Карбід крэмнію і нітрыд крэмнія дрэнна змочваюцца расплаўленым металам. Акрамя таго, што яны прасякнуты магніем, нікелем, хромавым сплавам і нержавеючай сталлю, яны не змочваюцца іншымі металамі, таму валодаюць выдатнай каразійнай устойлівасцю і шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці электролізу алюмінія.
У гэтым артыкуле была даследавана каразійная стойкасць рэкрышталізаванага карбіду крэмнію R-SiC і карбіду крэмнію Si3N4-SiC, звязанага з нітрыдам крэмнія, у расплаве сплаву Al-Si з гарачай цыркуляцыяй на розных шыротах.
У адпаведнасці з эксперыментальнымі дадзенымі 9-разовага тэрмічнага цыклу па 1080 гадзін у расплаве алюмініева-крэмніевага сплаву пры тэмпературы 495 °C ~ 620 °C былі атрыманы наступныя вынікі аналізу.
Узоры R-SiC і Si3N4-SiC павялічваліся з часам карозіі, а хуткасць карозіі зніжалася. Хуткасць карозіі адпавядае лагарыфмічнай залежнасці згасання. (малюнак 1)
Згодна з аналізам энергетычнага спектру, самі ўзоры R-SiC і Si3N4-SiC не ўтрымліваюць алюміній-крэмній; на дыяграме XRD пэўная колькасць алюмініева-крэмніевага піку з'яўляецца рэшткавым паверхневым алюмініева-крэмніевым сплавам. (Малюнак 2 - Малюнак 5)
Дзякуючы SEM-аналізу, па меры павелічэння часу карозіі агульная структура ўзораў R-SiC і Si3N4-SiC становіцца друзлай, але відавочных пашкоджанняў няма. (Малюнак 6 - Малюнак 7)
Павярхоўнае нацяжэнне σs/l>σs/g мяжы падзелу паміж алюмініевай вадкасцю і керамікай, вугал змочвання θ паміж паверхнямі складае >90°, а паверхня падзелу паміж алюмініевай вадкасцю і ліставым керамічным матэрыялам не вільготная.
Такім чынам, матэрыялы R-SiC і Si3N4-SiC валодаюць выдатнай каразійнай устойлівасцю да расплаву крэмнію алюмінія і маюць невялікія адрозненні. Аднак кошт матэрыялаў Si3N4-SiC адносна нізкі і паспяхова прымяняецца на працягу многіх гадоў.
Час размяшчэння: 17 снежня 2018 г