Silicijum karbid i silicijum nitrid imaju slabu kvašivost rastopljenim metalom. Osim što su infiltrirani magnezijumom, niklom, legurama hroma i nehrđajućim čelikom, nemaju kvašivost drugim metalima, tako da imaju odličnu otpornost na koroziju i široko se koriste u industriji elektrolize aluminija.
U ovom radu istražena je otpornost na koroziju rekristaliziranog silicijum karbida R-SiC i silicijum nitridom vezanog silicijum karbida Si3N4-SiC u vruće cirkulirajućim talinama Al-Si legure na više geografskih širina.
Prema eksperimentalnim podacima 9 puta termičkog cikliranja od 1080 sati u talini legure aluminija i silicija na temperaturi od 495 °C do 620 °C, dobijeni su sljedeći rezultati analize.
Uzorci R-SiC i Si3N4-SiC povećavali su se s vremenom korozije, a brzina korozije smanjivala se. Brzina korozije odgovarala je logaritamskom odnosu slabljenja. (slika 1)
Analizom energetskog spektra, uzorci R-SiC i Si3N4-SiC sami po sebi ne sadrže aluminij-silicijum; u XRD dijagramu, određena količina aluminij-silicijumskog vrha je površinski preostala legura aluminij-silicijum. (Slika 2 – Slika 5)
SEM analizom je utvrđeno da je ukupna struktura uzoraka R-SiC i Si3N4-SiC, kako se vrijeme korozije povećava, labava, ali bez vidljivih oštećenja. (Slika 6 – Slika 7)
Površinska napetost granice između aluminijske tekućine i keramike je σs/l>σs/g, kut kvašenja θ između granica je >90°, a granica između aluminijske tekućine i keramičkog materijala u pločama nije mokra.
Stoga, R-SiC i Si3N4-SiC materijali imaju odličnu otpornost na koroziju protiv rastaljenog aluminija i silicija i imaju malu razliku. Međutim, cijena Si3N4-SiC materijala je relativno niska i uspješno se primjenjuju već dugi niz godina.
Vrijeme objave: 17. decembar 2018.