Карбід і нітрид кремнію погано змочуються розплавленим металом. Крім проникнення магнію, нікелю, хромового сплаву та нержавіючої сталі, вони не змочуються іншими металами, тому мають чудову стійкість до корозії та широко використовуються в промисловості електролізу алюмінію.
У цій статті було досліджено корозійну стійкість рекристалізованого карбіду кремнію R-SiC і зв’язаного нітридом кремнію карбіду кремнію Si3N4-SiC у гарячих циркулюючих розплавах сплаву Al-Si на різних широтах.
Згідно з експериментальними даними 9-кратного термічного циклу 1080 годин у розплаві алюмінієво-кремнієвого сплаву при 495 °C ~ 620 °C були отримані наступні результати аналізу.
Зразки R-SiC і Si3N4-SiC збільшувалися разом із часом корозії, а швидкість корозії зменшувалася. Швидкість корозії відповідає логарифмічному відношенню затухання. (малюнок 1)
Згідно аналізу енергетичного спектру, самі зразки R-SiC і Si3N4-SiC не містять алюміній-кремній; на діаграмі рентгенограми певна кількість алюмінієво-кремнієвого піку є поверхневим залишком алюмінієво-кремнієвого сплаву. (Малюнок 2 – Малюнок 5)
За допомогою SEM-аналізу, коли час корозії збільшується, загальна структура зразків R-SiC і Si3N4-SiC є пухкою, але без очевидних пошкоджень. (Малюнок 6 – Малюнок 7)
Поверхневий натяг σs/l>σs/g межі розділу між алюмінієвою рідиною та керамікою, кут змочування θ між поверхнями становить >90°, а межа розділу між алюмінієвою рідиною та листовим керамічним матеріалом не є вологою.
Таким чином, матеріали R-SiC і Si3N4-SiC мають чудову стійкість до корозії проти алюмінієвого кремнієвого розплаву та мають незначні відмінності. Однак вартість матеріалів Si3N4-SiC є відносно низькою і успішно застосовується протягом багатьох років.
Час публікації: 17 грудня 2018 р