ซิลิกอนคาร์ไบด์และซิลิกอนไนไตรด์มีความสามารถในการเปียกน้ำต่ำเมื่อถูกโลหะหลอมเหลว นอกจากจะถูกแทรกซึมโดยแมกนีเซียม นิกเกิล โลหะผสมโครเมียม และสแตนเลสแล้ว พวกมันยังไม่สามารถเปียกน้ำได้เมื่อถูกโลหะอื่น จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กโทรไลซิสอะลูมิเนียม
ในเอกสารฉบับนี้ ได้ทำการศึกษาความต้านทานการกัดกร่อนของซิลิกอนคาร์ไบด์ R-SiC ที่ตกผลึกใหม่และซิลิกอนไนไตรด์ที่ยึดติดซิลิกอนคาร์ไบด์ Si3N4-SiC ในโลหะผสม Al-Si ที่หมุนเวียนร้อนจากละติจูดหลายจุด
จากข้อมูลการทดลองการหมุนเวียนความร้อน 9 ครั้งเป็นเวลา 1080 ชั่วโมง ในโลหะผสมอลูมิเนียม-ซิลิกอนหลอมที่อุณหภูมิ 495°C ~ 620°C ได้ผลลัพธ์การวิเคราะห์ดังนี้
ตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการกัดกร่อน และอัตราการกัดกร่อนลดลง อัตราการกัดกร่อนสอดคล้องกับความสัมพันธ์แบบลอการิทึมของการลดทอน (รูปที่ 1)
จากการวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงาน ตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC เองไม่มีอะลูมิเนียม-ซิลิกอน ในรูปแบบ XRD พีคของอะลูมิเนียม-ซิลิกอนจำนวนหนึ่งคือโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิกอนที่ตกค้างบนพื้นผิว (รูปที่ 2 – รูปที่ 5)
จากการวิเคราะห์ด้วย SEM เมื่อระยะเวลาการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น โครงสร้างโดยรวมของตัวอย่าง R-SiC และ Si3N4-SiC จะหลวม แต่ไม่มีความเสียหายที่ชัดเจน (รูปที่ 6 – รูปที่ 7)
แรงตึงผิว σs/l>σs/g ของอินเทอร์เฟซระหว่างของเหลวอลูมิเนียมและเซรามิก มุมเปียก θ ระหว่างอินเทอร์เฟซคือ >90° และอินเทอร์เฟซระหว่างของเหลวอลูมิเนียมและวัสดุเซรามิกแผ่นไม่เปียก
ดังนั้น วัสดุ R-SiC และ Si3N4-SiC จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมซิลิคอนหลอมเหลวได้ดีเยี่ยมและมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของวัสดุ Si3N4-SiC ค่อนข้างต่ำและได้รับการนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จมาหลายปีแล้ว
เวลาโพสต์: 17 ธ.ค. 2561