کاربید سیلیکون و نیترید سیلیکون قابلیت ترشوندگی ضعیفی با فلز مذاب دارند. علاوه بر اینکه توسط منیزیم، نیکل، آلیاژ کروم و فولاد ضد زنگ نفوذ می‌کنند، قابلیت ترشوندگی با سایر فلزات را ندارند، بنابراین مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند و به طور گسترده در صنعت الکترولیز آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در این مقاله، مقاومت به خوردگی کاربید سیلیکون تبلور مجدد یافته R-SiC و کاربید سیلیکون پیوند یافته با نیترید سیلیکون Si3N4-SiC در مذاب‌های آلیاژ Al-Si در گردش گرم از عرض‌های جغرافیایی مختلف بررسی شد.
بر اساس داده‌های تجربی حاصل از 9 بار چرخه حرارتی به مدت 1080 ساعت در مذاب آلیاژ آلومینیوم-سیلیکون با دمای 495 تا 620 درجه سانتیگراد، نتایج تجزیه و تحلیل زیر به دست آمد.
نمونه‌های R-SiC و Si3N4-SiC با گذشت زمان خوردگی افزایش و سرعت خوردگی کاهش یافت. سرعت خوردگی با رابطه لگاریتمی تضعیف مطابقت داشت. (شکل 1)
با آنالیز طیف انرژی، نمونه‌های R-SiC و Si3N4-SiC خودشان هیچ آلومینیوم-سیلیکون ندارند؛ در الگوی XRD، مقدار مشخصی از پیک آلومینیوم-سیلیکون، آلیاژ آلومینیوم-سیلیکون باقی‌مانده در سطح است. (شکل 2 - شکل 5)
از طریق آنالیز SEM، با افزایش زمان خوردگی، ساختار کلی نمونه‌های R-SiC و Si3N4-SiC سست می‌شود، اما هیچ آسیب آشکاری وجود ندارد. (شکل 6 - شکل 7)
کشش سطحی σs/l>σs/g فصل مشترک بین مایع آلومینیوم و سرامیک، زاویه ترشوندگی θ بین فصل مشترک‌ها >90° است و فصل مشترک بین مایع آلومینیوم و ماده سرامیکی ورقه‌ای تر نیست.
بنابراین، مواد R-SiC و Si3N4-SiC از نظر مقاومت در برابر خوردگی در برابر مذاب آلومینیوم-سیلیکون عالی هستند و تفاوت کمی دارند. با این حال، هزینه مواد Si3N4-SiC نسبتاً کم است و سال‌هاست که با موفقیت به کار گرفته می‌شود.
زمان ارسال: ۱۷ دسامبر ۲۰۱۸