Silicijev karbid in silicijev nitrid se slabo zmočita s staljeno kovino. Poleg tega, da so infiltrirani z magnezijem, nikljem, kromovo zlitino in nerjavnim jeklom, se ne zmočijo z drugimi kovinami, zato imajo odlično odpornost proti koroziji in se pogosto uporabljajo v industriji elektrolize aluminija.
V tem prispevku je bila korozijska odpornost rekristaliziranega silicijevega karbida R-SiC in silicijevega nitrida vezanega silicijevega karbida Si3N4-SiC v vročih krožečih talinah zlitin Al-Si raziskana z različnih zemljepisnih širin.
Glede na eksperimentalne podatke 9-kratnega termičnega kroženja po 1080 ur v talini zlitine aluminija in silicija pri 495 °C ~ 620 °C so bili pridobljeni naslednji rezultati analize.
Vzorci R-SiC in Si3N4-SiC so se povečevali s časom korozije, hitrost korozije pa se je zmanjšala. Stopnja korozije je bila usklajena z logaritemskim razmerjem slabljenja. (slika 1)
Z analizo energijskega spektra sami vzorci R-SiC in Si3N4-SiC nimajo aluminij-silicija; v vzorcu XRD je določena količina vrha aluminija in silicija površinski ostanek zlitine aluminija in silicija. (Slika 2 – Slika 5)
Z analizo SEM je s podaljševanjem časa korozije celotna struktura vzorcev R-SiC in Si3N4-SiC ohlapna, vendar ni očitnih poškodb. (Slika 6 – Slika 7)
Površinska napetost σs/l>σs/g vmesnika med aluminijevo tekočino in keramiko, omočilni kot θ med vmesnikoma je >90°, vmesnik med aluminijevo tekočino in pločevinastim keramičnim materialom pa ni moker.
Zato sta materiala R-SiC in Si3N4-SiC odlična glede odpornosti proti koroziji proti talini aluminijevega silicija in sta le malo različna. Vendar pa so stroški materialov Si3N4-SiC razmeroma nizki in se uspešno uporabljajo že vrsto let.
Čas objave: 17. december 2018