A szilícium-karbid és a szilícium-nitrid rosszul nedvesíthető olvadt fémmel. Amellett, hogy magnéziummal, nikkellel, krómötvözettel és rozsdamentes acéllal átitatódnak, más fémekkel nem nedvesíthetők, ezért kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, és széles körben használják az alumínium elektrolízis iparban.
Ebben a tanulmányban az átkristályosított szilícium-karbid R-SiC és a szilícium-nitrid kötésű szilícium-karbid Si3N4-SiC korrózióállóságát vizsgálták forró cirkulációs Al-Si ötvözetolvadékokban, több szélességi körön.
A kísérleti adatok alapján, melyek során 9 alkalommal, 1080 órán át, 495 °C ~ 620 °C hőmérsékleten, alumínium-szilícium ötvözet olvadékban termikus ciklusokat végeztek, a következő elemzési eredményeket kapták.
Az R-SiC és Si3N4-SiC minták esetében a korróziós idővel nőtt, a korróziós sebesség pedig csökkent. A korróziós sebesség a csillapítás logaritmikus összefüggésével volt összhangban (1. ábra).
Energiaspektrum-analízissel az R-SiC és Si3N4-SiC minták maguk nem tartalmaznak alumínium-szilíciumot; az XRD-mintázatban az alumínium-szilícium csúcs egy bizonyos része a felületen maradt alumínium-szilícium ötvözet. (2. ábra – 5. ábra)
A pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) analízis szerint a korróziós idő növekedésével az R-SiC és Si3N4-SiC minták szerkezete laza, de látható sérülés nem látható (6. ábra – 7. ábra).
Az alumíniumfolyadék és a kerámia közötti határfelület felületi feszültsége σs/l>σs/g, a határfelületek közötti nedvesítési szög θ >90°, és az alumíniumfolyadék és a lemezkerámia anyag közötti határfelület nem nedves.
Ezért az R-SiC és a Si3N4-SiC anyagok kiválóan ellenállnak az alumínium-szilícium olvadék korróziójának, és közöttük alig van különbség. A Si3N4-SiC anyagok költsége azonban viszonylag alacsony, és már évek óta sikeresen alkalmazzák őket.
Közzététel ideje: 2018. dec. 17.