Siliciumcarbide en siliciumnitride hebben een slechte bevochtigbaarheid met gesmolten metaal. Behalve dat ze worden geïnfiltreerd door magnesium, nikkel, chroomlegeringen en roestvrij staal, hebben ze geen bevochtigbaarheid voor andere metalen, dus ze hebben een uitstekende corrosieweerstand en worden veel gebruikt in de aluminiumelektrolyse-industrie.
In dit artikel werd de corrosieweerstand van herkristalliseerd siliciumcarbide R-SiC en siliciumnitride-gebonden siliciumcarbide Si3N4-SiC in heet circulerende smelten van Al-Si-legeringen onderzocht vanuit meerdere breedtegraden.
Volgens de experimentele gegevens van 9 keer thermische cycli van 1080 uur in een smelt van aluminium-siliciumlegering bij 495 ° C ~ 620 ° C, werden de volgende analyseresultaten verkregen.
De R-SiC- en Si3N4-SiC-monsters namen toe met de corrosietijd en de corrosiesnelheid nam af. De corrosiesnelheid kwam overeen met de logaritmische relatie van verzwakking. (figuur 1)
Door energiespectrumanalyse bevatten de R-SiC- en Si3N4-SiC-monsters zelf geen aluminium-silicium; in het XRD-patroon is een bepaalde hoeveelheid aluminium-siliciumpiek de resterende aluminium-siliciumlegering op het oppervlak. (Figuur 2 – Figuur 5)
Door middel van SEM-analyse is, naarmate de corrosietijd toeneemt, de algehele structuur van R-SiC- en Si3N4-SiC-monsters los, maar geen duidelijke schade. (Figuur 6 – Figuur 7)
De oppervlaktespanning σs/l>σs/g van het grensvlak tussen de aluminiumvloeistof en het keramiek, de bevochtigingshoek θ tussen de grensvlakken is >90°, en het grensvlak tussen de aluminiumvloeistof en het keramische plaatmateriaal is niet nat.
Daarom zijn de R-SiC- en Si3N4-SiC-materialen uitstekend wat betreft corrosieweerstand tegen aluminiumsiliciumsmelt en verschillen ze weinig. De kosten van Si3N4-SiC-materialen zijn echter relatief laag en worden al vele jaren met succes toegepast.
Posttijd: 17 december 2018