Karbid kremíka a nitrid kremíka majú zlú zmáčavosť roztaveným kovom. Okrem toho, že sú infiltrované horčíkom, niklom, chrómovou zliatinou a nehrdzavejúcou oceľou, nemajú žiadnu zmáčavosť pre iné kovy, takže majú vynikajúcu odolnosť proti korózii a sú široko používané v priemysle elektrolýzy hliníka.
V tomto článku bola skúmaná korózna odolnosť rekryštalizovaného karbidu kremíka R-SiC a nitridu kremíka viazaného karbidu kremíka Si3N4-SiC v taveninách zliatin Al-Si s cirkuláciou za tepla z viacerých zemepisných šírok.
Podľa experimentálnych údajov 9-násobku tepelného cyklovania 1080 h v tavenine hliníkovo-kremíkovej zliatiny 495 °C ~ 620 °C sa získali nasledujúce výsledky analýzy.
Vzorky R-SiC a Si3N4-SiC rástli s časom korózie a rýchlosť korózie sa znižovala. Rýchlosť korózie bola v súlade s logaritmickým vzťahom útlmu. (obrázok 1)
Podľa analýzy energetického spektra vzorky R-SiC a Si3N4-SiC samotné neobsahujú hliník-kremík; v XRD obrazci je určité množstvo hliníkovo-kremíkového píku povrchovo-reziduálna hliníkovo-kremíková zliatina. (Obrázok 2 – Obrázok 5)
Prostredníctvom analýzy SEM, ako sa zvyšuje čas korózie, je celková štruktúra vzoriek R-SiC a Si3N4-SiC uvoľnená, ale bez zjavného poškodenia. (Obrázok 6 – Obrázok 7)
Povrchové napätie σs/l>σs/g rozhrania medzi kvapalinou hliníka a keramikou, uhol zmáčania θ medzi rozhraniami je >90° a rozhranie medzi kvapalinou hliníka a doskovým keramickým materiálom nie je mokré.
Preto sú materiály R-SiC a Si3N4-SiC vynikajúce z hľadiska odolnosti proti korózii proti tavenine hliníka a kremíka a majú malý rozdiel. Náklady na materiály Si3N4-SiC sú však relatívne nízke a úspešne sa používajú už mnoho rokov.
Čas odoslania: 17. decembra 2018