化学性质

中文名 二硅化钼
英文名 Molybdenum Disilicide
别称    硅化钼
化学式 MoSi2
分子量 154.13

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结构式
CAS登录号12136-78-6
EINECS登录号235-231-8
熔点   2030℃
密度   6.24g/cm3
电阻率 21.5×10-6Ω·cm
热导率 45W/m·K
热膨胀系数 7.8×10-6/K
外观  灰色金属固体
晶体  结构矩形
计算化学数据
1、 氢键供体数量:0

2、 氢键受体数量:0

3、 可旋转化学键数量:0

4、 拓扑分子极性表面积(TPSA):0

5、 重原子数量:3

6、 表面电荷:0

7、 复杂度:18.3

8、 同位素原子数量:0

9、 确定原子立构中心数量: 0

10、 不确定原子立构中心数量:0

11、 确定化学键立构中心数量:0

12、 不确定化学键立构中心数量:0

13、 共价键单元数量:1
物化性质
MoSi2是Mo-Si二元合金系中含硅量最高的一种中间相,是成分固定的道尔顿型金属间化合物。具有金属与陶瓷的双重特性,是一种性能优异的高温材料。很好的高温抗氧化性,抗氧化温度高达1600℃以上,与SiC相当;有适中的密度(6.24g/cm3);较低的热膨胀系数(8.1×10-6K-1);良好的电热传导性;较高的脆韧转变温度(1000℃)以下有陶瓷般的硬脆性。在1000℃以上呈金属般的软塑性。MoSi主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。

在MoSi2中钼与硅之间以金属键结合,硅和硅之间则以共价键连结,二硅化钼为灰色四方晶体。不溶于一般的矿物酸(包括王水),但溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中,具有良好的高温抗氧化能力,可用作高温(<1700℃)氧化气氛中工作的发热元件。

在氧化气氛中,高温燃烧致密的石英玻璃(SiO2)的表面上形成保护膜层,以防止二硅化钼连续氧化。当加热元件的温度是高于1700℃,形成SiO2保护膜,在熔点为1710℃下稠合,和SiO2融合成熔融滴。由于其表面延伸的动作,因此失去其保护能力。在氧化剂作用下,当元素被连续地使用,再次形成保护膜的形式。应当提示的是由于在低温度的强氧化作用,该元素不能长时间被用于400-700℃温度环境下。

贮存方法
常温密闭避光,通风干燥处。

 

安全信息

危险品标志:有害

安全标识:S36

危险标识:R20/21/22

 

合成方法

制备原理:Mo+2Si→MoSi2

二种元素直接反应可制得MoSi2。

 

用途

二硅化钼的应用于高温抗氧化涂层材料、电加热元件、集成电极薄膜、结构材料、复合材料的增强剂、耐磨材料、结构陶瓷的连接材料等领域,分布在以下几个行业:

1)能源化学工业:电加热元件、原子反应堆装置的高温热交换器、气体燃烧器、高温热电偶及其保护管、熔炼器皿坩埚(用于熔炼钠、锂、铅、铋、锡等金属)。

2)微电子工业:MoSi2与其他一些难熔金属硅化物Ti5Si3、WSi2、TaSi2等是大规模集成电路栅极及互连线薄膜重要的候选材料。

3)航空航天工业:作为高温抗氧化涂层材料得到广泛而深入的研究和应用。特别是作为涡轮发动机构件,如叶片、叶轮、燃烧器、尾喷管及密封装置的材料。

4)汽车工业:汽车用涡轮发动机增压器转子、气门阀体、火花塞以及发动机零部件。