Silício magnésio fesimg ferro silício magnésio

O magnésio do silício (geralmente chamado de silicida de magnésio, Mg ₂ Si) é um importante composto intermetálico com aplicações amplas em semicondutor, materiais termoelétricos, modificação da liga de alumínio e outros campos. A seguir, é apresentado um resumo detalhado de suas técnicas de aplicação e processo:

1, as principais aplicações do magnésio do silício
Material semicondutor

Conversão termoelétrica: Mg ₂ Si é um material termoelétrico ambientalmente amigável (temperatura de trabalho de 200 a 600 graus) usada para geração de energia de calor residual, fonte de alimentação de naves espaciais, etc.

Controle de doping: por antimônio doping (SB), bismuto (BI), etc. para melhorar a condutividade do tipo N e o doping de prata (AG) para otimizar o desempenho do tipo P.

Aditivo de liga de alumínio

Refinamento de grãos: Mg ₂ Si forma uma fase de fortalecimento nas ligas Al Mg Si (como a liga 6061), melhorando a força, a resistência à corrosão e a soldabilidade.

Taxa de controle: precisa manter Mg: Si≈1,73: 1 (razão de massa) para evitar a fragilidade causada pelo silício livre.

Material de armazenamento de hidrogênio

Após a composição com o LIH, a absorção e dessorção reversível de hidrogênio podem ser alcançadas em altas temperaturas, mas a questão da estabilidade do ciclismo precisa ser abordada.

Outras áreas

Como intermediário para preparar silício de alta pureza ou para dispositivos ópticos infravermelhos.

2, Técnicas de processo de preparação do silício magnésio
1. Método de síntese
Método de síntese direta (mais comumente usado)

Equação da reação: 2mg+Si → mg ₂ Si

habilidade:

O pó de magnésio (99,9%) e o pó de silício (alta pureza) são misturados em uma proporção estequiométrica e aquecidos em 500-600 graus sob proteção de argônio.

O magnésio é propenso a volatilização e precisa ser aquecido lentamente (por exemplo, . 10 grau /min) e pressurizado (1-2MPA) para suprimir a volatilização.

Use cadinhos de grafite para evitar a contaminação.

Método de liga mecânica

O moinho de moagem de esferas de silício em pó (proporção de bola / material 20: 1, proteção de argônio), se o tempo for muito longo, as impurezas poderão ser introduzidas e precisa ser controlado por menos ou igual a 10 horas.

Método de fusão

Adequado para a produção em larga escala, mas a atenção deve ser dada à oxidação do magnésio (cobrindo fluxos como LIF-MGF ₂).

2. Purificação e pós-processamento
Destilação a vácuo: Remova o magnésio não reagido (temperatura de destilação de 900-1000 graus, grau de vácuo menor ou igual a 10 ⁻ ³ Pa).

Lavagem de ácido: use ácido clorídrico diluído (5%) para remover as impurezas do MGO e evitar a corrosão excessiva de Mg ₂ Si.

3, habilidades de processamento e aplicação
Preparação de materiais termoelétricos

Processo de sinterização:

Hot pressing sintering (HP): 50MPa, 800 ℃/1h, density>95%.

Spark Plasma Sinteting (SPS): mais rápido e suprime o crescimento de grãos.

Uniformidade doping: adicione dopantes (como bi ₂ te ∝) durante a mistura de moagem de esferas por pelo menos 6 horas.

Regulamentação em liga de alumínio

Dispersão uniforme: Promova a distribuição de partículas de Mg ₂ Si através de agitação ultrassônica ou agitação eletromagnética.

Tratamento do envelhecimento: T6 TRO TRATAMENTO (Solução sólida+envelhecimento artificial) otimiza e fortalece a precipitação da fase.

Material de armazenamento de hidrogênio composto

A adição de catalisadores (como o TIF3) durante a moagem de bolas de CO com LIH aumenta a cinética de absorção de hidrogênio.

4, problemas e soluções comuns
Problema de oxidação: a proteção de gás inerte é necessária ao longo do processo (como a luva o ₂<1ppm).

Segregação de composição: o resfriamento rápido (molde de cobre resfriado a água) é usado durante a fusão.

Fase de impureza: Após a síntese, detecte por DRX para evitar o MGO ou o SI livre.

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