CN115974561A - Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Mo‑Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体及其制备方法，属于高温甚至于超高温复合材料技术领域。所述Mo‑Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体具有以ZrC为核且以Mo‑Si系金属硅化物为完全包覆所述核的壳的多核‑壳结构，且所述核中的Zr元素与所述壳中的Si元素的摩尔比为1：1。本申请的Mo‑Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体具有全包覆的多核‑壳结构，可以显著提高碳化锆的润湿性和烧结性能，提高复合材料的强度和韧性，降低了烧结致密化温度，并提高了高温抗氧化性。
Description
技术领域
本发明属于高温甚至于超高温复合材料技术领域，具体来讲，涉及一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体及其制备方法。
背景技术
ZrC因其高熔点、优良的导电和导热性能和高的抗腐蚀性等优点而适用于航天防热材料、超高温结构材料、超硬工具材料以及高级耐火材料。但是其烧结致密化温度高、抗氧化性能较差。而且，其韧性不高、抗热震性能差，在快速升温过程中容易造成灾难性失效。超高温陶瓷材料经过纳米和多尺度材料复合后，强度和韧性将会得到显著改进，可望从根本上解决超高温陶瓷材料的脆性。Mo-Si系金属硅化物是优良的烧结添加剂，且具有高的熔点、适中的密度和极好的高温抗氧化性，而且Mo-Si系金属硅化物与陶瓷材料相容性良好。将Mo-Si系金属硅化物与ZrC复合可以降低ZrC的烧结致密化温度和提高ZrC的高温抗氧化性。而且，两者可以互相增韧，并改善其机械性能。
金属硅化物被认为是高温和腐蚀介质下最具有应用潜力的抗磨损高温结构材料。为此，以美国为代表的先进工业国家，为了21世纪保持在航空和航天领域的优势，提出了结构用高温金属硅化物，引起了世界各国材料研究者的广泛关注，给新一代航空和航天器的发展开辟一个新的时代。Mo-Si系化合物因具有高的熔点、适中的密度和极好的高温抗氧化性而成为高温结构材料研究的热点，但是其室温脆性较大、高温强度较低。其中，Mo5Si3的熔点高达2180℃，是Mo-Si系金属硅化物中熔点最高的一种化合物。它在高温下具有很高的强度和抗蠕变性能，远优于MoSi2。难熔金属的硅化物(IVB、VB和VIB族)中添加ZrO2、Al2O3、SiC、ZrC和ZrB2等陶瓷相形成复合材料是增韧难熔金属硅化物、提高其力学性能的有效方法。
近年来，研究人员把ZrC作为基体或增强相与Mo-Si系金属硅化物复合，试图弥补其缺点，最终得到密度小、高强韧、抗氧化性能好的Mo-Si系金属硅化物/ZrC复合材料。然而，目前，Mo-Si系金属硅化物/ZrC复合材料主要采用粉末冶金技术制备。该方法包括混合ZrC和Mo-Si系金属硅化物粉末、球磨和热压/火花等离子烧结步骤。然而，这些方法需要高温(1750～2100℃)和/或高真空、原料成本较昂贵、能耗高。高温还会导致碳化物颗粒粗化，很难得到超细的碳化物陶瓷相。而且，增强相是靠机械混合的方法引入基体，材料界面结合强度低或润湿性差；且第二相分布不均，不利于材料性能提高。因此，对复合粉体的研究和相应的制备具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的上述不足中的一项或多项，例如，本发明的目的之一在于提供一种含有ZrC、Mo-Si，且高温抗氧化性提高的耐高温涂层用纳米材料及其制备方法。例如，所述纳米材料的耐高温温度可达1200～1500℃、甚至更高。
发明人经过分析研究，提出直接以价格低廉的硅酸锆、氧化钼和碳粉为原料，通过一步电化学还原原位制备出具有多核-壳结构的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体(亦可称为ZrC/Mo-Si金属间化合物纳米复合粉体)，实现其低成本、短流程和高效率制备。而且，因为反应温度较低(800～900℃)，碳化锆、以及各个核-壳结构的尺寸可以控制在纳米级。
本发明一方面提供了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，所述纳米复合粉体具有以ZrC为核且以Mo-Si系金属硅化物为完全包覆所述核的壳的多核-壳结构，且所述核中的Zr元素与所述壳中的Si元素的摩尔比为1：1。
本发明另一方面提供了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的制备方法按照以下步骤进行：
将按重量计25～55％的氧化钼、10～16％的碳粉和余量的硅酸锆粉混合压制得到固体片，将所述固体片在惰性气氛下进行第一烧结，得到烧结产物；
将所述固体片或所述烧结产物作为阴极，石墨作为阳极，在惰性气氛下，于800～900℃的熔盐中，采用2.9～3.1V恒压电解至反应充分，得到所述Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体；
所述熔盐为氯化钙和含有氯化钙的混合卤化物熔盐中的一种或几种。
本发明又一方面提供了一种ZrC/Mo-Si系金属硅化物的复合块体材料，所述复合块体材料通过上述任一所述的纳米复合粉体进行第二烧结而得到，进一步，所述第二烧结的温度为1750-1900℃，且其时间为0.75～1.5h；更进一步地，所述第一烧结的温度为1800-1850℃，且其时间为1～1.2h。
本发明又一方面提供了一种耐高温涂层材料，所述耐高温涂层材料含有上述任一所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体制得。
本发明又一方面提供了上述任一所述的纳米复合粉体在太阳能发电厂的热发电系统的接收器上或者在核燃料涂层中裂变金属的扩散屏障上的应用。
本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：
1、本发明无需分别制备碳化物和Mo-Si金属间化合物，直接把廉价的硅酸锆、氧化钼和碳粉作为固体阴极，在阴极极化过程中一步实现电脱氧、原位合金化和原位碳化，首次建立了ZrC/Mo-Si系金属间复合材料制备的电化学路径；
2、本发明能够将复合材料中碳化锆的尺寸控制在纳米级，例如，约25～30nm；而且ZrC纳米颗粒均匀分散在Mo-Si金属间化合物基体中，形成具有多核-壳结构且颗粒尺寸约35～50nm的复合颗粒，这种全包覆的多核-壳结构可以显著提高碳化锆的润湿性和烧结性能，提高复合材料的强度和韧性，降低了烧结致密化温度，并提高了高温抗氧化性；
3、本发明的制备方法具有短流程特点，所需原料成本低，同时制备方法中的反应温度较低(例如，800～900℃)，这些有利于大幅度的节约成本并降低能耗；
4、本发明制备的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体中的含钼相组成在一定程度上可控，可以通过调控原料中氧化钼的添加量得到不同类型的如MoSi2、Mo5Si3、Mo/Mo5Si3、MoSi2/Mo5Si3等所需含钼相；此外，Mo5Si3在高温下具有很高的强度和抗蠕变性能，且远远优于MoSi2，然而，本发明的方法仅仅通过调控原料中氧化钼的添加量即可获得含有Mo5Si3相的壳全包覆ZrC核的纳米复合粉体；另外，Mo与Mo5Si3复合也能够对单一的Mo5Si3壳进行进一步的增韧；
5、本发明由ZrSiO4同时提供锆和硅，能够实现从硅酸盐型锆矿资源中同时高效释放锆和硅，是一种具有高经济价值的锆英砂(ZrSiO4)利用新思路和技术，而且这有助于形成期望的全包覆多核-壳结构；
6、本发明制备的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体具有良好的热稳定性和抗氧化性能，可用于太阳能发电厂的热发电系统的接收器、核燃料涂层中裂变金属的扩散屏障、耐高温涂层等方面。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的一个示例性实施例的固体阴极的X射线衍射(XRD)图；
图2示出了本发明的一个示例性实施例的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图；
图3示出了本发明的一个示例性实施例的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的透射电子显微(TEM)图，其中，(a)为合成复合粉体的TEM图，(b)为图(a)所标注区域放大的TEM图，(c)为高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)的明暗条纹图，(d)为合成复合粉体在50nm视野中的TEM图，(e)为合成复合粉体在20nm视野中的TEM图；
图4示出了本发明的一个示例性实施例的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图；
图5示出了本发明的一个示例性实施例的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图；
图6示出了本发明的一个示例性实施例的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体及其制备方法。
在本发明的一个示例性实施例中，Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的制备方法可通过以下步骤来实现：
(1)阴极制备
对由硅酸锆粉、氧化钼和碳粉构成的原料进行混合、压制成型为固体片，并在诸如氩气的惰性气氛下烧结，得到烧结产物。以固体片或烧结产物作为后续电解还原的阴极材料。
例如，原料可由按重量百分比计25～55％的氧化钼、10～16％的碳粉和余量的硅酸锆粉构成。优选地，碳粉采用纳米级无定形碳。
这里，烧结的温度可以为900～1100℃，且其时间可以为3～6h；进一步地，烧结的温度可以为900～1000℃，且其时间可以为4～5h。
(2)电化学还原
以步骤(1)得到的阴极材料构成待电解的阴极，以石墨作为阳极，以含有氯化钙的混合卤化物作为熔盐介质，构成电解体系。在惰性气氛下，于800～900℃的熔盐中，采用2.9～3.1V恒压电解至反应充分，得到Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体。这里，采用2.9～3.1V的恒压范围，确保电解质不分解和较高的电化学还原速率。此外，所述石墨可以为高纯石墨。所述电解时间可以为11～22h。
电解过程以800～900℃的熔盐温度为宜。优选地，熔盐温度可以为850～890℃。如果温度过高，熔盐挥发损失较为严重，并且副反应(例如，反应过程中石墨阳极的腐蚀等)加剧从而降低电流效率，而且不利于形成全覆盖的纳米级多核-壳结构。如果熔盐温度过低时，阴极中的氧化物理论分解电压较大，在工作电压不变的情况下，过电压较小，反应的驱动力相对减小；另一方面，熔盐温度较低时，其粘度也会增加，O2-在熔盐体系中的扩散速率会变慢，导致电化学还原速率大幅减慢，可能会导致反应时间过长，甚至于导致阴极材料中的氧脱除不完全。
熔盐介质可采用氯化钙，或者可采用含有氯化钙的混合卤化物，因为氯化钙O2-的溶解度较大，这不仅有利于O2-的传输还可以增加熔盐体系的导电性，从而有利于熔盐电化学还原过程的进行。此外，为了降低电解质的熔点，可以选择两种或多种盐类组成电解质体系。熔盐介质可以是单一或混合的碱金属或碱土金属卤化物熔盐体系，且该混合盐含有氯化钙。例如，熔盐可以为氯化钙和氯化钠的共晶混合熔盐。
通过上述示例性实施例的制备方法，可制得Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体。所述纳米复合粉体的颗粒尺寸约为35～50nm。
示例1
本示例制备了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，采用以下方法制备：
将36.5wt％硅酸锆粉和16wt％碳粉和47.5wt％氧化钼粉混合，压制成型，并在氩气的惰性气氛下于900℃烧结5h，得到烧结产物。
将烧结产物制成阴极，将石墨作为阳极，并与恒压电源连接；以质量比为7：3的CaCl2-NaCl混合盐作为熔盐介质，构成电解系统。
在惰性气氛下，于900℃的熔盐中，采用3.1V恒压电解15h，得到电解产物。随后，采用乙醇和去离子水等，对电解产物进行多次清洗，得到待测样品1#。
示例2
本示例制备了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，采用以下方法制备：
将33wt％硅酸锆粉和15wt％碳粉、52wt％氧化钼粉混合，压制成型，并在诸如氮气或氩气的惰性气氛下于900℃烧结5h，得到烧结产物。
将烧结产物制成阴极，将石墨作为阳极，并与恒压电源连接；以质量比为7：3的CaCl2-NaCl混合盐作为熔盐介质，构成电解系统。
在惰性气氛下，于885℃的熔盐中，采用3.0V恒压电解16h，得到电解产物。随后，采用乙醇和去离子水等，对电解产物进行多次清洗，得到待测样品2#。
示例3
本示例制备了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，采用以下方法制备：
将33wt％硅酸锆粉和15wt％碳粉、52wt％氧化钼粉混合，压制成型，得到固体产物。
将固体产物制成阴极，将石墨作为阳极，并与恒压电源连接；以质量比为7：3的CaCl2-NaCl混合盐作为熔盐介质，构成电解系统。
在惰性气氛下，850℃的熔盐中，采用3.0V恒压电解20h，得到电解产物。随后，采用乙醇和去离子水等，对电解产物进行多次清洗，得到待测样品3#。
示例4
本示例制备了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，采用以下方法制备：
将46wt％硅酸锆粉和14wt％碳粉、40wt％氧化钼粉混合，压制成型，并在诸如氮气或氩气的惰性气氛下于1000℃烧结5h，得到烧结产物。
将烧结产物制成阴极，将石墨作为阳极，并与恒压电源连接；以质量比为7：3的CaCl2-NaCl混合盐作为熔盐介质，构成电解系统。
在惰性气氛下，于880℃的熔盐中，采用3.1V恒压电解17h，得到电解产物。随后，采用乙醇和去离子水等，对电解产物进行多次清洗，得到待测样品4#。
示例5
本示例制备了一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，采用以下方法制备：
将64wt％硅酸锆粉和11wt％碳粉、25wt％氧化钼粉混合，压制成型，并在诸如氮气或氩气的惰性气氛下于1000℃烧结5h，得到烧结产物。
将烧结产物制成阴极，将石墨作为阳极，并与恒压电源连接；以质量比为7：3的CaCl2-NaCl混合盐作为熔盐介质，构成电解系统。
在惰性气氛下，于870℃的熔盐中，采用2.9V恒压电解12h，得到电解产物。随后，采用乙醇和去离子水等，对电解产物进行多次清洗，得到待测样品5#。
将上述示例1至5各自分别进行3～5次，并得到多组待测样品1#～5#。对待测样品1#的组进行XRD和TEM检测，待测样品2#～4#的组群分别进行XRD检测。
图1示出了示例1的固体阴极的X射线衍射(XRD)图。如图1所示，示例1中的阴极片为ZrSiO4和Mo2C和无定型碳粉组成，因为原料所使用的碳黑粉为无定型碳，所以XRD中不显示碳的衍射峰。
图2示出了示例1制得的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图。如图2所示，示例1的电解产物由ZrC和Mo5Si3组成。
图3示出了示例1制得的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的TEM图。图3(a)为合成复合粉体的TEM图像，显示了合成的ZrC/Mo5Si3纳米复合粉体的颗粒尺寸小于50nm。如图3(b)所示，粒径约为30nm的ZrC颗粒分散在Mo5Si3金属硅化物基体中，形成多核-壳结构。图3(c)为其高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)的明暗条纹图像。HRTEM明暗条纹图像显示了两种典型的周期性晶格结构。测量的晶面间距
这与体心四方结构的Mo5Si3中的(310)面相吻合；测量的晶面间距
这与面心立方结构的ZrC中的(111)面相吻合。可以从高分辨图像中清晰的看出ZrC和Mo5Si3的界面连续、干净且相容性良好。图3(d)～(e)为合成的ZrC/Mo5Si3纳米复合粉体在不同视野中的TEM图。
综上所述，合成的ZrC/Mo5Si3、ZrC/MoSi2纳米复合粉体由Mo-Si系金属硅化物包覆ZrC而形成的具有多核-壳结构、粒径小于50nm的近球形颗粒组成。位于核区域的ZrC颗粒粒径为纳米尺度，且分散在Mo5Si3、ZrC/MoSi2基体壳中。这样，烧结助剂Mo5Si3、ZrC/MoSi2均匀的包覆在纳米ZrC颗粒上，形成的复合颗粒尺寸也是纳米级。这非常有利于提高ZrC的烧结性能，从而可以通过惰性气氛的无压烧结工艺在诸如1800～1900℃的相对低温下得到致密的ZrC/Mo-Si系金属硅化物的复合块体材料(例如，ZrC/MoSi2复合块体材料、ZrC/Mo5Si3复合块体材料)。而且，ZrC表面包覆的MoSi2、Mo5Si3具有优异的高温抗氧化性，能有效保护ZrC，提高其抗氧化性。同时，碳化物核也可提高MoSi2、Mo5Si3基体的稳定性和力学性能。并且，由于Mo-Si金属硅化物与金属之间的润湿性好，可以达到完全冶金结合，所以核-壳结构的ZrC/MoSi2、ZrC/Mo5Si3复合粉体与金属基体之间也能达到很好的结合强度。所以，本发明制备的多核-壳结构的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体应用于高温、甚至于超高温涂层领域具有独特优势。
多核-壳结构的纳米复合粉体经烧结处理后有利于得到ZrC纳米颗粒的近均匀分散、晶粒尺寸细小且为多核-壳结构的块体复合材料。块体材料内部由壳与壳所形成的骨架结构可提高材料的承载能力，这些壳连接在一起形成一个整体，可减少核直接断裂形成长直裂纹的机率；同时，钉扎在MoSi2、Mo5Si3基体中的ZrC纳米颗粒可提高核与壳间的结合力，当裂纹扩展到这些颗粒周围时会耗散大量的扩展能，这可降低材料发生裂纹失稳扩展的可能，从而使材料具有高的断裂韧度。在材料受外力侵入时，这些起钉扎作用的ZrC纳米颗粒可增大位错在基体中发生移动的阻力，这是因为MoSi2、Mo5Si3基体中的位错线运动至ZrC纳米颗粒时受阻，位错线会发生弯曲，弯曲严重时，会使位错两端相遇，异号位错会抵消，位错继续向前运动而留下一个位错环，由于使位错发生弯曲是一个位错伸长的过程，因而能量很高，位错运动困难，提高材料抵抗外力侵入的能力，从而使材料具有高的硬度。
图4示出了示例2制得的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图。如图4所示，待测样品2#由ZrC、Mo及Mo5Si3组成。
图5示出了示例3制得的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图。如图5所示，待测样品3#由ZrC、Mo及Mo5Si3组成。
图6示出了示例4制得的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的X射线衍射(XRD)图。如图6所示，待测样品4#由ZrC、Mo5Si3和MoSi2组成。
对待测样品1#～5#的性能进行了测试，得到的测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
注：1、包覆率用于表征核-壳结构中壳对核的包覆程度，本发明中所说的完全包覆是指包覆率达到99.9％以上。
2、核尺寸比率用于表征核-壳结构中核的颗粒尺寸占对应的核-壳结构的颗粒整体尺寸的比例。
3、相对密度用于表征体密度与理论密度的比值。
如表1所示，样品1#～5#中的颗粒尺寸均在35～50nm，包覆率达到了99.9％以上，核尺寸比率均在1/3～3/5之间，成材的烧结温度可以为1750～1900℃，且成材烧结时间可以为0.75～1.5h。本发明的ZrC/Mo-Si系金属硅化物具有全包覆的多核-壳结构、细化均匀的纳米颗粒尺寸范围、适中的核尺寸比率，从而使得复合粉体具有较低的烧结致密化温度和良好的高温抗氧化性，复合块体材料具有优良的力学性能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，其特征在于，所述纳米复合粉体具有以ZrC为核且以Mo-Si系金属硅化物为完全包覆所述核的壳的多核-壳结构，且所述核中的Zr元素与所述壳中的Si元素的摩尔比为1：1。
2.根据权利要求1所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，其特征在于，所述多核-壳结构中的任一个核-壳结构具有35～50nm的颗粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，其特征在于，所述Mo-Si系金属硅化物为MoSi2、Mo5Si3、Mo/Mo5Si3或MoSi2/Mo5Si3。
4.根据权利要求1所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，其特征在于，所述核的颗粒尺寸占对应的核-壳结构的颗粒尺寸的1/3～3/5。
5.一种如权利要求1～4中任意一项所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将按重量计25～55％的氧化钼、10～16％的碳粉和余量的硅酸锆粉混合压制得到固体片，将所述固体片在惰性气氛下进行第一烧结，得到烧结产物；
将所述固体片或所述烧结产物作为阴极，石墨作为阳极，在惰性气氛下，于800～900℃的熔盐中，采用2.9～3.1V恒压电解至反应充分，得到所述Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体；
所述熔盐为氯化钙和含有氯化钙的混合卤化物熔盐中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法通过控制所述氧化钼的重量百分比来得到以成分为MoSi2、Mo5Si3、Mo/Mo5Si3或MoSi2/Mo5Si3的所述壳。
7.根据权利要求5所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体的制备方法，其特征在于，所述第一烧结的温度为900～1100℃，且其时间为3～6h；进一步地，所述第一烧结的温度为900～1000℃，且其时间为4～5h。
8.一种ZrC/Mo-Si系金属硅化物的复合块体材料，其特征在于，所述复合块体材料通过对如权利要求1～4中任意一项所述的纳米复合粉体进行第二烧结而得到，进一步，所述第二烧结的温度为1750～1900℃，且其时间为0.75～1.5h；更进一步地，所述第二烧结的温度为1800～1850℃，且其时间为1～1.2h。
9.一种耐高温涂层材料，其特征在于，所述耐高温涂层材料含有如权利要求1～4中任意一项所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体，或者使用如权利要求6～9所述的Mo-Si系金属硅化物/ZrC纳米复合粉体制得。
10.一种如权利要求1～4中任意一项所述的纳米复合粉体在太阳能发电厂的热发电系统的接收器上或者在核燃料涂层中裂变金属的扩散屏障上的应用。
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