Silikon Karbida Berikat Nitrida

Silikon karbida berikatan nitrida dengan kekuatan suhu tinggi yang unggul dan ketahanan oksidasi yang sangat baik menjadikannya bahan yang ideal untuk aplikasi furnitur kiln.

Silikon karbida berikatan nitrida dari penemuan ini sangat tahan terhadap keausan abrasif pada massa tanah. Ketahanan aus ditentukan bergantung pada distribusi ukuran butir dalam massa yang dikerjakan; untuk kinerja terbaik di tanah ringan.

Kekuatan Tinggi

Kekuatan silikon karbida berikatan nitrida yang unggul menjadikannya bahan tahan api yang ideal untuk digunakan dalam tanur sembur pembuatan besi, bahkan tahan terhadap kondisi yang keras seperti sintering bertekanan. Bahan ini diproduksi dengan mereaksikan bubuk silikon karbida dengan keramik nitrida atau oksida dalam proses sintering bertekanan; produk akhirnya berupa bahan padat dengan kekuatan tarik dan tekan yang sangat tinggi dengan pori-pori yang sangat sedikit.

Batu bata dengan komposisi ini dapat menahan goncangan termal, sehingga cocok untuk digunakan pada bagian bawah tanur sembur, perut, bosh, dan tuyere pada tanur tiup. Selain itu, sifat-sifatnya meliputi ketahanan terak yang sangat baik, ketahanan aus pada suhu tinggi, dan ketahanan terhadap erosi alkali.

Keramik Silcarb memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap oksidasi dan ketangguhan untuk aplikasi yang membutuhkannya - seperti tabung pelindung termokopel yang digunakan di lingkungan yang keras untuk melindungi sensor suhu dari kerusakan. Silcarb menawarkan keramik silikon karbida berikat nitrida yang secara khusus dirancang untuk tujuan tersebut yang diproduksi untuk tabung pelindung termokopel oleh Silcarb.

Batu bata silikon karbida berikatan nitrida juga memiliki ketahanan benturan dan keausan abrasif yang mengesankan pada tanah ringan, seperti yang ditunjukkan dalam sebuah penelitian yang menyimpulkan bahwa batu bata ini memiliki sifat anti aus yang lebih besar daripada baja dan las bantalan Fe-Cr-Nb yang digunakan pada baja 38GSA. Sayangnya, ketahanan ausnya menurun secara substansial pada kondisi tanah yang lebih berat karena partikel abrasif cenderung lebih mudah masuk ke dalam pori-porinya daripada yang diharapkan.

Kekuatan Suhu Tinggi

Silikon karbida berikatan nitrida memiliki kemampuan unik dalam menahan suhu ekstrem karena reaksi nitridasi yang membentuk ikatan kovalen yang sangat kuat antara serbuk silikon dan partikel nitrida, sehingga mempertahankan kekuatannya, bahkan dalam kondisi yang menantang, seperti oksidasi pada suhu yang sangat tinggi.

Silikon karbida berikatan nitrida memiliki kekuatan spesifik yang tinggi sehingga cocok untuk berbagai aplikasi. Selain itu, material ini memiliki sifat tribologi dan ketahanan aus yang luar biasa; guncangan benturan dapat ditangani dengan baik berkat ketangguhan patahan yang tinggi; perlindungan terhadap korosi sangat baik sementara ketahanan terhadap goncangan termal menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk penggunaan industri.

Pada suhu 25 C dan 1300 C, silikon karbida berikat nitrida searah yang diperkuat serat diuji dengan menggunakan teknik pengujian baru yang meminimalkan momen tekuk sekaligus menjamin kegagalan selalu terjadi di dalam bagian pengukur spesimen. Hasilnya menunjukkan perilaku tegangan-regangan yang mirip logam pada kedua suhu dengan kekuatan tarik tertinggi mencapai 543 MPa pada suhu 1300 C.

Karakteristik keausan silikon karbida berikatan nitrida bergantung pada jenis massa tanah, khususnya distribusi ukuran partikel. Tanah ringan menunjukkan ketahanan aus yang unggul sementara tanah berat mencatat nilai terendah untuk ketahanan aus.

Tahan Suhu Tinggi

Silikon karbida berikatan nitrida menunjukkan stabilitas termal yang unggul pada suhu tinggi, karena tahan terhadap keretakan pada tingkat suhu yang lebih tinggi. Hal ini menjadikannya pilihan bahan tahan api yang sangat baik ketika terpapar pada perubahan cepat dalam kondisi operasi - sempurna untuk aplikasi yang melibatkan transisi cepat.

Silikon karbida berikatan reaksi (RBSC) dibuat melalui sintering bertekanan dari campuran SiC dan bubuk keramik oksida yang mengandung aluminium. Matriks padat SiC yang dihasilkan memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap keausan, benturan, dan bahan kimia, serta mudah dibentuk menjadi bentuk yang rumit dengan proses Blasch.

Refraktori berikatan nitrida adalah bahan yang sangat stabil dengan kekuatan mekanik yang luar biasa, tahan guncangan termal, kelembaman kimiawi, dan kelembaman kimiawi - kualitas yang membuatnya digunakan di berbagai aplikasi industri seperti dinding samping panci peleburan aluminium dan tumpukan bawah lonceng tanur tiup, serta pada furnitur kiln seperti pembakar, peredam, papan dorong rakit dan pilar karena kekuatan suhu dan integritas mekanisnya yang unggul.

Sinter berikat nitrida dikenal dengan ketahanan abrasi yang unggul. Penelitian telah menunjukkan kinerja keausan yang jauh lebih unggul dibandingkan baja dan las bantalan di semua jenis tanah yang diuji, lebih dari dua kali lipat ketahanan baja pada kondisi tanah ringan dan tiga kali lipat ketahanannya pada kondisi tanah berat.

Tahan Guncangan Termal

Silikon karbida berikatan nitrida menawarkan ketahanan goncangan termal yang sangat baik, tahan terhadap perubahan suhu yang cepat tanpa retak - menjadikannya bahan yang ideal untuk aplikasi yang mengalami siklus termal. Silikon karbida berikat nitrida juga memiliki ketahanan oksidasi suhu tinggi yang luar biasa karena permukaannya yang padat yang menahan oksidasi gas dari gas seperti oksida logam atau larutan alkali serta korosi kriolit, sehingga cocok untuk aplikasi pembakaran limbah, sel reduksi aluminium, atau tungku poros tembaga.

Teknologi silikon nitrida yang disinter dengan reaksi (Reaction-sintered silicon nitride, RSiC) memungkinkan pembuatannya. Serbuk silikon dicampur dengan butiran silikon karbida sebelum dipaparkan ke gas nitrogen untuk proses nitridasi dalam atmosfer yang kaya dengan partikel silikon padat, menghasilkan silikon nitrida yang mengikat partikel silikon karbida bersama-sama untuk membentuk bahan padat, menghasilkan struktur berpori dengan kepadatan yang lebih rendah daripada silikon karbida sinter fase cair (LPSSIC).

NBSiC dapat dengan mudah dibentuk menjadi bentuk yang rumit dengan menggunakan proses Blasch dan memiliki sifat tahan api dan kimiawi yang diinginkan. Ketahanan ausnya bahkan dalam kondisi tanah yang keras dan abrasif telah terbukti mengesankan - keausan yang jauh lebih sedikit dibandingkan baja khusus yang ditujukan untuk pengerjaan tanah, dalam beberapa pengujian sebanyak empat kali lipat (dibandingkan dengan las bantalan dengan las bantalan Fe-Cr-Nb pada kondisi tanah sedang dan hingga 6,5 kali lipat pada kondisi tanah yang berat).