Carbura de siliciu și nitrura de siliciu au o umectabilitate slabă cu metalul topit. Pe lângă faptul că sunt infiltrate de magneziu, nichel, aliaje de crom și oțel inoxidabil, nu au umectabilitate cu alte metale, deci au o rezistență excelentă la coroziune și sunt utilizate pe scară largă în industria electrolizei aluminiului.
În această lucrare, a fost investigată rezistența la coroziune a carburii de siliciu recristalizate R-SiC și a carburii de siliciu Si3N4-SiC legate cu nitrură de siliciu în topituri de aliaje Al-Si cu circulație la cald, de la mai multe latitudini.
Conform datelor experimentale a 9 cicluri termice de 1080h într-o topitură de aliaj de aluminiu-siliciu la 495°C ~ 620°C, s-au obținut următoarele rezultate ale analizei.
Probele R-SiC și Si3N4-SiC au crescut odată cu timpul de coroziune, iar rata de coroziune a scăzut. Rata de coroziune a fost în concordanță cu relația logaritmică a atenuării. (figura 1)
Prin analiza spectrului energetic, probele R-SiC și Si3N4-SiC nu prezintă aluminiu-siliciu; în diagrama XRD, o anumită cantitate de vârf aluminiu-siliciu reprezintă aliajul aluminiu-siliciu rezidual de suprafață. (Figura 2 – Figura 5)
Prin analiza SEM, pe măsură ce timpul de coroziune crește, structura generală a probelor de R-SiC și Si3N4-SiC este afânată, dar fără deteriorări evidente. (Figura 6 – Figura 7)
Tensiunea superficială σs/l > σs/g la interfața dintre aluminiul lichid și ceramică, unghiul de umectare θ dintre interfețe este >90°, iar interfața dintre aluminiul lichid și materialul ceramic în foaie nu este umedă.
Prin urmare, materialele R-SiC și Si3N4-SiC prezintă o rezistență excelentă la coroziune față de topitura de aluminiu și siliciu, diferențele fiind mici. Cu toate acestea, costul materialelor Si3N4-SiC este relativ scăzut și a fost aplicat cu succes timp de mulți ani.
Data publicării: 17 dec. 2018