R-SiC与Si3N4-SiC在铝硅合金熔液中的耐腐蚀性研究

2018-08-09

碳化硅和氮化硅与熔融金属的湿润性较差,除能被镁、镍、铬合金和不锈钢浸润外,对其他金属均无浸润性,因此耐腐蚀能力出众,广泛应用于铝电解行业。

本文从多个纬度探究重结晶碳化硅R-SiC和氮化硅结合碳化硅Si3N4-SiC在热循环铝硅合金熔液中的耐腐蚀性能。

根据两种样品在495℃~620℃铝硅合金熔液中1080h的9次热循环的实验数据,得出以下分析结果。

R-SiC和Si3N4-SiC样品随腐蚀时间增加,腐蚀速率降低;腐蚀速率符合衰减对数关系。(图1)

通过能谱分析,R-SiC和Si3N4-SiC样品本身均没有铝硅元素;XRD图谱中,一定量的铝硅峰值为表面残留的铝硅合金。(图2-图5)

通过SEM分析,随着腐蚀时间增加,R-SiC和Si3N4-SiC样品整体结构有小幅度疏松,但无明显的破坏。(图6-图7)

铝液与陶瓷界面的表面张力σs/l>σs/g,界面之间的湿润角θ>90°,铝液与片状陶瓷材料界面不湿润。

因此,R-SiC和Si3N4-SiC两种材料耐铝硅熔液腐蚀效果优异、相差不大。但Si3N4-SiC材料成本相对低很多,已被成功应用多年。

上一篇:
下一篇:
表面陶瓷化——等离子喷涂和自蔓延高温合成