ความต้านทานการกัดกร่อนของ R-SiC และ Si3N4-SiC ในการหลอมโลหะผสมอลูมิเนียม - ซิลิคอน

ซิลิคอนคาร์ไบด์และซิลิคอนไนไตรด์มีความสามารถในการเปียกชื้นกับโลหะหลอมเหลวได้ไม่ดี นอกจากจะถูกแทรกซึมเข้าไปในแมกนีเซียม นิกเกิล โครเมียมอัลลอยด์ และเหล็กกล้าไร้สนิมแล้ว พวกมันไม่มีความสามารถในการเปียกกับโลหะอื่นๆ ดังนั้นจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กโทรลิซิสอะลูมิเนียม

ในบทความนี้ ความต้านทานการกัดกร่อนของซิลิกอนคาร์ไบด์ R-SiC ที่ตกผลึกใหม่และ Si3N4-SiC ซิลิกอนไนไตรด์ที่ถูกพันธะซิลิกอนไนไตรด์ในการหลอมโลหะผสม Al-Si ที่หมุนเวียนร้อนได้รับการตรวจสอบจากละติจูดหลายจุด

จากข้อมูลการทดลองการหมุนเวียนด้วยความร้อน 9 ครั้ง 1,080 ชั่วโมงในการหลอมโลหะผสมอลูมิเนียมซิลิกอน 495 ° C ~ 620 ° C ผลลัพธ์การวิเคราะห์ต่อไปนี้ได้รับ

ตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC เพิ่มขึ้นตามเวลาการกัดกร่อนและอัตราการกัดกร่อนลดลง อัตราการกัดกร่อนสอดคล้องกับความสัมพันธ์ลอการิทึมของการลดทอน (รูปที่ 1)

จากการวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงาน ตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC เองไม่มีอะลูมิเนียม-ซิลิคอน ในรูปแบบ XRD ยอดอะลูมิเนียม-ซิลิคอนจำนวนหนึ่งคือโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอนที่ตกค้างที่พื้นผิว (รูปที่ 2 – รูปที่ 5)

ด้วยการวิเคราะห์ SEM เมื่อเวลาการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น โครงสร้างโดยรวมของตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC จะหลวม แต่ไม่มีความเสียหายที่ชัดเจน (รูปที่ 6 – รูปที่ 7)

แรงตึงผิว σs/l>σs/g ของส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวอะลูมิเนียมกับเซรามิก มุมเปียก θ ระหว่างส่วนต่อประสานคือ >90° และส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวอะลูมิเนียมกับวัสดุแผ่นเซรามิกไม่เปียก

ดังนั้นวัสดุ R-SiC และ Si3N4-SiC จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนต่อการหลอมของอะลูมิเนียมซิลิกอนได้ดีเยี่ยม และมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของวัสดุ Si3N4-SiC ค่อนข้างต่ำและประสบความสำเร็จในการใช้งานมานานหลายปี