Keramik silikon karbidaperbandingan proses pencetakan: proses sintering dan kelebihan serta kekurangannya
Dalam produksi keramik silikon karbida, pembentukan hanyalah satu mata rantai dalam keseluruhan proses. Sintering adalah proses inti yang secara langsung memengaruhi kinerja akhir dan performa keramik. Ada banyak metode berbeda untuk melakukan sintering keramik silikon karbida, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. Dalam posting blog ini, kita akan membahas proses sintering keramik silikon karbida dan membandingkan berbagai metode.
1. Reaksi sintering:
Sintering reaksi merupakan teknik fabrikasi yang populer untuk keramik silikon karbida. Ini merupakan proses 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. Metode ini dapat menghasilkan komponen berukuran besar dan bentuk yang kompleks. Akan tetapi, metode ini juga memiliki kekurangan. Reaksi silikonisasi pasti menghasilkan 8%~12% silikon bebas dalam silikon karbida, yang mengurangi sifat mekanis suhu tinggi, ketahanan korosi, dan ketahanan oksidasi. Dan suhu penggunaan dibatasi di bawah 1350°C.
2. Sintering pengepresan panas:
Sintering tekan panas merupakan metode umum lainnya untuk menyinter keramik silikon karbida. Dalam metode ini, bubuk silikon karbida kering dimasukkan ke dalam cetakan dan dipanaskan sambil memberikan tekanan dari arah uniaxial. Pemanasan dan tekanan simultan ini mendorong difusi partikel, aliran, dan perpindahan massa, sehingga menghasilkan keramik silikon karbida dengan butiran halus, kepadatan relatif tinggi, dan sifat mekanis yang sangat baik. Namun, sintering tekan panas juga memiliki kekurangan. Prosesnya lebih rumit dan membutuhkan bahan cetakan dan peralatan berkualitas tinggi. Efisiensi produksi 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 suhu tinggi dan gas bertekanan tinggi yang seimbang secara isotropik. Teknik ini digunakan untuk sintering dan pemadatan bubuk keramik silikon karbida, green body atau pre-sintered body. Meskipun sintering HIP dapat meningkatkan kinerja keramik silikon karbida, teknik ini tidak banyak digunakan dalam produksi massal karena prosesnya yang rumit dan biayanya yang tinggi.
4. Sintering tanpa tekanan:
Sintering tanpa tekanan merupakan metode dengan kinerja suhu tinggi yang sangat baik, proses sintering yang sederhana, dan biaya keramik silikon karbida yang rendah. Metode ini juga memungkinkan beberapa metode pembentukan, sehingga cocok untuk bentuk yang rumit dan komponen yang tebal. Metode ini sangat cocok untuk produksi industri keramik silikon berskala 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 sendiri, dan penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini secara saksama guna menentukan proses sintering yang paling sesuai untuk aplikasi tertentu.
Waktu posting: 24-Agu-2023