Bir kimyasal ekipman üreticisi, hem asidik hem de alkali ortamlarda çalışan bileşenler için bir malzeme çözümü gerektiriyordu.

Uygulama şunları içeriyordu:

• Güçlü asitler (örn. H₂SO₄, HCl)
• Alkali ortamlar (örn. NaOH çözeltileri)
• 100°C'ye kadar çalışma sıcaklıkları
• Sürekli daldırma koşulları ve akışkan çalkalaması

Temel gereksinim, bir malzemenin öngörülebilir korozyon davranışı ve uzun vadeli kararlılığa sahip olmasıydı.

Malzeme performansını değerlendirmek için, basınçsız sinterlenmiş silisyum karbür (SSiC) numuneleri kontrollü laboratuvar koşullarında test edildi:

• Test türü: Sürekli karıştırmalı daldırma
• Süre: 125–300 saat
• Değerlendirme ölçütü: Korozyon ağırlık kaybı (mg/cm²·yıl)

Bu yöntem, endüstriyel kimyasal sistemlerde uzun süreli maruziyeti simüle eder.

• 98% H₂SO₄ (100°C): 1.8 mg/cm²·yıl
• 85% H₃PO₄ (100°C): <0.2 mg/cm²·yıl
• 70% HNO₃ (100°C): <0.2 mg/cm²·yıl
• 25% HCl (70°C): <0.2 mg/cm²·yıl

Mühendislik yorumu:
2 mg/cm²·yılaltındaki korozyon oranları, minimum malzeme bozulmasıyla uzun süreli operasyon için uygunluğu gösterir.

• 50% NaOH (100°C): 2.5 mg/cm²·yıl
• 45% KOH (100°C): <0.2 mg/cm²·yıl

Sonuç:
SSiC, çoğu alkali koşulda kararlı performansını korur, güçlü NaOH ortamlarında biraz daha yüksek korozyon oranları görülse de, bu oranlar hala kabul edilebilir endüstriyel sınırlar içindedir.

SSiC'nin korozyon direnci öncelikle mikro yapısı tarafından belirlenir:

• SiC içeriği ≥ %98.5
• Serbest silikon fazı yok
• Açık gözeneklilik ≈ 0

Bu özellikler şunlara yol açar:

• Tercihli korozyon fazı yok (RB-SiC'nin aksine)
• Aşındırıcı ortamlar için sınırlı nüfuz yolları
• Agresif ortamlarda kararlı kimyasal bağlar

Benzer koşullar altında:

• Reaksiyon Bağlı SiC, serbest silikon nedeniyle asitlerde daha yüksek korozyon oranları gösterir
• Alümina (Al₂O₃) belirli asidik ortamlarda bozulabilir
• Tungsten karbür, güçlü asitlerde hızlı korozyon sergiler

SSiC, daha geniş bir kimyasal koşul yelpazesinde daha düşük korozyon oranları gösterir.

Test sonuçlarına dayanarak, SSiC şunlar için seçildi:

• Kimyasal pompa bileşenleri
• Reaktör iç kaplamaları
• Isı değiştirici parçaları

Uygulamadan sonra sistem şunları başardı:

• Sürekli kimyasal maruziyet altında kararlı operasyon
• Azaltılmış bakım sıklığı
• Tutarlı boyutsal performans

Bu vaka, SSiC'nin hem asidik hem de alkali ortamlarda güvenilir korozyon direnci sağladığını doğrulamaktadır:

• Korozyon oranı 2 mg/cm²·yıl'ın altında kalır
• Malzeme yapısı tam yoğun ve ikincil fazlardan arınmıştır

Karışık kimyasal maruziyet içeren uygulamalar için SSiC, öngörülebilir ve kararlı bir malzeme çözümü sunar.