二珪化モリブデン(MoSi2)は、工業用加熱用途に有用なユニークな高温挙動を示します。高温では酸化を防ぐ二酸化ケイ素の保護層を形成し、1850℃までの安定した運転を可能にします。しかし、その機械的特性は温度によって大きく変化し、低い温度域では脆さを示す一方、1200℃を超えると耐クリープ性を失う。これらの特性は、高い融点（2030℃）と電気伝導性と相まって、耐酸化性と極端な温度特性が要求される厳しい加熱用途に特に適しています。
キーポイントの説明
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耐酸化メカニズム
- 高温で自己修復型SiO2パッシベーション層を形成
- この保護ガラス膜はそれ以上の酸化を防ぐため、以下の用途に最適です。 高温発熱体 酸化性雰囲気での用途
- 急速な熱サイクルでも層は安定したまま
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温度に依存する機械的特性
- 低温（～1000℃以下）では脆性挙動を示す。
- 1200℃を超えると耐クリープ性を失い、構造用途が制限される。
- 発熱体形状では1850℃まで寸法安定性を維持
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物理的特性
- 非常に高い融点：2030℃（3686°F）
- 耐火物としては中程度の密度（6.26g/cm³）。
- 特定の格子定数（a=0.32112 nm, c=0.7845 nm）を持つ正方晶結晶構造
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電気的および熱的性能
- 良好な導電性により直接抵抗加熱が可能
- 長期にわたり安定した抵抗特性
- 同等の発熱体よりも高いワット負荷に耐えられる
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実用的な用途
- 工業炉 (1200-1800℃の範囲) で広く使用されています。
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一般的な用途
- 金属の熱処理
- セラミックスの焼結・焼成
- 半導体プロセス
- 実験用研究炉
- エレメントの高温交換と直列接続が可能
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操作上の利点
- 他の発熱体と比較して長寿命
- 劣化することなく頻繁な熱サイクルに耐える
- さまざまな炉の設計に対応できるよう、さまざまな形状やサイズが可能
これらの特性の組み合わせにより、二珪化モリブデンは極端な温度耐性と耐酸化性の両方が要求される用途で特に有用ですが、設計者は特定の温度範囲における機械的な制約を考慮する必要があります。
要約表
| 特性 | 高温での挙動 |
|---|---|
| 耐酸化性 | 保護SiO2層を形成（1850℃まで安定） |
| 機械的強度 | 脆性＜1000℃、1200℃以上で耐クリープ性を失う |
| 融点 | 2030°C (3686°F) |
| 導電性 | 直接抵抗加熱が可能 |
| 熱サイクル | 頻繁な温度変化に対応 |
| 用途 | 工業炉 (1200-1800℃レンジ) |
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