廬江縣關(guān)鍵詞：硅鉬棒,二硅化鉬,MoSi2,電熱元件,石英玻璃膜,抗氧化性,變形,冷熱急變性,電阻率,升華,真空度,冷端
硅鉬棒
二硅化鉬（MoSi2)電熱元件主要是以硅粉和鉬粉為原料，用粉末冶金方法經(jīng)擠壓、燒結而成，簡(jiǎn)稱(chēng)硅鉬棒。這種元件在氧化氣氛中可以用到1650℃，是目前工業(yè)上在氧化氣氛中使用溫度最高的電熱元件。
硅鉬棒的形狀主要有U形、W形和O形三種，這是因為硅鉬棒在高溫下的熱塑性較大，以避免水平放置時(shí)在自重作用下的變形和便于克服高溫線(xiàn)膨脹。它與柄形硅碳棒相同，其冷端部加粗，以增大斷面面積，使電阻降低。
硅鉬棒在氧化氣氛下加熱到1200℃以上發(fā)生如下反應：
2MoSi2 + 7O2→2MoO3↑+4SiO2
MoO3揮發(fā)掉，SiO2就附在元件表面生成致密的石英玻璃膜，保護基體不再氧化。因此，硅鉬棒的抗氧化性很好，在氧化氣氛下最高使用溫度可達1700℃(低于石英溶點(diǎn)1713℃)。如因為機械的或化學(xué)的損傷而破壞了Si02膜，在使用過(guò)程中還會(huì )自動(dòng)再次生成。
硅鉬棒的性能與金屬陶瓷材料相似，在室溫下既硬又脆，抗沖擊強度較低；抗彎、抗拉強度較好; 在1350℃以上便會(huì )發(fā)生塑性變形，伸長(cháng)率約5%。冷熱急變性良好，冷卻后恢復脆性。硅鉬棒的電阻率較小，其電阻-溫度特性與金屬的相似，為正溫度特性，從室溫到高溫，電阻率隨溫度增長(cháng)較快，因而具有可自動(dòng)防止升溫過(guò)快的優(yōu)點(diǎn)。
硅鉬棒特別適于在空氣、氮、二氧化碳和惰性氣體（氦、氖、氬）中工作，在還原性氣氛(CO、分解氨和碳氫化合物）中也得到很好的效果，水蒸氣對其無(wú)害，氫會(huì )破壞其保護膜，而形成一種碳氫化合物，但當溫度低于1350℃時(shí)仍能應用。氫氣的露點(diǎn)越低 (即水分含量越低），硅鉬棒的允許使用溫度越低。硫、氟、氯和堿對元件有害，酸類(lèi)對元件發(fā)生反應，應避免接觸。硅鉬棒在各種氣氛中的最高使用溫度見(jiàn)表。
表 硅鉬棒在各種氣氛中的最高使用溫度
表 硅鉬棒在各種氣氛中的最高使用溫度
| 爐內氣氛 | 最高使用溫度/℃ |
|---|---|
| 空氣及氧 | 1700 |
| 氮 | 1550 |
| 干氫 | 1350 |
| 濕氫（露點(diǎn)10℃) | 1400 |
| 分解氨 | 1400 |
| 惰性氣體(氦、氖、氬） | 1500 |
| 一氧化碳 | 1500 |
| 二氧化碳 | 1600 |
| 二氧化氮 | 1700 |
| 二氧化疏 | 1600 |
| 甲烷 | 1350 |
| 真空：1.33Pa | 1300 |
| 1.33×10-2Pa | 1000 |
硅鉬棒在真空高溫下會(huì )發(fā)生升華，真空度越高，其最高使用溫度極限越低。
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