Karbid křemíku a nitrid křemíku mají špatnou smáčitelnost roztaveným kovem. Kromě toho, že jsou infiltrovány hořčíkem, niklem, slitinou chrómu a nerezovou ocelí, nemají žádnou smáčitelnost vůči jiným kovům, takže mají vynikající odolnost proti korozi a jsou široce používány v průmyslu elektrolýzy hliníku.
V tomto článku byla zkoumána korozní odolnost rekrystalizovaného karbidu křemíku R-SiC a karbidu křemíku vázaného nitridem křemíku Si3N4-SiC v taveninách slitin Al-Si s cirkulací za tepla z různých zeměpisných šířek.
Na základě experimentálních dat 9násobku tepelného cyklování 1080h v tavenině slitiny hliníku a křemíku 495 °C až 620 °C byly získány následující výsledky analýzy.
Vzorky R-SiC a Si3N4-SiC rostly s dobou koroze a rychlost koroze se snižovala. Rychlost koroze odpovídala logaritmickému vztahu útlumu. (obrázek 1)
Podle analýzy energetického spektra vzorky R-SiC a Si3N4-SiC samotné neobsahují žádný hliník-křemík; v XRD obrazci je určité množství píku hliník-křemík povrchově reziduální slitina hliníku a křemíku. (Obrázek 2 – Obrázek 5)
Prostřednictvím analýzy SEM, jak se prodlužuje doba koroze, je celková struktura vzorků R-SiC a Si3N4-SiC uvolněná, ale bez zjevného poškození. (Obrázek 6 – Obrázek 7)
Povrchové napětí σs/l>σs/g rozhraní mezi hliníkovou kapalinou a keramikou, úhel smáčení θ mezi rozhraními je >90° a rozhraní mezi hliníkovou kapalinou a deskovým keramickým materiálem není vlhké.
Proto jsou materiály R-SiC a Si3N4-SiC vynikající z hlediska odolnosti proti korozi proti tavenině hliníku a křemíku a mají malý rozdíl. Náklady na materiály Si3N4-SiC jsou však relativně nízké a úspěšně se používají již mnoho let.
Čas odeslání: 17. prosince 2018