董拴涛

（杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100）

工业上使用的重要合金多为多相合金，其中共晶合金就是其中之一。近年快速发展的自生复合材料即通过定向凝固而形成的共晶材料[1-2]。大多数共晶均由两相组成，由于它们的化学组成及凝固条件不同，可以形成各种各样的组织形态，并大致可分为层片状、棒状( 纤维状)、球状、针状和螺旋状等共晶组织形态[3-4]。Sugiyama 等[5]用机械合金化的方法合成了Mg Si 基热电复合材料。研究表明，在氢气的气氛下，当在行星式球磨机里研磨1080ks 时，形成了Mg2Si 相，然而，当加入如Fe、Si、N 或者SiC 时，则生成Mg2Si 相的时问变短;此外，在氮气气氛下，Mg2Si 颗粒最为细小。日本学者Tatsuoka 等[6]用单晶Si 和多晶FeSi 作为衬底，通过Mg 蒸汽使Mg 原子沉积于衬底上，根据互扩散原理，在500℃条件下，使得Mg 原子与Si 原子反应形成Mg2Si，但是，由于Mg2Si 的膨胀系数(14.8×10-6K-1) 与Si 膨胀系数(4～4.46)×10-6K-1之间的差异，导致Mg2Si/Si 的样品上出现裂纹。美国学者Song 等利用脉冲激光沉积工艺(pulsed laser deposition, PLD)制得了Mg2Si 非晶和纳米薄膜电极。Morris 等采用区域重熔法制备了Mg2Si 单晶，实验采用高纯Mg 粉和Si 粉按照化学计量比2: 1 配料混合后放入石墨坩埚内，在氢气的保护下熔化。通过温度的调整，使得温度梯度为25℃/cm，冷却速度为50℃/h。日本学者Yoshinaga 等利用垂直布里奇曼方法也制备出了Mg2Si 单晶，实验所采用的坩锅是化学气相沉积热解石墨坩锅，目的是减少Mg2Si 在生长过程中与坩埚反应。Tamura 和Akasaka 等[7-8]采用垂直布里奇曼方法分别制备出了Mg2Si 大块晶体，并研究了它的生长特性。

1 实验部分

本文通过在不同的Mg 的添加……