Perkenalan
Pentingnya Bahan keramik silikon karbida (SiC) bagi dunia saat ini tidak dapat dilebih-lebihkan. Ini adalah salah satu bahan keramik canggih yang paling banyak dibicarakan karena kegunaannya dan sifat mekanisnya yang mengesankan. Hampir setiap perusahaan teknik dan industri teknologi tinggi yang Anda lihat saat ini menggunakan bahan SiC dengan satu atau lain cara. Berkat teknologi terkini, produsen telah menemukan bahwa sintering silikon karbida dapat membantu Anda mendapatkan SiC bermutu tinggi yang hemat biaya.
Pada artikel hari ini, Anda akan mempelajari tentang properti dan aplikasi silikon karbida sinter tanpa tekanan jenis. Anda juga akan menemukan perbedaan antara sintering reaksi dan sintering tanpa tekanan pada Karbida Silikon. Terakhir, Anda akan melihat tren pasar internasional terkini dan nilai pasar karbida silikon sinter.
Karakteristik Karbida Silikon Sinter
Karbida silikon sinter dibuat secara industri dengan cara menyinter bubuk SiC murni dan memanaskannya pada suhu yang mencapai 2.100°C. Setelah pemanasan dan pemesinan yang tepat, bubuk SiC menyatu untuk membentuk material keramik yang padat dan keras. Bahan pembantu sinter non-oksida seperti Boron sangat penting dalam proses peningkatan kekerasan karbida silikon ini. Ke depannya, material SSiC tersedia dalam dua tingkatan utama: karbida silikon sinter reaksi dan karbida silikon sinter tanpa tekanan.
Bahan Sintered Silicon Carbide (SSiC) ini semakin populer karena merupakan versi silikon karbida yang telah disempurnakan. Alasannya adalah karena bahan SSiC biasanya memiliki sifat mekanis dan daya tahan yang lebih unggul. Hal ini dikarenakan bahan ini telah mengalami proses industri lebih lanjut yang melibatkan suhu dan pemanasan ekstrem. Bahan ini juga memiliki kepadatan yang lebih tinggi, tingkat kinerja kemurnian yang lebih tinggi, dan ketahanan yang kuat terhadap korosi, bahan kimia, keausan, dan sobekan.
Sifat-sifat Karbida Silikon Sinter
Beberapa sifat luar biasa dari silikon karbida sinter adalah:
-
Koefisien ekspansi termal rendah
-
Kekuatan tekan dan kekerasan tinggi.
-
Porositas rendah
-
Persentase SiC murni yang tinggi.
-
Titik leleh tinggi
-
Stabilitas bahkan pada suhu tinggi.
-
Ketahanan kuat terhadap korosi, keausan, dan kerusakan.
-
Konduktivitas termal yang sangat baik dan ketahanan terhadap guncangan termal.
-
Bahan tahan api yang tahan lama
Aplikasi Karbida Silikon Sinter
Karena sifat-sifat menarik dari silikon karbida sinter, Anda dapat menggunakannya dalam berbagai aplikasi, termasuk:
-
Produksi penyerap panas keramik.
-
Memproduksi bantalan keramik.
-
Kendaraan militer dan rompi antipeluru
-
Produksi lapisan kiln
-
Pembuatan komponen turbin
-
Produksi yang sangat baik semikonduktor silikon karbida.
-
Produksi bola, dudukan, dan pelapis untuk katup.
Perbandingan antara sintering tanpa tekanan dan sintering reaksi silikon karbida
Karbida silikon yang disinter dapat diproduksi secara industri dalam dua pola sintering yang berbeda. Pola-pola ini adalah: sintering reaksi karbida silikon dan sintering karbida silikon tanpa tekanan. Mari kita bahas keduanya secara singkat.
Reaksi Sintering Karbida Silikon
Metode ini sangat mudah jika digunakan untuk menyinter SiC. Di sini, Anda dapat menggunakan suhu yang sangat rendah sekitar 1.650°C untuk memanaskan campuran bubuk karbon dan SiC. Pastikan campuran tersebut cukup berpori untuk memungkinkan silikon cair menyusup ke dalam pori-pori. Nah, di sinilah reaksi berlangsung saat Anda menyinter (memanaskan). Anda akan melihat bahwa silikon cair yang baru saja Anda tuang bereaksi dengan karbon, dan SiC padat yang disinter berlebih dihasilkan.
Proses ini sangat boros energi, tetapi seperti yang baru saja Anda baca, prosesnya juga sangat cepat dan sederhana. Proses ini lebih cocok untuk produksi material SiC sinter skala besar. Itulah beberapa keuntungan utama yang dimilikinya dibandingkan sintering silikon karbida tanpa tekanan. Akan tetapi, sebagian besar material yang dihasilkan dari sintering reaksi biasanya tidak cukup padat untuk menahan suhu yang sangat tinggi. Anda tidak dapat terlalu bergantung pada material tersebut karena sifatnya yang berpori membuatnya mudah retak di bawah tekanan mekanis.
Produk dari silikon karbida yang disinter secara reaksi masih dapat memiliki berbagai tujuan dan aplikasi unik dalam industri kedirgantaraan dan teknik.
Sintering Karbida Silikon Tanpa Tekanan
Metode sintering silikon karbida ini tidak melibatkan penambahan tekanan eksternal ke SiC kemurnian tinggi bubuk yang Anda inginkan. Tungku vakum dengan suhu tinggi antara kisaran 2.100°C dan 2.200°C dapat digunakan untuk mencapai sintering tanpa tekanan ini. Yang diperlukan hanyalah memanaskan bubuk silikon karbida dalam vakum hingga bubuk tersebut menyatu membentuk pelat keramik polikristalin yang sangat padat. Proses peleburan melewati fase difusi keadaan padat, dan partikel-partikel dengan demikian membentuk leher.
Sintering silikon karbida tanpa tekanan membantu Anda memproduksi silikon karbida sinter berkualitas tinggi dan hemat biaya. Proses ini menawarkan beberapa keuntungan unik dibandingkan sintering silikon karbida reaksi. Beberapa keuntungan ini meliputi:
-
Mengurangi biaya produksi karena Anda tidak memerlukan tekanan eksternal untuk menyinter bubuk silikon karbida.
-
Sintering silikon karbida tanpa tekanan dapat membantu Anda memproduksi segala jenis material keramik berbentuk kompleks pilihan Anda.
-
Menggunakan metode sintering silikon karbida tanpa tekanan membantu Anda menghindari keterbatasan cetakan selama proses pemesinan.
-
Sintering silikon karbida tanpa tekanan dapat membantu Anda menghasilkan material SSiC unggul dengan ketahanan suhu tinggi dan kekuatan lentur.
Sintering reaksi menghemat waktu dan mengurangi biaya produksi, sementara sintering tanpa tekanan menghasilkan SSiC murni dengan kualitas unggul. Jadi, Anda dapat mempertimbangkan faktor-faktor ini dan menentukan pilihan berdasarkan spesifikasi produk dan hasil yang Anda harapkan.
Sifat-sifat Karbida Silikon Sinter Tanpa Tekanan
Telah ditunjukkan betapa mudahnya memproduksi silikon karbida sinter tanpa tekanan ini di industri. Berikut ini beberapa sifat menakjubkan dari bahan SiC sinter tanpa tekanan ini:
-
Memiliki kepadatan berkisar antara 3,1 -3,2 g/cm³.
-
Tingkat kekerasan Vickers tinggi 2500 HV0,5.
-
99% silikon karbida murni
-
Bahan yang inert secara kimia.
-
Koefisien ekspansi termal rendah.
-
Memiliki porositas kurang dari 0,2% karena kepadatannya yang tinggi.
-
Dapat menahan suhu hingga 1.600°C.
-
Kuat tekan 3000 MPa dan kuat lentur 600 MPa.
-
Sangat elastis, memiliki modulus Young sekitar 410 GPa.
-
Konduktor termal yang baik, dengan konduktivitas termal mencapai 120 W/mK.
Aplikasi Bahan Karbida Silikon Sinter Tanpa Tekanan
Aplikasi material SiC sinter tanpa tekanan mencakup berbagai sektor industri. Industri metalurgi, elektronik, perusahaan teknik, kedirgantaraan, otomotif, dan banyak industri manufaktur lainnya semuanya mendapatkan manfaat dari SiC sinter tanpa tekanan ini. Berikut ini adalah beberapa aplikasi berharga yang dapat dibantu oleh silikon karbida sinter tanpa tekanan:
-
Produksi cincin mekanis, nosel, dan gasket untuk mesin industri berat.
-
Aplikasi suhu tinggi seperti tanur industri, saluran keramik untuk isolasi listrik, dan penyerap panas dalam semikonduktor.
-
Produksi cermin optik yang memanfaatkan panjang gelombang pendek untuk efisiensi.
-
Pembuatan bahan abrasif, segel mekanis, peralatan pemotong, peralatan penggiling, dan lapisan tungku dalam industri teknologi tinggi.
-
Produksi perlengkapan militer, komponen rudal balistik, dan rompi antipeluru.
-
Produksi pompa mekanik, perangkat elektronik tinggi, dan semikonduktor karena kekerasan silikon karbida dan konduktivitas termal yang tinggi.
-
SiC yang disinter tanpa tekanan dapat membantu Anda menghasilkan lapisan keras anti gores untuk material lain.
Nilai Pasar Saat Ini dan Tren Pasar Karbida Silikon Sinter
Pada tahun 2023, nilai pasar internasional sintered sic mencapai $725 juta. Sejak saat itu, permintaan global meningkat pesat, begitu pula nilainya. Pada tahun 2024, nilainya naik menjadi sekitar $1,8 miliar, mengesankan, bukan? Dengan Compound Annual Growth Rate (CAGR) sebesar 7,6%, pasar masih berpotensi untuk berkembang lebih jauh.
Beberapa pemain kunci dalam industri ini adalah perusahaan terkemuka seperti CoorsTek, AS, dan Saint-Gobain Performance Ceramics and Refractories, Prancis.
Jika Anda ingin membeli bahan SiC sinter berkualitas tinggi dan tahan lama, Keramik GGS adalah pilihan terbaik Anda. Kami memiliki berbagai macam material SiC sinter reaksi dan SiC sinter tanpa tekanan yang terjangkau dan berkinerja tinggi untuk memuaskan Anda.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Berapa kandungan energi dari silikon karbida yang disinter?
Kandungan energi silikon karbida yang disinter sekitar 200.
Apakah SiC Sinter Langsung lebih baik daripada SiC Terikat Reaksi?
Ya, dapat dikatakan mutu SiC sinter langsung lebih baik daripada mutu SiC ikatan reaksi karena kinerjanya lebih baik pada suhu yang sangat tinggi.
Mengapa silikon karbida sinter merupakan bahan terbaik untuk memproduksi segel?
Kekerasan dan abrasivitas luar biasa dari silikon karbida sinter membantu Anda menghasilkan segel berkekuatan tinggi. Segel ini andal, tahan lama, dan tahan terhadap keausan karena bahan silikon karbida sinter.
Kesimpulan
Sifat-sifat mengesankan silikon karbida yang disinter secara bertahap membuat dunia lebih mudah dan lebih menyenangkan untuk ditinggali. Ya, aman untuk mengatakan demikian, mengingat banyaknya aplikasi dan kontribusinya yang berharga bagi banyak sektor dan ekonomi secara global. Anda dapat menyebut material SSiC sebagai masa depan keramik canggih. Sekarang adalah waktu terbaik bagi Anda untuk berinvestasi!