Silicijev karbid i silicijev nitrid slabo se kvase rastaljenim metalom. Osim što su infiltrirani magnezijem, niklom, legurama kroma i nehrđajućim čelikom, nemaju kvasivost s drugim metalima, pa imaju izvrsnu otpornost na koroziju i široko se koriste u industriji elektrolize aluminija.
U ovom radu istražena je korozijska otpornost rekristaliziranog silicijevog karbida R-SiC i silicijevog nitridom vezanog silicijevog karbida Si3N4-SiC u vruće cirkulirajućim talinama Al-Si legure s više geografskih širina.
Prema eksperimentalnim podacima 9-kratnog termičkog cikliranja od 1080 sati u talini aluminijsko-silicijske legure temperature 495 °C ~ 620 °C, dobiveni su sljedeći rezultati analize.
Uzorci R-SiC i Si3N4-SiC povećavali su se s vremenom korozije, a brzina korozije smanjivala se. Brzina korozije odgovarala je logaritamskom odnosu slabljenja. (slika 1)
Analizom energetskog spektra, uzorci R-SiC i Si3N4-SiC sami po sebi ne sadrže aluminij-silicij; u XRD uzorku, određena količina aluminij-silicijskog vrha je površinski preostala aluminij-silicijska legura. (Slika 2 – Slika 5)
SEM analizom je utvrđeno da je ukupna struktura uzoraka R-SiC i Si3N4-SiC, kako se vrijeme korozije povećava, labava, ali bez vidljivih oštećenja. (Slika 6 – Slika 7)
Površinska napetost σs/l>σs/g na granici između aluminijske tekućine i keramike, kut vlaženja θ između granica je >90°, a granica između aluminijske tekućine i keramičkog materijala u pločama nije vlažna.
Stoga su R-SiC i Si3N4-SiC materijali izvrsni u otpornosti na koroziju protiv taline aluminija i silicija i imaju malu razliku. Međutim, cijena Si3N4-SiC materijala je relativno niska i uspješno se primjenjuju već dugi niz godina.
Vrijeme objave: 17. prosinca 2018.