鋰鉬合金是一種由鋰(Li)和鉬(Mo)兩種金屬元素組成的特殊合金材料,具有獨特的物理化學性質。這種合金通常采用真空熔煉或粉末冶金工藝制備,其中鉬含量可調節至30-70wt%(質量百分比),其顯著特點是同時具備鋰的輕質特性(密度0.534g/cm3)和鉬的高熔點特性(2620℃)。在實際應用中,需要重點關注合金的氧化防護問題,特別是鋰組分在空氣中極易與水分和二氧化碳發生反應,因此存儲時需充氬氣保護。
從微觀結構來看,鋰鉬合金呈現出典型的金屬間化合物特征,通過X射線衍射分析可觀察到Li3Mo、LiMo3等有序相。這種結構使其在600-800℃工作溫度范圍內仍能保持優異的抗蠕變性能(蠕變速率<10??/s)。值得注意的是,合金的導電性能會隨鉬含量提升而增強,當鉬占比超過50%時,電導率可達2.5×10?S/m(25℃),這使得其在某些特殊電極應用中展現出替代純鉬的潛力。
在核工業領域,鋰鉬合金因其優異的中子吸收截面(鋰同位素Li-6對熱中子捕獲截面達940靶恩)和高溫穩定性,常被用作增殖反應堆的氚增殖材料。實驗數據顯示,含60%鉬的合金在輻照環境下仍能維持90%以上的尺寸穩定性(中子注量達1021n/cm2時)。不過使用時需嚴格控制鋰-6同位素富集度,通常要求不低于30%,以確保足夠的中子轉化效率。
近年來該材料在航天領域也獲得新應用,憑借其低密度和高比強度的特性(抗拉強度420MPa,密度僅2.1g/cm3),被嘗試用于衛星減重構件。特別在深空探測器中,鋰鉬合金的熱膨脹系數(13.5×10??/K)與常用陶瓷材料匹配良好,能有效降低熱應力問題。目前限制其大規模應用的主要因素是加工難度,由于鉬的硬度較高(莫氏硬度5.5),需要采用放電加工等特種工藝進行精密成型。