El carbur de silici i el nitrur de silici tenen una mala humectabilitat amb el metall fos. A més d'estar infiltrats per magnesi, níquel, aliatges de crom i acer inoxidable, no tenen humectabilitat amb altres metalls, per la qual cosa tenen una excel·lent resistència a la corrosió i s'utilitzen àmpliament en la indústria de l'electròlisi de l'alumini.
En aquest article, es va investigar la resistència a la corrosió del carbur de silici recristal·litzat R-SiC i del carbur de silici Si3N4-SiC enllaçat amb nitrur de silici en foses d'aliatge Al-Si en circulació calenta des de múltiples latituds.
Segons les dades experimentals de 9 cicles tèrmics de 1080 h en una fosa d'aliatge d'alumini-silici de 495 °C a 620 °C, es van obtenir els següents resultats d'anàlisi.
Les mostres de R-SiC i Si3N4-SiC van augmentar amb el temps de corrosió i la velocitat de corrosió va disminuir. La velocitat de corrosió va coincidir amb la relació logarítmica d'atenuació. (figura 1)
Mitjançant l'anàlisi de l'espectre d'energia, les mostres de R-SiC i Si3N4-SiC no tenen alumini-silici; en el patró XRD, una certa quantitat del pic d'alumini-silici és l'aliatge d'alumini-silici residual de la superfície. (Figura 2 - Figura 5)
Mitjançant l'anàlisi SEM, a mesura que augmenta el temps de corrosió, l'estructura general de les mostres de R-SiC i Si3N4-SiC és fluixa, però sense danys evidents. (Figura 6 - Figura 7)
La tensió superficial σs/l>σs/g de la interfície entre el líquid d'alumini i la ceràmica, l'angle de mullament θ entre les interfícies és > 90° i la interfície entre el líquid d'alumini i el material ceràmic en làmina no està humida.
Per tant, els materials R-SiC i Si3N4-SiC tenen una excel·lent resistència a la corrosió contra la fosa d'alumini i silici i tenen poca diferència. Tanmateix, el cost dels materials Si3N4-SiC és relativament baix i s'ha aplicat amb èxit durant molts anys.
Data de publicació: 17 de desembre de 2018