李 恒，郝安林，王雅雷，熊 翔，陈招科，孙 威，韩欣欣



放电等离子烧结MoSi2陶瓷的微观结构与力学性能

李 恒1，郝安林2，王雅雷1，熊 翔1，陈招科1，孙 威1，韩欣欣1

(1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2. 安阳工学院，安阳455000)

以微米级MoSi2粉末为原料，利用放电等离子烧结技术制备致密度达99%的MoSi2陶瓷材料。研究烧结温度对MoSi2陶瓷的致密化、微观结构和力学性能的影响。结果表明：SPS烧结技术制备的MoSi2陶瓷由MoSi2、少量的Mo5Si3和SiO2组成；随着烧结温度的升高，材料的致密化效果明显加强；当烧结温度为1600 ℃时，材料的综合性能最优，相对密度和抗弯强度达到98.9%和417 MPa。但当烧结温度达到1800 ℃时，致密度基本保持不变，MoSi2晶粒长大明显，材料抗弯强度降低。

MoSi2；放电等离子烧结；微观结构；力学性能

随着近代科学技术的发展，航天、航空和先进能源等领域对材料的耐高温和抗氧化性能的要求愈加严苛。MoSi2因其高熔点、低密度、良好的导热性和导电性以及优良的高温抗氧化能力[1]，特别是具有在高温下保持屈服强度不变的特性而备受关注[2]，是当前高温结构材料的研究热点之一。然而，MoSi2陶瓷在低温环境中(500 ℃)会发生粉化现象[3]，严重影响了MoSi2的适用范围。近年来，有学者研究发现[4−5]，通过提高MoSi2材料的致密度(大于MoSi2理论密度的98%)可以有效抑制MoSi2陶瓷的低温粉化现象。因此，如何制备出高致密的MoSi2陶瓷成为当下的研究热点。

目前，MoSi2陶瓷常见的制备方法有原位合成 法[6]、自蔓延合成法(SHS)[7]、机械合金化法(MA)[8]、微波烧结(WA)[9]、热压烧结(HP)[10]和热喷涂法[11]等。放电等离子烧结(SPS)作为一种新的特种烧结技术，具有烧结温度低、烧结时间短、单件能耗低、晶粒细小和操作简单等优点[12−14]。……