Kísilkarbíð og kísilnítríð hafa lélega vætni gagnvart bráðnum málmi. Auk þess að vera síað inn í magnesíum, nikkel, krómblöndur og ryðfrítt stál, hafa þau enga vætni gagnvart öðrum málmum, þannig að þau hafa framúrskarandi tæringarþol og eru mikið notuð í rafgreiningariðnaði áls.
Í þessari grein var tæringarþol endurkristölluðs kísilkarbíðs R-SiC og kísilnítríðbundins kísilkarbíðs Si3N4-SiC í heithringrásarbræðingum úr Al-Si málmblöndu rannsakað frá mörgum breiddargráðum.
Samkvæmt tilraunagögnum úr 9 sinnum hitahringrás í 1080 klst. í bráðnu ál-kísill málmblöndu við 495°C ~ 620°C fengust eftirfarandi greiningarniðurstöður.
R-SiC og Si3N4-SiC sýnin jukust með tæringartíma og tæringarhraðinn minnkaði. Tæringarhraðinn var í samræmi við lógaritmískt samband hömlunar. (mynd 1)
Samkvæmt orkurófsgreiningu hafa R-SiC og Si3N4-SiC sýnin sjálf ekkert ál-sílikon; í XRD mynstrinu er ákveðið magn af ál-sílikontoppinum yfirborðsleifar ál-sílikonblöndunnar. (Mynd 2 – Mynd 5)
Samkvæmt rafeindasmásjá (SEM) greiningu, eftir því sem tæringartíminn eykst, er heildarbygging R-SiC og Si3N4-SiC sýnanna laus en engin augljós skemmd. (Mynd 6 – Mynd 7)
Yfirborðsspennan σs/l > σs/g á millifletinum milli álvökvans og keramikefnisins, vætuhornið θ milli tengiflatanna er >90° og millifleturinn milli álvökvans og keramikplötunnar er ekki blautur.
Þess vegna eru R-SiC og Si3N4-SiC efnin framúrskarandi hvað varðar tæringarþol gegn bráðnun áls og kísils og það er lítill munur á þeim. Hins vegar er kostnaður við Si3N4-SiC efni tiltölulega lágur og hefur verið notað með góðum árangri í mörg ár.
Birtingartími: 17. des. 2018