二珪化モリブデン粉 は、高い熱伝導性、耐熱性、耐酸化性を持つ金属間化合物です。本ガイドでは、MoSi2 粉末の特性、製造方法、産業用途、サプライヤーについて概説します。
二ケイ化モリブデン粉末の紹介
二ケイ化モリブデンは、モリブデン（Mo）とケイ素（Si）からなる無機化合物である。主な特性は以下の通り：
表1： MoSi2粉末の概要
| プロパティ | 詳細 |
|---|---|
| 構成 | モリブデン - ～65% シリコン - ～35% |
| 密度 | 6.24 g/cm3 |
| 融点 | 2,630°C |
| 熱伝導率 | ~100 W/m-K |
| 電気抵抗率 | 18-22 μΩ-cm |
| 耐酸化性 | 空気中で最高～1,650°C |
これらの特性により、MoSi2は発熱体、接点、酸化環境下での負荷による超高温に耐える複合材料に有用である。
化学組成と結晶構造
二ケイ化モリブデンの化学量論的化学組成は以下の通りである：
表2： MoSi2標準組成
| エレメント | 重量 % |
|---|---|
| モリブデン | ~65% |
| シリコン | ~35% |
しかし実際の組成は、特性を調整するためにMoSi1.75からMoSi2.2の範囲に及ぶことがある。正方晶の単位胞は、Si原子に囲まれたMo原子を持つ体心構造である。
機械的特性と熱的特性
表3： MoSi2粉末の特性
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 6.24 g/cm3 |
| 融点 | 2,630°C |
| 熱伝導率 | ~100 W/m-K |
| CTE | ~6.5 x 10-6/K |
| 曲げ強度 | ~340 MPa |
| 圧縮強度 | ~1,000 MPa |
| ビッカース硬度 | ~800 kgf/mm2 |
MoSi2は、耐火性、耐酸化性、熱衝撃パラメータ、熱膨張係数を備えているため、極端な発熱体環境に適しています。
MoSi2粉末の製造プロセス
MoSi2粉末を製造する一般的な方法には、以下のようなものがある：
表4： MoSi2粉末製造プロセス
| 方法 | 説明 | 粒子特性 |
|---|---|---|
| 自己増殖型高温合成(SHS)) | 高発熱酸化還元反応による燃焼合成 | 不規則な形態、広い分布 |
| アーク溶解 | 水冷銅ルツボで溶解した電極 | 球状均一粉末 |
| プラズマ球状化 | 不活性ガスプラズマによるアーク溶解のバリエーション | 高球状パウダー |
| 珪熱還元 | 三酸化モリブデンをシリコンで還元する | 凝集粉体 |
高度な方法によって、テクニカルセラミックスに適した粉末の形状、粒度分布、純度、密度、微細構造を調整することができる。
MoSi2粉末の用途
二珪化モリブデンは、その熱的・機械的特性により、さまざまな用途に使用されている：
表5： MoSi2粉末の用途
| 産業 | 申し込み | コンポーネント |
|---|---|---|
| 発熱体 | 高温炉、キルン、ボイラー | イグナイタ、加熱コイル、プレート、ロッド |
| エレクトロニクス | 接点、発熱体 | 溶接電極、メタライジング接点 |
| コーティング | 溶射、プラズマコーティング | シールド、インダクタ、ヒータ、電極 |
| 複合材料 | 金属／セラミックスによる不連続強化複合材料 | るつぼ、熱交換器、ラジアントチューブ |
これらはMoSi2の卓越した熱伝導性と安定性を利用して熱を伝え、熱に耐える。
MoSi2粉末の仕様
二珪化モリブデン粉末の代表的なグレードと仕様は以下の通り：
表6： MoSi2粉末仕様
| パラメータ | 価値 |
|---|---|
| 純度 | ≥ 99.5% |
| 組成の許容範囲 | MoSi1.75 - MoSi2.2 |
| 粒子径 | 1～100ミクロン |
| 形態学 | 球状、凝集 |
| フェーズ | α + β MoSi2、Mo5Si3の痕跡 |
| アプリケーション | 発熱体、接点、複合材料 |
ドーピング、代替製造法、後処理、粒子サイズ／形状の最適化により、特殊なバリエーションを製造することができる。
グローバルサプライヤー
の世界的大手メーカーである。 二珪化モリブデン粉 を含む：
表7： 工業用MoSi2粉末メーカー
| 会社概要 | 所在地 |
|---|---|
| アトランティック・エクイップメント・エンジニア | 米国 |
| グッドフェロー | イギリス |
| エスピコープ | 米国 |
| エッジテック工業 | 米国 |
| スタンフォード先端材料 | 米国 |
これらの製品は、グレード、粒度分布、数量を問わず、発熱体、接点、複合材料用途のMoSi2粉末を提供している。
価格
二珪化モリブデン粉 によって価格が決まる：
表8： MoSi2パウダー価格ドライバー
| パラメータ | インパクト |
|---|---|
| 数量 | 価格は、少量で$/gからバルクで$/kgまで、量とともに低下する。 |
| 化学 | 公差が厳しく、純度の高いグレードはコストが高い |
| サイズ分布 | 狭い分布より広い範囲の方が安価 |
| 形状制御 | 真球度の高いパウダーは製造コストが高い |
一般に、MoSi2粉末は、積層造形や溶射に最適化された特殊グレードで$50/lbから$250/lbの範囲である。
長所と短所
表9： MoSi2の長所と短所
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 優れた熱伝導性と安定性 | 比較的もろく、金属よりも強度が低い |
| 空気中で1650℃まで耐酸化性 | 湿潤環境では加水分解を受けやすい。 |
| 高融点耐火物 | 非常に高密度であるため、部品が重い |
| 生物不活性 - 食品との接触に適している | 凝集した粉末は、完全に緻密化することが難しい場合がある。 |
| エネルギー効率の高い電気機械システムを実現 | 金属材料に比べて供給業者が限られる |
健全な設計原理により、MoSi2はセンサーや半導体から航空宇宙まで、より軽く、より小さく、より高効率な極限温度アプリケーションを可能にします。
よくある質問
Q: ケイ化モリブデンは何に使われるのですか？
A: 卓越した熱安定性と熱伝導性、高温強度と耐クリープ性を兼ね備えているため、主な用途は発熱体、メタライジング接点、複合材料、保護コーティングなどである。
Q: ケイ化モリブデンは導電性ですか？
A: そう、二ケイ化モリブデンは18～22μΩ・cmの電気抵抗率を示し、酸化性雰囲気の極端な温度で高電流密度を流す発熱体接点に適している。
Q: MoSi2とMoS2の違いは何ですか？
A: MoSi2（二ケイ化モリブデン）はモリブデンとケイ素からなる金属間化合物であるのに対し、MoS2（二硫化モリブデン）はモリブデンと硫黄を含む。両者の特性は大きく異なり、MoS2は潤滑剤である。
