A szilícium-karbid és a szilícium-nitrid rosszul nedvesíthető olvadt fémmel. Amellett, hogy beszivárog a magnézium, nikkel, krómötvözet és rozsdamentes acél, nem nedvesíthetők más fémekkel szemben, ezért kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, és széles körben használják az alumínium elektrolízis iparban.
Ebben a cikkben az átkristályosított szilícium-karbid R-SiC és a szilícium-nitrid kötésű szilícium-karbid Si3N4-SiC korrózióállóságát vizsgáltuk forrón keringtetett Al-Si ötvözet olvadékokban több szélességi körből.
A 9-szeres 1080 órás hőciklus kísérleti adatai szerint 495 °C ~ 620 °C-os alumínium-szilícium ötvözet olvadékban a következő elemzési eredményeket kaptuk.
Az R-SiC és Si3N4-SiC minták a korróziós idővel nőttek és a korróziós sebesség csökkent. A korróziós sebesség összhangban van a csillapítás logaritmikus kapcsolatával. (1. ábra)
Az energiaspektrum-analízis szerint maguk az R-SiC és Si3N4-SiC minták nem tartalmaznak alumínium-szilíciumot; az XRD mintában bizonyos mennyiségű alumínium-szilícium csúcs a felületi maradék alumínium-szilícium ötvözet. (2. ábra – 5. ábra)
A SEM-analízis révén a korróziós idő növekedésével az R-SiC és Si3N4-SiC minták általános szerkezete laza, de nincs nyilvánvaló sérülés. (6. ábra – 7. ábra)
Az alumínium folyadék és a kerámia közötti határfelület felületi feszültsége σs/l>σs/g, a határfelületek közötti θ nedvesítési szög >90°, és az alumínium folyadék és a lemezkerámia anyag közötti határfelület nem nedves.
Ezért az R-SiC és Si3N4-SiC anyagok kiváló korrózióállóságot mutatnak az alumínium-szilícium olvadékkal szemben, és kis különbségek vannak. A Si3N4-SiC anyagok költsége azonban viszonylag alacsony, és évek óta sikeresen alkalmazzák.
Feladás időpontja: 2018. december 17