Oxidation behavior of carbon-silicon and carbon-boron-silicon alloys derived from solvent-soluble silicon and boron-silicon-doped coal-tar pitches - Zuo, Xiaohua (Materiali in tehnologije, 2014)
Topila premogove katranske smole, dopirane s topnim silicijem (Si) in bor-silicijem (B-Si), so bila sintetizirana s kopirolizo mešanice v toluenu topne frakcije premogove katranske smole (TSP), polikarbonsilana in piridin borana. Zlitine C-Si in C-B-Si so bile dobljene s karbonizacijsko obdelavo premogove katranske smole, dopirane s sintetičnim Si in B-Si 1 h pri 1000-1600°C. Določene so bile fizikalne lastnosti premogove katranske smole, dopirane s Si in B-Si, točka mehčanja, trdni delci ogljika, vsebnost hlapnih snovi in izkoristek pirolize. Preiskovan je bil vpliv vsebnosti piridin boranav surovini in karbonizacijska temperatura na sestavo, mikrostrukturo in oksidacijsko odpornost zlitin C-Si in C-B-Si. Rezultati kažejo, da so zlitine C-B-Si sestavljene iz SiC, B2O3 in ogljika, pri čemer so elementi ogljik, silicij, bor in kisik enakomerno razpršeni po osnovi iz ogljika. Odpornost proti oksidaciji je v večini primerov pri zlitini C-B-Si boljša od zlitine C-Si zaradi dodatnega učinka B2O3 in protioksidacijske sinergije SiO2 in B2O3, ki nastajata med oksidacijo. Čim višja je temperatura karbonizacije, tem večja postajajo zrna zlitine SiC in C-B-Si. Večja kristalna zrna povzročijo povišanje temperature začetka oksidacije SiC, kar je neugodno za nastanek steklaste zaščitne plasti na površini zlitin C-B-Si. Rezultat tega je, da zlitina C-B-Si, dobljena pri karbonizaciji pri 1200 °C, pri enakih razmerah za oksidacijo kaže boljšo odpornost proti oksidaciji kot zlitina, pridobljena s karbonizacijo pri 1600 °C.
Keywords: silicijeve zlitine; silicon alloys; boron alloys; borove zlitine; carbonization; piroliza; pyrolysis; karbonizacija; doped coal-tar pitch; dopirana premogova katranska smola; odpornost proti oksidaciji; oxidation resistance