Silikon karbida hasil sinterisasi reaksi merupakan material suhu tinggi yang penting, dengan kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, ketahanan aus tinggi, ketahanan korosi tinggi, dan ketahanan oksidasi tinggi serta sifat-sifat unggul lainnya, banyak digunakan dalam bidang permesinan, kedirgantaraan, industri kimia, energi, dan bidang lainnya.
1. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan baku silikon karbida sinter reaktif terutama terdiri dari bubuk karbon dan silikon, di mana karbon dapat menggunakan berbagai zat yang mengandung karbon, seperti kokas batubara, grafit, arang, dll., sedangkan bubuk silikon biasanya dipilih dengan ukuran partikel 1-5μm, yaitu bubuk silikon dengan kemurnian tinggi. Pertama, bubuk karbon dan silikon dicampur dalam proporsi tertentu, ditambahkan sejumlah pengikat dan zat pengalir yang sesuai, dan diaduk hingga merata. Campuran tersebut kemudian dimasukkan ke dalam penggiling bola untuk digiling lebih lanjut hingga tercampur rata dan dihaluskan sampai ukuran partikel kurang dari 1μm.
2. Proses pencetakan
Proses pencetakan merupakan salah satu langkah kunci dalam pembuatan silikon karbida. Proses pencetakan yang umum digunakan adalah pencetakan tekan, pencetakan dengan penyuntikan, dan pencetakan statis. Pencetakan tekan berarti campuran dimasukkan ke dalam cetakan dan dibentuk dengan tekanan mekanis. Pencetakan dengan penyuntikan mengacu pada pencampuran campuran dengan air atau pelarut organik, menyuntikkannya ke dalam cetakan melalui jarum suntik dalam kondisi vakum, dan membentuk produk jadi setelah didiamkan. Pencetakan tekanan statis mengacu pada campuran yang dimasukkan ke dalam cetakan, di bawah perlindungan vakum atau atmosfer untuk pencetakan tekanan statis, biasanya pada tekanan 20-30 MPa.
3. Proses sintering
Sintering merupakan langkah kunci dalam proses pembuatan silikon karbida hasil sintering reaktif. Suhu sintering, waktu sintering, atmosfer sintering, dan faktor-faktor lainnya akan memengaruhi kinerja silikon karbida hasil sintering reaktif. Umumnya, suhu sintering silikon karbida hasil sintering reaktif berkisar antara 2000-2400℃, waktu sintering biasanya 1-3 jam, dan atmosfer sintering biasanya inert, seperti argon, nitrogen, dan sebagainya. Selama sintering, campuran akan mengalami reaksi kimia untuk membentuk kristal silikon karbida. Pada saat yang sama, karbon juga akan bereaksi dengan gas di atmosfer untuk menghasilkan gas seperti CO dan CO2, yang akan memengaruhi kepadatan dan sifat silikon karbida. Oleh karena itu, menjaga atmosfer sintering dan waktu sintering yang sesuai sangat penting untuk pembuatan silikon karbida hasil sintering reaktif.
4. Proses pasca-perawatan
Silikon karbida hasil sinterisasi reaksi memerlukan proses pasca-perlakuan setelah pembuatan. Proses pasca-perlakuan yang umum meliputi pemesinan, penggerindaan, pemolesan, oksidasi, dan sebagainya. Proses-proses ini dirancang untuk meningkatkan presisi dan kualitas permukaan silikon karbida hasil sinterisasi reaksi. Di antara proses tersebut, penggerindaan dan pemolesan merupakan metode pemrosesan yang umum, yang dapat meningkatkan hasil akhir dan kerataan permukaan silikon karbida. Proses oksidasi dapat membentuk lapisan oksida untuk meningkatkan ketahanan oksidasi dan stabilitas kimia silikon karbida hasil sinterisasi reaksi.
Singkatnya, pembuatan silikon karbida melalui sintering reaktif adalah proses yang kompleks, membutuhkan penguasaan berbagai teknologi dan proses, termasuk persiapan bahan baku, proses pencetakan, proses sintering, dan proses pasca-perlakuan. Hanya dengan menguasai teknologi dan proses ini secara komprehensif, material silikon karbida hasil sintering reaktif berkualitas tinggi dapat diproduksi untuk memenuhi kebutuhan berbagai bidang aplikasi.
Waktu posting: 06 Juli 2023