Silicon carbide và silicon nitride có khả năng thấm ướt kém với kim loại nóng chảy. Ngoài việc bị thấm magiê, niken, hợp kim crom và thép không gỉ, chúng không thấm ướt với các kim loại khác, do đó chúng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong ngành điện phân nhôm.
Trong bài báo này, khả năng chống ăn mòn của silicon carbide R-SiC kết tinh lại và silicon carbide Si3N4-SiC liên kết với silicon nitride trong hợp kim Al-Si nóng chảy tuần hoàn đã được nghiên cứu từ nhiều vĩ độ.
Theo số liệu thực nghiệm 9 lần chu kỳ nhiệt 1080h trong hợp kim nhôm-silicon nóng chảy ở nhiệt độ 495°C ~ 620°C, thu được kết quả phân tích như sau.
Các mẫu R-SiC và Si3N4-SiC tăng theo thời gian ăn mòn và tốc độ ăn mòn giảm. Tốc độ ăn mòn phù hợp với mối quan hệ logarit của sự suy giảm. (hình 1)
Theo phân tích phổ năng lượng, bản thân các mẫu R-SiC và Si3N4-SiC không có nhôm-silicon; trong mẫu XRD, một lượng đỉnh nhôm-silicon nhất định là hợp kim nhôm-silicon còn lại trên bề mặt. (Hình 2 – Hình 5)
Qua phân tích SEM, khi thời gian ăn mòn tăng lên, cấu trúc tổng thể của mẫu R-SiC và Si3N4-SiC bị lỏng lẻo nhưng không có hư hỏng rõ ràng. (Hình 6 – Hình 7)
Sức căng bề mặt σs/l>σs/g của giao diện giữa nhôm lỏng và gốm, góc làm ướt θ giữa các giao diện là >90° và giao diện giữa nhôm lỏng và vật liệu gốm tấm không ướt.
Do đó, vật liệu R-SiC và Si3N4-SiC có khả năng chống ăn mòn nhôm silic nóng chảy tuyệt vời và có sự khác biệt nhỏ. Tuy nhiên, chi phí của vật liệu Si3N4-SiC tương đối thấp và đã được ứng dụng thành công trong nhiều năm.
Thời gian đăng: 17-12-2018