硅_碳化硅材料用作电解铝热电偶保护管的可行性研究.pdf

( ) 8 FOSHANCERAMICS Vol.15No.12SerialNo.108 硅/碳化硅材料用作电解铝热电偶 保护管的可行性研究 陈福山 李世斌 鞠银燕 孟 娜 九江学院材料学院 江西 九江 ( 332005) 摘 要 本文研究了 碳化硅材料在气 冰晶石 铝液三相区介质的抗蚀情况。用扫描电镜和 衍 900℃ / / X 射仪观察分析了试样在熔液区的界面形貌与物相组成。研究结果表明:碳化硅材料除在电解质 空气界面 / 有较明显的侵蚀外,在熔融的冰晶石与铝液的混合介质中表现出良好的抗腐蚀能力,用作电解铝热电偶保 护管有较好的应用前景。 关键词 硅/碳化硅,保护管,电解质,耐蚀性 [4] 1 前 言 化。由于熔融态的冰晶石和铝存在明显的密度差 ,形 成气 电解质 铝液三个分离相区。然后将硅 碳化 / / / 硅 碳化硅(亦称反应烧结碳化硅)作为一种新型材 硅试样部分插入铝、电解质熔液中,其余暴露在炉内的 / 热空气中,如图 所示。试样在 铝、电解质熔液中 料,以其良好的高温强度、抗氧化、耐腐蚀等性能引起了人 1 900℃ [1～2] 浸泡 后,取出试样冷却至室温 清洗、烘干。 们的广泛关注 。硅 碳化硅材料的热导率可达 50h , / 55～ [3] · ,其抗热震性能远优于氧化铝陶瓷,用作保护 200W/mk 管能够使热电偶的测温效果更为准确、测温响应灵敏,因 此具有比传统的氧化铝保护管更为广阔的应用前景。而 由于电解铝工艺过程的特殊性,目前普遍使用的多为价 格较高的贵重金属保护管。另硅/碳化硅作为热偶保护 管材料在铝液电解质混合熔液中耐腐蚀行为的研究尚未 见报道。 2 实 验 坩埚 铝液 电解质 冰晶石 试样 1 2 3 ( ) 4 图 硅 碳化硅试样的腐蚀实验装置示意图 2.1实验方法 1 / 本实验所用试样为反应烧结碳化硅管状试样,尺寸 2.2测试方法 为 ,长约 ,密度为 3,表观气 Φ30×5mm 180cm 3.0175g/cm