当前工业界在高温场合依然主要使用高温合金或高温钢。但这些材料的使用温度通常低于1150~1200℃。但是,保护环境和提高设备性能和热效率的需求要求高温材料有更好的性能和更高的使用温度,例如1600℃。
MoSi2,Si3N4和SiC有高熔点或高分解温度和优良抗氧化性。Si3N4和SiC在高温下保持高强度和高抗蠕变形能。因而,它们能够组成优秀的高温材料。但是MoSi2,Si3N4和SiC的烧结性都很差。如果使用现有的烧结方法,当以MoSi2,Si3N4和SiC为主要成分时,材料烧结时就必须加入很多助烧剂、很高烧结温度、很高烧结压力、和/或复杂烧结过程。这些特征降低了高温材料的室温韧性、高温强度和蠕变强度,和/或大大提高了成本。
本发明专利能够解决上述问题。本发明专利包括下列组成部分:1、制备Mo5Si3-Si3N4复合粉体(原创);2、短时液相烧结(原创);3、塑性变形处理(新型处理);4、强化相排向处理。这些方法能够优化高温材料的组分和微观组织,并简化生产工艺。以这种方法生产的高温材料能够有优秀的机械性能,如高温强度、室温韧性和蠕变强度等,有很好的中温和高温抗氧化性,工作温度可达1600℃。