Silikon Karbida Berikat Reaksi

Silikon karbida dikenal karena kekuatannya yang unggul, stabilitas suhu dan ketahanannya terhadap keausan dan korosi. Penggunaannya dalam tungku pembakaran furnitur, segel mekanis, dan peralatan manufaktur semikonduktor telah membuatnya menjadi bahan standar industri.

Silikon karbida berikatan reaksi dibuat melalui infiltrasi silikon cair ke dalam bentuk awal karbon berpori. Laju dan efisiensi infiltrasi bergantung pada morfologi dan distribusi karbon di dalam bentuk awal.

Kekuatan Tinggi

Keramik silikon karbida direkayasa secara khusus untuk digunakan di lingkungan bersuhu tinggi, menawarkan ketahanan yang luar biasa terhadap reaksi kimia dan goncangan termal sekaligus memiliki sifat kekuatan dan kekerasan yang tinggi. Selain itu, sifatnya yang non-konduktif sangat cocok untuk digunakan dalam aplikasi listrik.

Merek Hexoloy SiSiC dari Saint-Gobain dapat dibentuk menjadi berbagai bentuk dan ukuran dengan menggunakan teknik pembentukan aditif, pengecoran, atau ekstrusi untuk pembentukan bentuk yang tepat. Selain itu, konstruksi keramiknya yang sangat padat menawarkan sifat kimia dan mekanik yang luar biasa pada suhu penggunaan akhir yang ekstrem hingga 2.000 derajat Celcius.

Keramik berikatan reaksi dihasilkan dari campuran intim silikon karbida bubuk dan karbon dengan pemlastis organik, kemudian disusupi dengan silikon cair atau gas untuk bereaksi dengan partikel karbon membentuk silikon karbida tambahan yang mengikat partikel awal yang membentuk benda berpori padat tanpa perubahan dimensi selama pemrosesan; dengan kekuatan lentur suhu ruangan mencapai 300 MPa, bahan ini menawarkan suhu pemrosesan yang jauh lebih rendah daripada silikon karbida yang disinter dan membentuk bentuk yang rumit tanpa perubahan selama tahap pembuatannya.

Stabilitas Suhu Tinggi

Silikon Karbida mempertahankan kekerasan dan kekuatannya pada suhu tinggi sekaligus memiliki koefisien muai panas yang rendah, sehingga menjadikannya bahan yang ideal untuk digunakan di lingkungan yang memiliki suhu ekstrem.

Reaction Bonded SiC dapat diproduksi dengan menggunakan berbagai teknik produksi, tetapi yang paling umum adalah dengan mencampurkan silikon karbida kasar dan serbuk karbon dengan pemlastis, memanaskan campuran tersebut, kemudian membentuknya menjadi bentuk yang diinginkan dengan menggunakan alat pengepres panas dan pemlastis sebelum dibakar untuk menghasilkan produk yang siap untuk pemesinan lebih lanjut.

Deposisi Uap Kimia (Chemical Vapor Deposition/CVD) adalah cara lain untuk memproduksi keramik silikon karbida. Proses ini menghasilkan bentuk kubik silikon karbida yang berpusat pada permukaan dengan kekerasan, konduktivitas termal, ketahanan terhadap korosi, dan biaya yang unggul; namun proses ini memiliki harga yang lebih tinggi dibandingkan dengan bentuk produksi karbida silikon yang diikat atau disinter.

Tahan Guncangan Termal

Silikon karbida berikatan reaksi menunjukkan ketahanan guncangan termal yang luar biasa, sehingga cocok untuk lingkungan yang keras, di mana ia sering digunakan.

Silikon karbida berikatan reaksi menawarkan kekuatan dan kekerasan yang tinggi yang dikombinasikan dengan ketahanan aus yang sangat baik, menjadikannya bahan yang cocok untuk berbagai aplikasi. Selain itu, konduktivitas termalnya yang sangat baik berarti dapat menahan suhu yang lebih tinggi tanpa mengalami degradasi atau keretakan dari waktu ke waktu.

Produksi silikon karbida berikatan reaksi melibatkan infiltrasi karbon berpori atau grafit dengan silikon cair, yang kemudian bereaksi satu sama lain untuk membentuk SiC. Setelah infiltrasi, keramik ini kemudian disinter menjadi permukaan yang sangat padat untuk digunakan lebih lanjut sebagai bagian dari teknologi manufaktur canggih seperti pemesinan CNC. Selain itu, dengan menggunakan berbagai sumber karbon dan mengontrol komposisinya, produsen dapat membuat komponen keramik berbentuk kompleks dengan menggunakan bahan canggih ini; menggunakan kelompok non-dimensi yang mengatur respons terhadap goncangan termal untuk komponen termo-mekanis telah memajukan teknik manufaktur lebih lanjut untuk menggunakan teknologi manufaktur RB-SiC.

Ketahanan aus

Silikon karbida berikatan reaksi sangat tahan terhadap benturan dan keausan yang berhubungan dengan keausan, dan juga memiliki ketahanan guncangan termal yang sangat baik, sehingga menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi di lingkungan yang keras.

Reaction-Bonded Silicon Carbide (RBSiC) dibuat dengan menyusupkan komposit yang terdiri dari SiC dan bubuk karbon dengan silikon cair yang bereaksi dengan partikel-partikel bubuk ini untuk membentuk ikatan yang memberikan sifat mekanik, termal, dan elektrik yang khusus pada material. Proses infiltrasi yang unik ini menghasilkan produk dengan sifat kinerja fisik, termal, dan listrik yang tak tertandingi.

RB SiC memiliki ketahanan aus abrasif yang unggul dibandingkan dengan baja khusus yang dirancang untuk digunakan dalam pengerjaan tanah, dan tiga kali lebih besar dari las bantalan F-61, namun ketahanannya terhadap retak getas jauh lebih kecil daripada baja, sehingga membatasi aplikasinya.