탄화규소와 질화규소는 용융 금속과의 젖음성이 낮습니다. 마그네슘, 니켈, 크롬 합금 및 스테인리스강에 침투될 뿐만 아니라 다른 금속과의 젖음성도 없어 내식성이 우수하며 알루미늄 전해 산업에서 널리 사용됩니다.
본 논문에서는 열순환 Al-Si 합금 용융물에서 재결정된 탄화규소 R-SiC와 질화규소 결합 탄화규소 Si3N4-SiC의 내식성을 여러 위치에서 조사했습니다.
495℃ ~ 620℃ 알루미늄-실리콘 합금 용융물에서 1080시간의 열사이클을 9회 실시한 실험 데이터에 따르면 다음과 같은 분석 결과를 얻을 수 있었습니다.
R-SiC와 Si3N4-SiC 시료는 부식 시간에 따라 부식 속도가 증가하였고, 부식 속도는 감소하였다. 부식 속도는 감쇠량의 대수적 관계에 따라 나타났다(그림 1).
에너지 스펙트럼 분석 결과, R-SiC와 Si3N4-SiC 샘플 자체에는 알루미늄-실리콘이 존재하지 않습니다. XRD 패턴에서 일정량의 알루미늄-실리콘 피크는 표면에 잔류하는 알루미늄-실리콘 합금입니다. (그림 2 - 그림 5)
SEM 분석 결과, 부식 시간이 증가함에 따라 R-SiC와 Si3N4-SiC 샘플의 전체 구조는 느슨해졌지만, 눈에 띄는 손상은 없었습니다. (그림 6 - 그림 7)
알루미늄 액체와 세라믹 재료 사이의 계면의 표면 장력 σs/l>σs/g, 계면 사이의 젖음 각도 θ는 >90°이며, 알루미늄 액체와 시트 세라믹 재료 사이의 계면은 젖지 않습니다.
따라서 R-SiC와 Si3N4-SiC 소재는 알루미늄 실리콘 용융물에 대한 내식성이 우수하며, 그 차이가 거의 없습니다. 그러나 Si3N4-SiC 소재는 비용이 비교적 저렴하여 오랫동안 성공적으로 적용되어 왔습니다.
게시 시간: 2018년 12월 17일