Seorang produsen peralatan kimia membutuhkan solusi material untuk komponen yang beroperasi di lingkungan asam dan alkali.

Permohonan tersebut melibatkan:

• Asam kuat (misalnya, H2SO4, HCl)
• Media alkali (misalnya, larutan NaOH)
• Suhu operasi hingga 100°C
• Kondisi perendaman terus menerus dengan agitasi cairan

Persyaratan utama adalah untuk mengidentifikasi bahan denganperilaku korosi yang dapat diprediksi dan stabilitas jangka panjangdi bawah paparan bahan kimia campuran.

Untuk mengevaluasi kinerja material,Karbida silikon sinter tanpa tekanan (SSiC)sampel diuji dalam kondisi laboratorium yang terkontrol:

• Tipe uji: Merendam dengan aduk terus menerus
• Durasi: 125~300 jam
• Metrik evaluasi: Kehilangan berat korosi (mg/cm2·tahun)

Metode ini mensimulasikan paparan jangka panjang dalam sistem kimia industri.

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

Interpretasi teknik:
Tingkat korosi di bawah2 mg/cm2·tahunmenunjukkan kesesuaian untuk operasi jangka panjang dengan degradasi material minimal.

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

Hasilnya:
SSiC mempertahankan kinerja yang stabil dalam kebanyakan kondisi alkali, dengan tingkat korosi yang sedikit lebih tinggi dalam lingkungan NaOH yang kuat tetapi masih dalam batas industri yang dapat diterima.

Ketahanan korosi SSiC terutama ditentukan oleh struktur mikro:

• Kandungan SiC ≥ 98,5%
• Tidak ada fase silikon bebas
• Poresitas terbuka ≈ 0

Karakteristik ini menghasilkan:

• Tidak ada fase korosi preferensial (tidak seperti RB-SiC)
• Jalur penetrasi terbatas untuk media korosif
• Ikatan kimia yang stabil dalam lingkungan yang agresif

Dalam kondisi yang sama:

• SiC yang terikat reaksi menunjukkan tingkat korosi yang lebih tinggi dalam asam karena silikon bebas
• Alumina (Al2O3) dapat terurai dalam lingkungan asam tertentu
• Tungsten karbida menunjukkan korosi yang cepat dalam asam kuat

SSiC menunjukkan tingkat korosi yang lebih rendah di berbagai kondisi kimia.

Berdasarkan hasil tes, SSiC dipilih untuk:

• Komponen pompa kimia
• Lapisan internal reaktor
• Bagian penukar panas

Setelah implementasi, sistem ini mencapai:

• Operasi yang stabil dengan paparan bahan kimia terus menerus
• Pengurangan frekuensi pemeliharaan
• Kinerja dimensi yang konsisten

Kasus ini mengkonfirmasi bahwa SSiC memberikan ketahanan korosi yang dapat diandalkan baik di lingkungan asam maupun alkali ketika:

• Tingkat korosi tetap di bawah 2 mg/cm2·tahun
• Struktur material sepenuhnya padat dan bebas dari fase sekunder

Untuk aplikasi yang melibatkan paparan bahan kimia campuran, SSiC menawarkan solusi material yang dapat diprediksi dan stabil.