Το καρβίδιο του πυριτίου και το νιτρίδιο του πυριτίου έχουν κακή διαβρεξιμότητα με το τηγμένο μέταλλο. Εκτός του ότι διεισδύουν σε μαγνήσιο, νικέλιο, κράματα χρωμίου και ανοξείδωτο χάλυβα, δεν έχουν διαβρεξιμότητα σε άλλα μέταλλα, επομένως έχουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία ηλεκτρόλυσης αλουμινίου.
Σε αυτή την εργασία, διερευνήθηκε η αντοχή στη διάβρωση του ανακρυσταλλωμένου καρβιδίου του πυριτίου R-SiC και του καρβιδίου του πυριτίου Si3N4-SiC που συνδέεται με νιτρίδιο του πυριτίου σε τήγματα κραμάτων Al-Si σε θερμή κυκλοφορία από πολλαπλά γεωγραφικά πλάτη.
Σύμφωνα με τα πειραματικά δεδομένα 9 φορές θερμικού κύκλου των 1080 ωρών σε τήγμα κράματος αλουμινίου-πυριτίου 495 ° C ~ 620 ° C, ελήφθησαν τα ακόλουθα αποτελέσματα ανάλυσης.
Τα δείγματα R-SiC και Si3N4-SiC αυξήθηκαν με τον χρόνο διάβρωσης και ο ρυθμός διάβρωσης μειώθηκε. Ο ρυθμός διάβρωσης συμφωνούσε με τη λογαριθμική σχέση εξασθένησης. (σχήμα 1)
Με ανάλυση ενεργειακού φάσματος, τα ίδια τα δείγματα R-SiC και Si3N4-SiC δεν έχουν αλουμίνιο-πυρίτιο. Στο διάγραμμα XRD, μια ορισμένη ποσότητα κορυφής αλουμινίου-πυριτίου είναι το επιφανειακό υπολειμματικό κράμα αλουμινίου-πυριτίου. (Σχήμα 2 – Σχήμα 5)
Μέσω της ανάλυσης SEM, καθώς αυξάνεται ο χρόνος διάβρωσης, η συνολική δομή των δειγμάτων R-SiC και Si3N4-SiC είναι χαλαρή, αλλά χωρίς εμφανή ζημιά. (Σχήμα 6 – Σχήμα 7)
Η επιφανειακή τάση σs/l>σs/g της διεπιφάνειας μεταξύ του υγρού αλουμινίου και του κεραμικού υλικού είναι, η γωνία διαβροχής θ μεταξύ των διεπιφανειών είναι >90° και η διεπιφάνεια μεταξύ του υγρού αλουμινίου και του φύλλου κεραμικού υλικού δεν είναι υγρή.
Επομένως, τα υλικά R-SiC και Si3N4-SiC είναι εξαιρετικά στην αντοχή στη διάβρωση έναντι του τήγματος αλουμινίου-πυριτίου και έχουν μικρή διαφορά. Ωστόσο, το κόστος των υλικών Si3N4-SiC είναι σχετικά χαμηλό και εφαρμόζεται με επιτυχία εδώ και πολλά χρόνια.
Ώρα δημοσίευσης: 17 Δεκεμβρίου 2018