アルミニウムシリコン合金溶融におけるR-SICおよびSi3N4-SICの腐食抵抗

炭化シリコンと窒化シリコンは、溶融金属での濡れ性が低いです。マグネシウム、ニッケル、クロム合金、ステンレス鋼に浸透していることに加えて、他の金属には濡れ性がないため、優れた腐食抵抗があり、アルミニウム電解産業で広く使用されています。

このホワイトペーパーでは、高循環Al-Si合金溶融物中の炭化シリコンr-SICおよび窒化シリコン炭化シリコンSi3N4-SICの腐食抵抗が複数の緯度から調査されました。

495°C〜620°Cアルミニウムシリコン合金溶融物の1080Hの9回の熱サイクリングの実験データによれば、以下の分析結果が得られました。

R-SICおよびSi3N4-SICサンプルは腐食時間とともに増加し、腐食速度が低下しました。腐食率は、減衰の対数関係に与えられました。 （図1）

エネルギースペクトル分析により、R-SICおよびSI3N4-SICサンプル自体にはアルミニウムシリコンがありません。 XRDパターンでは、一定量のアルミニウムシリコンピークが表面抵抗性のアルミニウムシリコン合金です。 （図2 - 図5）

SEM分析により、腐食時間が増加すると、R-SICおよびSI3N4-SICサンプルの全体的な構造は緩んでいますが、明らかな損傷はありません。 （図6 - 図7）

アルミニウム液とセラミックの間の界面の表面張力σs/l>σs/g、界面間の湿潤角θは> 90°であり、アルミニウム液とシートセラミック材料の間の界面は濡れていません。

したがって、R-SICおよびSI3N4-SIC材料は、アルミニウムシリコン溶融物に対する耐食性に優れており、ほとんど違いがありません。ただし、SI3N4-SIC材料のコストは比較的低く、長年にわたって正常に適用されています。