Een fabrikant van chemische apparatuur had een materiaaloplossing nodig voor componenten die werken in zowel zure als alkalische omgevingen.

De toepassing omvatte:

• Sterke zuren (bijv. H₂SO₄, HCl)
• Alkalische media (bijv. NaOH-oplossingen)
• Bedrijfstemperaturen tot 100°C
• Continue onderdompelingsomstandigheden met vloeistofagitatie

De belangrijkste vereiste was het identificeren van een materiaal met voorspelbaar corrosiegedrag en langdurige stabiliteit onder gemengde chemische blootstelling.

Om de materiaalefficiëntie te evalueren, drukloos gesinterd siliciumcarbide (SSiC) monsters werden getest onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden:

• Testtype: Onderdompeling met continu roeren
• Duur: 125–300 uur
• Evaluatiemaatstaf: Corrosiegewichtsverlies (mg/cm²·jr)

Deze methode simuleert langdurige blootstelling in industriële chemische systemen.

• 98% H₂SO₄ (100°C): 1,8 mg/cm²·jr
• 85% H₃PO₄ (100°C): <0,2 mg/cm²·jr
• 70% HNO₃ (100°C): <0,2 mg/cm²·jr
• 25% HCl (70°C): <0,2 mg/cm²·jr

Technische interpretatie:
Corrosiesnelheden onder 2 mg/cm²·jr geven geschiktheid aan voor langdurige werking met minimale materiaalafbraak.

• 50% NaOH (100°C): 2,5 mg/cm²·jr
• 45% KOH (100°C): <0,2 mg/cm²·jr

Resultaat:
SSiC handhaaft stabiele prestaties in de meeste alkalische omstandigheden, met iets hogere corrosiesnelheden in sterke NaOH-omgevingen, maar nog steeds binnen acceptabele industriële limieten.

De corrosiebestendigheid van SSiC wordt voornamelijk bepaald door de microstructuur:

• SiC-gehalte ≥ 98,5%
• Geen vrije siliciumfase
• Open porositeit ≈ 0

Deze kenmerken resulteren in:

• Geen voorkeurscorrosiefase (in tegenstelling tot RB-SiC)
• Beperkte penetratiepaden voor corrosieve media
• Stabiele chemische binding in agressieve omgevingen

Onder vergelijkbare omstandigheden:

• Reactiegebonden SiC vertoont hogere corrosiesnelheden in zuren vanwege vrij silicium
• Alumina (Al₂O₃) kan degraderen in specifieke zure omgevingen
• Wolfraamcarbide vertoont snelle corrosie in sterke zuren

SSiC vertoont lagere corrosiesnelheden in een breder scala aan chemische omstandigheden.

Op basis van de testresultaten werd SSiC geselecteerd voor:

• Onderdelen van chemische pompen
• Binnenbekleding van reactoren
• Onderdelen van warmtewisselaars

Na implementatie bereikte het systeem:

• Stabiele werking onder continue chemische blootstelling
• Verminderde onderhoudsfrequentie
• Consistente dimensionale prestaties

Dit geval bevestigt dat SSiC betrouwbare corrosiebestendigheid biedt in zowel zure als alkalische omgevingen wanneer:

• De corrosiesnelheid onder 2 mg/cm²·jr blijft
• De materiaalstructuur volledig dicht is en vrij van secundaire fasen

Voor toepassingen met gemengde chemische blootstelling biedt SSiC een voorspelbare en stabiele materiaaloplossing.