Resistencia a la corrosión de R-SiC y Si3N4-SiC en aleaciones de aluminio y silicio

El carburo y el nitruro de silicio presentan baja humectabilidad con el metal fundido. Además de ser infiltrados por magnesio, níquel, aleaciones de cromo y acero inoxidable, no presentan humectabilidad con otros metales, por lo que presentan una excelente resistencia a la corrosión y se utilizan ampliamente en la industria de la electrólisis del aluminio.

En este artículo, se investigó la resistencia a la corrosión del carburo de silicio recristalizado R-SiC y del carburo de silicio unido con nitruro de silicio Si3N4-SiC en aleaciones fundidas de Al-Si en circulación en caliente desde múltiples latitudes.

De acuerdo con los datos experimentales de 9 ciclos térmicos de 1080 h en una aleación de aluminio y silicio fundida a 495 ° C ~ 620 ° C, se obtuvieron los siguientes resultados de análisis.

Las muestras de R-SiC y Si₃N₄-SiC aumentaron con el tiempo de corrosión y la velocidad de corrosión disminuyó. La velocidad de corrosión concordó con la relación logarítmica de atenuación (figura 1).

Rendimiento de resistencia al desgaste (1)

Según el análisis del espectro de energía, las muestras de R-SiC y Si₃N₄-SiC no presentan aluminio-silicio; en el patrón de difracción de rayos X (DRX), una cierta cantidad del pico de aluminio-silicio corresponde a la aleación de aluminio-silicio residual superficial. (Figuras 2 a 5)

Mediante análisis SEM, a medida que aumenta el tiempo de corrosión, la estructura general de las muestras de R-SiC y Si₃N₄-SiC se afloja, pero no presenta daños evidentes. (Figuras 6 y 7)

Rendimiento de resistencia al desgaste (2)

La tensión superficial σs/l>σs/g de la interfaz entre el líquido de aluminio y la cerámica, el ángulo de humectación θ entre las interfaces es >90° y la interfaz entre el líquido de aluminio y el material cerámico en láminas no está húmeda.

Por lo tanto, los materiales R-SiC y Si₃N₄-SiC presentan una excelente resistencia a la corrosión frente a la fusión de aluminio y silicio, y presentan escasas diferencias. Sin embargo, el costo de los materiales Si₃N₄-SiC es relativamente bajo y se han utilizado con éxito durante muchos años.


Hora de publicación: 17 de diciembre de 2018
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