Le carbure et le nitrure de silicium présentent une faible mouillabilité au métal fondu. Outre leur infiltration par le magnésium, le nickel, les alliages de chrome et l'acier inoxydable, ils ne sont pas mouillables par les autres métaux. Ils présentent donc une excellente résistance à la corrosion et sont largement utilisés dans l'électrolyse de l'aluminium.
Dans cet article, la résistance à la corrosion du carbure de silicium recristallisé R-SiC et du carbure de silicium lié au nitrure de silicium Si3N4-SiC dans des alliages Al-Si en fusion à chaud a été étudiée sous plusieurs latitudes.
Selon les données expérimentales de 9 cycles thermiques de 1080 h dans un alliage aluminium-silicium fondu à 495 ° C ~ 620 ° C, les résultats d'analyse suivants ont été obtenus.
Les échantillons R-SiC et Si3N4-SiC ont augmenté avec le temps de corrosion et leur vitesse a diminué. La vitesse de corrosion correspondait à la relation logarithmique d'atténuation. (figure 1)
L'analyse du spectre énergétique révèle que les échantillons R-SiC et Si3N4-SiC ne contiennent pas d'aluminium-silicium ; dans le diagramme de DRX, un certain pic d'aluminium-silicium correspond à l'alliage aluminium-silicium résiduel de surface. (Figure 2 – Figure 5)
Grâce à l'analyse SEM, à mesure que le temps de corrosion augmente, la structure globale des échantillons de R-SiC et de Si3N4-SiC est lâche, mais aucun dommage évident n'est visible. (Figure 6 – Figure 7)
La tension superficielle σs/l>σs/g de l'interface entre le liquide d'aluminium et la céramique, l'angle de mouillage θ entre les interfaces est >90°, et l'interface entre le liquide d'aluminium et le matériau céramique en feuille n'est pas humide.
Par conséquent, les matériaux R-SiC et Si3N4-SiC présentent une excellente résistance à la corrosion contre l'aluminium-silicium fondu, avec peu de différences. Cependant, le coût des matériaux Si3N4-SiC est relativement faible et leur utilisation est couronnée de succès depuis de nombreuses années.
Date de publication : 17 décembre 2018