)定性、較高的高溫強度和良好的抗氧化能力,有希望成為1200℃以上使用的結構材料。由于其電阻和熱阻均較低,TiSi2也有希望應用于電氣連接和擴散阻擋層,目前已被作為歐姆接觸和金屬互聯(lián)材料廣泛用于超大規(guī)模集成電路制造技術中;
另外TiSi2薄膜在高溫下對壓力很敏感,有望成為高溫時的壓力感應器材料。Ti5Si3具有六方D88型晶體結構,具有高溫強度大,抗高溫氧化性能好等優(yōu)點。TiSi具有低電阻率、較高的熱穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性等諸多優(yōu)異的性能。
傳統(tǒng)的鈦硅合金的制備是采用純金屬鈦和硅為原料制備的,由于金屬鈦制備成本高,工藝流程長,導致制備的鈦硅合金成本較高。工業(yè)用硅粉、碳粉和碳化鈦為原料,利用放電等離子燒結技術原位反應制備了TiSi2/SiC兩相復合材料。弱放熱反應TiSi2燃燒合成的粉末冶金技術,用自蔓延高溫燃燒法合成了TiSi2單相化合物,其合成過程需要氬氣保護。
FFC法制備鈦硅合金采用FFC法直接用TiO2和SiO2為原料熔鹽電解直接制備鈦硅合金,主要包括陰極制備和電解兩個部分。陰極制備流程包括如下步驟:均勻混合TiO2、SiO2粉末;添加1%(質量比)的聚乙烯醇作為粘結劑;20MPa壓力下壓成形;1200℃下燒結4h;燒結后的片體和鉬絲、鎳硅絲組裝成復合陰極。適宜的電解條件為:以燒結的TiO2-SiO2片體為陰極,石墨坩堝為陽極,電解溫度900℃、電解電壓3.0V。其原料的處理較繁瑣。目前還沒有見到電硅熱還原鈦白粉一步合成制備鈦硅合金。
鈦合金的種類及各鈦合金中的化學成分,其硅含量較低,鈦含量較高,硅的含量低于0.6%,鈦硅合金Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B,其Al含量50~6.5%,Gr含量0.4~0.9%,F(xiàn)e 0.25~0.60%,Si含量0.25~0.60%,B含量0.01%,其它元素含量0.40,余量為Ti,合金的密度較高。目前這種鈦硅合金材料,它的鈦硅合金鈦含量低,硅含量高,合金密度低,用于航空,航海等領域可節(jié)約能耗。而且很多合金公司都在采用這種方式進行生產(chǎn)鈦硅合金材料,這種新方法比過去的鈦硅合金材料生產(chǎn)具有非常明顯的優(yōu)勢。
關注行業(yè)動態(tài),了解產(chǎn)業(yè)信息,以實現(xiàn)與時俱進,開拓創(chuàng)新,穩(wěn)步發(fā)展。