锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的制备与加工技术
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的传统合金化生产工艺
原料准备
选用高纯钼（Mo）金属及锆（Zr）金属（或预合金）作为合金化元素。
熔炼
采用真空感应熔炼（VIM）或电子束熔炼（EBM）工艺，在高真空或惰性气氛下将 Mo 与 Zr 合金化并铸锭。
热锻/热轧
将铸锭加热至适当温度（通常在 Mo-基合金高温区），进行锻造或轧制以破除铸造组织、缩小晶粒、消除偏析。
热处理
包括固溶处理和/或时效处理，以优化组织结构、控制析出相、提升高温力学性能。
适用范围
适用于生产高纯致密块材、大型电极棒、板材、电极坯料等。
注意事项
必须控制杂质（O、N、H）含量，避免 Zr 在熔炼中严重偏析或氧化；加工设备需耐高温、耐腐蚀。
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的粉末冶金（PM）与热等静压（HIP）路线
粉末配料
将 Mo 粉末与 Zr 金属粉末或 ZrO₂ 粉末按设计比例均匀混合。
预成型
冷压或热压制成坯体。
烧结或致密化
在高温（例如900-1100 °C以上）与真空／惰性气氛或采用热等静压（HIP，高温高压惰性气体）进行致密化，消除孔隙，提高密度。
后续加工
致密化后可进行热锻／热轧或机加工成电极最终形状。
优势
该路线能更好地实现成分精确控制、显微组织细化、ZrO₂ 分散强化颗粒均匀分布，从而提升抗氧化性和力学性能。研究表明，Mo–ZrO₂ 材料在腐蚀介质（如玻璃熔融环境）中的耐蚀性能显著优于纯 Mo。
注意事项
粉末成本较高，致密化设备要求高；混合、烧结过程需避免氧化、气孔与不均匀。
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的表面涂层与复合结构技术
表面沉积或烧结ZrO₂、ZrN等涂层于Mo或Mo–Zr合金基体，从表面构建耐氧化保护层。基体作为Mo或Mo–ZrO₂ 金，再在其表面配备功能涂层（如贵金属氧化物RuO₂、IrO₂）以增强导电性与耐蚀寿命。
优势
可显著改善材料表面的抗氧化与抗侵蚀性能，同时维持基体高导电、高热导特性。资料显示，MoZrO₂ 电极相比纯 Mo 具有更优的抗侵蚀能力及更长寿命。
注意事项
涂层与基体之间的热膨胀系数、界面结合强度必须匹配，否则在高温热循环中可能剥落；涂层厚度、附着强度、孔隙与裂纹控制皆为关键质量指标。
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的增材制造（AM）与先进工艺
选择性激光熔化（SLM）
使用 Mo／Mo–ZrO₂ 粉末，通过激光逐层熔化构成复杂几何结构电极。
电子束熔化（EBM）或定向能量沉积（DED）
用于大尺寸或结构复杂的电极件。
优势
可实现电极部件“内冷却通道”、复杂几何结构、成分梯度设计、组织优化（如减小孔隙、控制β/α相比例、降低残余应力）。例如在高侵蚀玻璃熔融电极领域，有资料指出新型 Mo–ZrO₂ 材料采用粉末冶金 + AM／热处理路线获得更细晶组织、提升耐侵蚀性。
注意事项
AM 金属粉末开发、成形设备成本高；需关注层间结合、孔隙率、残余应力、热裂纹问题；后续热处理和机械加工仍不可或缺。
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的制备工艺关键控制点
成分控制
Zr（或 ZrO₂）含量应根据用途优化（如玻璃熔化电极常少量 ZrO₂ 加入），避免过量导致基体导电性显著下降。资料中指出 Zr 的加入增加晶格畸变，提高强度。
杂质控制
尤其氧（O）、氮（N）、氢（H）含量必须极低，否则高温氧化或氢脆风险增大。
致密化程度
孔隙率低、偏析少是保证高温性能、抗氧化性能及导电性的基础。
微结构均匀性
ZrO₂ 分散颗粒应细且均匀，晶粒细化与强化效应明显。研究指出，在 Mo–ZrO₂ 材料中，ZrO₂ 颗粒直径可达约200 nm，从而显著改善耐侵蚀性。
界面与涂层匹配
涂层与基体的热膨胀系数匹配、结合牢固、防止剥落或裂纹。
加工适应性
对于大型或复杂结构电极，还应考虑锻造、机加工、安装中的变形与装配兼容性。
- 锆钼合金电极（Zr–Mo Alloy Electrode）的典型案例与实践
中钨智造科技有限公司的电极已经在玻璃熔化炉电极中推广 “MoZrO₂” 材料，这类电极在腐蚀性玻璃熔体中表现优异。资料显示，这些Mo-ZrO₂ 电极在安装、运行中可显著降低电极腐蚀、延长寿命并降低停炉维修频率。
锆钼合金电极（包括 Mo–Zr 固溶型和 Mo–ZrO₂ 弥散型）通过多条制备路线（传统合金化、粉末冶金／HIP、表面复合、增材制造）以及精准的工艺控制，实现了抗高温氧化、抗侵蚀、导电性好与结构稳定性的协同提升。对于高温、高电流、高腐蚀环境（如玻璃熔化、电弧加热、真空电子器件）来说，它已成为关键材料。未来随着增材制造、复合结构设计与表面工程的发展，这一材料体系将进一步优化形状自由度、性能稳定性与制造成本。
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