Keramik silikon karbidaperbandingan proses pencetakan: proses sintering dan kelebihan serta kekurangannya
Dalam produksi keramik silikon karbida, pembentukan hanyalah salah satu mata rantai dalam keseluruhan proses. Sintering merupakan proses inti yang secara langsung memengaruhi kinerja akhir dan performa keramik. Terdapat banyak metode sintering keramik silikon karbida, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. Dalam artikel blog ini, kita akan membahas proses sintering keramik silikon karbida dan membandingkan berbagai metode tersebut.
1. Reaksi sintering:
Sintering reaksi merupakan teknik fabrikasi yang populer untuk keramik silikon karbida. Proses ini relatif sederhana dan hemat biaya, mendekati ukuran bersih. Sintering dicapai melalui reaksi silisidasi pada suhu yang lebih rendah, yaitu 1450~1600°C, dan waktu yang lebih singkat. Metode ini dapat menghasilkan komponen berukuran besar dan berbentuk kompleks. Namun, metode ini juga memiliki kekurangan. Reaksi silikonisasi pasti menghasilkan 8%~12% silikon bebas dalam silikon karbida, yang mengurangi sifat mekanik suhu tinggi, ketahanan korosi, dan ketahanan oksidasinya. Suhu penggunaan juga dibatasi di bawah 1350°C.
2. Sintering pengepresan panas:
Sintering tekan panas merupakan 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, densitas relatif tinggi, dan sifat mekanik yang sangat baik. Namun, sintering tekan panas juga memiliki kekurangan. Prosesnya lebih rumit dan membutuhkan material cetakan serta peralatan berkualitas tinggi. Efisiensi produksinya rendah dan biayanya tinggi. Selain itu, metode ini hanya cocok untuk produk dengan bentuk yang relatif sederhana.
3. Sintering penekanan isostatik panas:
Sintering isostatik panas (HIP) adalah teknik yang melibatkan aksi gabungan gas bertekanan tinggi bersuhu tinggi dan seimbang secara isotropik. Teknik ini digunakan untuk sintering dan pemadatan serbuk keramik silikon karbida, badan hijau, atau badan pra-sinter. Meskipun sintering HIP dapat meningkatkan kinerja keramik silikon karbida, teknik ini belum 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 biaya keramik silikon karbida yang rendah. Metode ini juga memungkinkan berbagai metode pembentukan, sehingga cocok untuk bentuk kompleks dan komponen tebal. Metode ini sangat cocok untuk produksi industri keramik silikon skala besar.
Singkatnya, proses sintering merupakan langkah krusial 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 guna menentukan proses sintering yang paling sesuai untuk aplikasi tertentu.
Waktu posting: 24-Agu-2023