1.3 二硅化钼的性能及应用
硅化钼于1906年被发现，硅和钼可形成硅化三钼(Mo3Si)、三硅化五钼(Mo5Si3)和二硅化钼(MoSi2)三种金属间化合物，其中二硅化钼具有最优秀的高温抗氧化能力。二硅化钼最早的应用就是为韧性金属提供一层氧化保护层，防止金属高温下的继续氧化，随后二硅化钼用作让热体元件的得到了广泛的应用，直到上世纪90年代开始作为极具潜力的高温结构材料而成为众多学者的重点研究对象。在三百多种高熔点的金属间化合物中，基于各种材料的弹性模量、熔点、密度、热硬度、高温抗氧化性能和高温结构强度等参数，分析认为只有Cllb结构的MoSi2材料能较好地满足1200℃以上使用的要求，是最具有潜力的高温结构材料。
Mo-Si二元金相图如图1.1所示，可见MoSi2是Mo3Si、Mo5Si3和MoSi2中硅含量最多的一种中间相。由于钼(r=1.39nm)和硅(r=1.34-1.17nm)原子尺寸相当，电负性非常接近(XMo=1.80-2.10，Xsi=1.80-1.90)，当Mo和Si的原子比按照l：2时可以获得成分固定的道尔顿型金属间化合物，结构符号用Cllb表示，这种化合物晶体结构（如图1.2所示）。由于二硅化钼中既存在金属键(Mo-Mo原子)也存在共价键(Si-Si原子)，所以二硅化钼具有金属键和陶瓷键的共存的特点。
主要表现在：1)很高的熔点(2030℃)，热稳定性好，在其最高使用温度范围内，当升温和降温时不会因发生结晶学性质的变化而破坏；2) 电阻率低(2×l0-5cm)，导电率高，属良导体，该材质是制造发热元件、热电偶热电极和测温保护管的优良材料，但作热电偶保护管时应注意绝缘。；3)极好的高温抗氧化性能，高达1700℃以上，可与硅基陶瓷材料媲美；4)适中的密度(6.28g/cm3)；5)较低的热膨胀系数，近乎线性，这些是制作高温发热元件或热电偶保护管的必备条件，而且有利于其制品的抗热震性能。；6)具有较高的脆韧转变温度(BDTT=1000℃)，即二硅化钼在BDTT以下呈现硬脆，在BDTT以上表现为软塑性。7)R＇特性，温度低于1450℃时，其强度基本保持不变(如图1.3所示)。
因此，二硅化钼具有金属与陶瓷的双重特性，是一种性能优异的高温材料。金属间化合物二硅化钼(MoSi2)是一种极有吸引力的高温结构材料,它具有硬度高、弹性模量高、高温抗氧化性极好、在1400℃下强度基本不降低和可以用电火花进行加工等特点。
二硅化钼的早期应用是作为金属基体表面耐高温抗腐蚀的涂层保护材料，首先应用于燃气轮机零部件、喷气发动机燃烧室及导弹燃烧室的涂层。二硅化钼材料的主要工业产品是高温发热元件和热电偶保护管。l952年，瑞典Kanthal公司做出第一支电热元件样品，50年代末逐步形成商品。二硅化钼作为测温热电偶保护管的应用，瑞典、前苏联和我国均有文献报导。另外，德国和前苏联已研制出以二硅化钼为热电极的非金属热电偶；美国还研制出“用于涡轮机引擎用硅化钼薄膜电位式温度传感器”。近年来，我国采用该材料已研制出能替代铂、铑贵金属发热丝检定炉用的管状螺旋形发热元件。同时，Kanthal公司还将二硅化钼作为炊具发热材料而广泛应用[22]。
因此，MoSi2材料有望成为高温等特殊工况下选用的新型耐磨材料,广泛应用于航空、航天、武器装备、交通运输及高效动力机械等领域。
1.4 本课题研究内容
制备Ni-Mo-MoSi2复合镀层，研究表面活性剂浓度、pH值、温度、转速、电流强度、频率、占空比、MoSi2微粒浓度、电镀时间等参数对Ni-Mo-MoSi2复合镀层硬度的影响，确定较佳工艺参数。采用SEM、XRD、EDX、摩擦磨损仪等仪器对Ni-Mo-MoSi2复合镀层的形貌、结构、组成、耐磨性进行表征。
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