Silīcija karbīdam un silīcija nitrīdam ir slikta samitrināšanas spēja ar izkausētu metālu. Papildus tam, ka tos infiltrē magnijs, niķelis, hroma sakausējumi un nerūsējošais tērauds, tie nesamitrinās ar citiem metāliem, tāpēc tiem ir lieliska izturība pret koroziju un tos plaši izmanto alumīnija elektrolīzes rūpniecībā.
Šajā rakstā tika pētīta rekristalizēta silīcija karbīda R-SiC un ar silīcija nitrīdu saistītā silīcija karbīda Si3N4-SiC korozijas izturība karstā cirkulācijas Al-Si sakausējuma kausējumos no vairākiem platuma grādiem.
Saskaņā ar eksperimentāliem datiem par 9 termiskās ciklēšanas reizēm 1080 stundu garumā 495 °C ~ 620 °C alumīnija-silīcija sakausējuma kausējumā tika iegūti šādi analīzes rezultāti.
R-SiC un Si3N4-SiC paraugu korozijas izturība palielinājās līdz ar korozijas laiku, un korozijas ātrums samazinājās. Korozijas ātrums atbilda vājināšanās logaritmiskajai sakarībai (1. attēls).
Enerģijas spektra analīzes rezultāti liecina, ka R-SiC un Si3N4-SiC paraugiem pašiem nav alumīnija-silīcija sakausējuma; XRD diagrammā noteikts alumīnija-silīcija pīķa daudzums ir virspusē esošais alumīnija-silīcija sakausējums (2.–5. attēls).
Ar SEM analīzes palīdzību, palielinoties korozijas laikam, R-SiC un Si3N4-SiC paraugu kopējā struktūra ir irdena, bet bez acīmredzamiem bojājumiem (6.–7. attēls).
Alumīnija šķidruma un keramikas saskarnes virsmas spraigums σs/l>σs/g, mitrināšanas leņķis θ starp saskarnēm ir >90°, un alumīnija šķidruma un lokšņu keramikas materiāla saskarne nav mitra.
Tāpēc R-SiC un Si3N4-SiC materiāliem ir lieliska izturība pret koroziju pret alumīnija un silīcija kausējumu, un tiem ir nelielas atšķirības. Tomēr Si3N4-SiC materiālu izmaksas ir salīdzinoši zemas un tie tiek veiksmīgi pielietoti jau daudzus gadus.
Publicēšanas laiks: 2018. gada 17. decembris