Silicijev karbid i silicijev nitrid slabo se mogu močiti rastaljenim metalom. Osim što su infiltrirani magnezijem, niklom, legurom kroma i nehrđajućim čelikom, ne mogu se močiti drugim metalima, tako da imaju izvrsnu otpornost na koroziju i naširoko se koriste u industriji elektrolize aluminija.
U ovom je radu otpornost na koroziju rekristaliziranog silicijevog karbida R-SiC i silicijevog nitrida vezanog silicijevog karbida Si3N4-SiC u vrućim cirkulirajućim talinama legura Al-Si ispitivana s više geografskih širina.
Prema eksperimentalnim podacima 9 puta toplinskog ciklusa od 1080 sati u talini legure aluminija i silicija na 495 °C ~ 620 °C, dobiveni su sljedeći rezultati analize.
Uzorci R-SiC i Si3N4-SiC povećavali su se s vremenom korozije, a brzina korozije se smanjivala. Brzina korozije usklađena je s logaritamskim odnosom prigušenja. (slika 1)
Analizom energetskog spektra, sami uzorci R-SiC i Si3N4-SiC nemaju aluminij-silicij; u XRD uzorku, određena količina vrha aluminij-silicij je površinski zaostala legura aluminija i silicija. (Slika 2 – Slika 5)
Kroz SEM analizu, kako se vrijeme korozije povećava, ukupna struktura uzoraka R-SiC i Si3N4-SiC je labava, ali nema očitih oštećenja. (Slika 6 – Slika 7)
Površinska napetost σs/l>σs/g sučelja između aluminijske tekućine i keramike, kut vlaženja θ između sučelja je >90°, a sučelje između aluminijske tekućine i pločastog keramičkog materijala nije mokro.
Stoga su materijali R-SiC i Si3N4-SiC izvrsni u otpornosti na koroziju protiv taline aluminijskog silicija i malo se razlikuju. Međutim, cijena Si3N4-SiC materijala je relativno niska i uspješno se primjenjuje već dugi niz godina.
Vrijeme objave: 17. prosinca 2018