Keramik silikon karbidaperbandingan proses pencetakan: proses sintering serta kelebihan dan kekurangannya
Dalam produksi keramik silikon karbida, pembentukan hanyalah salah satu mata rantai dalam keseluruhan proses. Sintering adalah proses inti yang secara langsung mempengaruhi kinerja akhir dan kinerja keramik. Ada banyak metode sintering keramik silikon karbida, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Dalam postingan blog ini, kita akan mengeksplorasi proses sintering keramik silikon karbida dan membandingkan berbagai metode.
1. Reaksi sintering:
Sintering reaksi adalah teknik fabrikasi populer untuk keramik silikon karbida. Ini adalah proses mendekati ukuran netto yang relatif sederhana dan hemat biaya. Sintering dicapai melalui reaksi silisidasi pada suhu yang lebih rendah yaitu 1450~1600°C dan waktu yang lebih singkat. Cara ini dapat menghasilkan bagian-bagian yang berukuran besar dan bentuknya rumit. Namun, ia juga mempunyai kelemahan. Reaksi silikonisasi pasti menghasilkan 8%~12% silikon bebas dalam silikon karbida, yang mengurangi sifat mekanik suhu tinggi, ketahanan korosi, dan ketahanan oksidasi. Dan suhu penggunaan dibatasi di bawah 1350°C.
2. Sintering pengepresan panas:
Sintering pengepresan panas adalah metode umum lainnya untuk sintering keramik silikon karbida. Dalam metode ini, bubuk silikon karbida kering dimasukkan ke dalam cetakan dan dipanaskan sambil memberikan tekanan dari arah uniaksial. Pemanasan dan tekanan simultan ini mendorong difusi partikel, aliran, dan perpindahan massa, menghasilkan keramik silikon karbida dengan butiran halus, kepadatan relatif tinggi, dan sifat mekanik yang sangat baik. Namun, sintering pengepresan panas juga memiliki kelemahan. Prosesnya lebih rumit dan membutuhkan bahan dan peralatan cetakan berkualitas tinggi. Efisiensi produksinya rendah dan biayanya tinggi. Selain itu, cara ini hanya cocok untuk produk dengan bentuk yang relatif sederhana.
3. Sintering pengepresan isostatik panas:
Sintering pengepresan isostatik panas (HIP) adalah teknik yang melibatkan aksi gabungan gas bertekanan tinggi bersuhu tinggi dan seimbang secara isotropis. Ini digunakan untuk sintering dan pemadatan bubuk keramik silikon karbida, badan hijau atau badan pra-sinter. Meskipun sintering HIP dapat meningkatkan kinerja keramik silikon karbida, sintering HIP tidak banyak digunakan dalam produksi massal karena prosesnya yang rumit dan biayanya yang tinggi.
4. Sintering tanpa tekanan:
Sintering tanpa tekanan adalah metode dengan kinerja suhu tinggi yang sangat baik, proses sintering yang sederhana, dan keramik silikon karbida berbiaya rendah. Hal ini juga memungkinkan berbagai metode pembentukan, sehingga cocok untuk bentuk yang kompleks dan bagian yang tebal. Metode ini sangat cocok untuk produksi industri keramik silikon skala besar.
Singkatnya, proses sintering merupakan langkah penting dalam produksi keramik SiC. Pemilihan metode sintering bergantung pada faktor-faktor seperti sifat keramik yang diinginkan, kompleksitas bentuk, biaya produksi, dan efisiensi. Setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, dan penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini secara cermat untuk menentukan proses sintering yang paling sesuai untuk aplikasi tertentu.
Waktu posting: 24 Agustus-2023