Silikon Karbida Berikat Nitrida

NBSiC memiliki daya dukung beban yang tinggi pada suhu tinggi, serta tahan terhadap asam, garam cair, dan halogen. Selain itu, produk bermassa rendah ini dapat dibentuk menjadi bentuk yang rumit untuk menggantikan komponen logam dengan berbagai cara.

Material ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap keretakan getas dan keausan akibat benturan. Selain itu, karet memiliki ketahanan aus abrasif yang lebih unggul daripada baja di setiap jenis tanah.

Kekuatan

Keramik NBSiC menawarkan kekuatan mekanik yang unggul untuk aplikasi di lingkungan yang abrasif, serta inert secara kimiawi dan tahan terhadap asam. Selain itu, bahan tahan api ini memiliki stabilitas termal yang luar biasa - yang berarti dapat menahan suhu tinggi tanpa retak atau terdegradasi - sehingga cocok untuk melindungi termokopel dari lingkungan yang keras atau membuat lapisan tungku.

Kekuatan ditentukan oleh distribusi ukuran butir dan keberadaan partikel silikon nitrida di antara butiran silikon karbida. Ketahanan aus tribologi menurun seiring dengan bertambahnya ukuran butir. Dengan NBSiC, silikon nitrida membentuk struktur pori-pori halus di antara butiran besar untuk memungkinkan fase penguat menyerang kembali permukaan yang terkikis dan mengurangi beban pada butiran individu.

NBSiC dapat dibentuk menjadi bentuk yang kompleks dengan menggunakan proses Blasch untuk digunakan dalam aplikasi tahan api, karena mudah dibentuk. Ketika dibentuk menjadi komponen, ia memiliki akurasi hingga beberapa mikron. Selain itu, NBSiC menunjukkan ketahanan aus yang luar biasa terhadap suhu ekstrem serta keausan akibat partikel tanah, bahkan mengungguli baja khusus yang dirancang khusus untuk pengerjaan tanah, dalam uji keausan yang menunjukkan keausan sembilan kali lebih sedikit dalam kondisi tanah sedang dan hingga 1,2 kali lebih sedikit dalam kondisi tanah yang berat dibandingkan dengan uji keausan baja.

Ketangguhan

Silikon karbida berikatan nitrida adalah bahan tahan api canggih dengan ketangguhan, ketahanan abrasi, dan sifat kekuatan yang sangat baik. Bahan ini dapat bertahan pada suhu ekstrem namun tetap sangat stabil dengan laju ekspansi dan kontraksi linier terbatas serta sifat tahan guncangan termal. Silikon karbida berikat nitrida sering terlihat digunakan dalam tanur sembur pembuatan besi (terutama bagian bawah tumpukan, perut, dan bosh), aplikasi manufaktur keramik serta penggunaan industri lainnya.

Diproduksi melalui proses nitridasi, silikon karbida (pasir SiC dan bubuk silikon logam) dicampur dan ditembakkan pada suhu tinggi di bawah lingkungan yang kaya nitrogen untuk membentuk butiran silikon karbida yang terikat reaksi menjadi bahan keramik padat dengan ikatan yang kuat, mirip dengan baja yang digunakan untuk produksi keramik.

Studi tentang silikon karbida berikatan nitrida telah menunjukkan efektivitasnya yang unggul dalam mengurangi keausan abrasif dibandingkan baja dalam berbagai kondisi tanah, jika dibandingkan dengan kinerjanya terhadap baja, baja boron, dan las bantalan C+ Cr + Nb dalam berbagai aplikasi. Selain itu, distribusi ukuran butir ditemukan secara langsung berdampak pada ketahanan aus dan ketahanan aus material ini.

Dengan berkurangnya ukuran butir pada silikon karbida berikatan nitrida, maka ketahanan ausnya pun meningkat dan menjadi bahan yang ideal untuk membuat komponen untuk massa tanah yang bekerja.

Ketahanan terhadap Suhu Tinggi

Silikon karbida berikatan nitrida menunjukkan stabilitas yang sangat baik, kekuatan mekanik dan ketangguhan patah pada suhu melebihi 1375 derajat Celcius (titik leleh silikon). Silcarb menggunakan proses produksi yang canggih untuk memproduksi Keramik NBSIC yang disebut slip casting/pengepresan yang diikuti dengan pembakaran di lingkungan yang terkontrol oksigen untuk mencapai suhu servis maksimum yang memungkinkan. Silikon karbida berikatan nitrida memiliki banyak kegunaan industri termasuk sebagai dinding samping furnitur kiln dari panci peleburan aluminium atau tumpukan yang lebih rendah di tanur sembur.

Material ini menawarkan ketahanan korosi yang unggul di berbagai lingkungan, mulai dari udara kering hingga garam cair dan logam, serta lingkungan yang kompleks seperti abu batu bara dan terak. Silikon karbida berikatan nitrida bahkan dapat menggantikan baja sebagai pilihan utama dalam beberapa kasus.

Silikon karbida berikatan nitrida menawarkan ketahanan aus yang mengesankan terhadap kondisi tanah yang abrasif. Penelitian telah menunjukkan bahwa baja ini sembilan kali lebih tahan dibandingkan baja khusus yang digunakan untuk pengerjaan tanah, dan lebih dari dua kali lebih tahan dibandingkan baja yang mengandung boron yang digunakan sebagai las bantalan pada baja 38GSA. Performa pada kondisi tanah ringan sering kali lebih baik daripada kondisi tanah sedang dan berat; yang paling menguntungkan adalah kondisi ringan versus berat sedang.

Ketahanan Korosi

Silikon karbida berikatan nitrida sering digunakan untuk aplikasi yang menuntut kekuatan, ketangguhan, dan stabilitas termal. Bahan ini sering ditemukan pada komponen aus, bantalan dan nozel untuk tujuan ketahanan aus; selain itu, bahan ini juga sering terlihat digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan otomotif termasuk komponen turbin gas, komponen mesin dan penukar panas karena kinerjanya yang sangat baik pada suhu tinggi.

Nitrida dalam fase pengikatan memberikan perlindungan dari korosi oleh gas panas, garam cair, dan logam. Bahan sering menerima lapisan tambahan silika untuk lebih meningkatkan ketahanan korosinya sekaligus melindungi silikon karbida dari erosi sekaligus meningkatkan ketahanan korosi secara keseluruhan. Nitrida juga berkontribusi pada ketahanan guncangan termal sehingga dapat digunakan secara efektif untuk aplikasi yang melibatkan perubahan suhu yang cepat.

Refraktori silikon karbida berikatan nitrogen (NBC) sering digunakan dalam kondisi servis yang berat untuk menggantikan paduan dan bentuk refraktori lain seperti bahan paduan. Contoh umum termasuk pelapis siklon untuk pabrik pengolahan mineral serta komponen pompa, pelapis katup, keran, dan nosel yang terbuat dari bahan tahan api cor yang mengandung NBC.

Batu bata silikon karbida berikatan nitrogen memiliki banyak aplikasi dalam tungku metalurgi baja dan nonferrous untuk digunakan sebagai dinding samping dan tumpukan bawah panci peleburan aluminium, tanur sembur, perabot tanur, dan tanur sembur. Karakteristiknya meliputi ketahanan benturan yang sangat baik, kemampuan untuk dibentuk menjadi bentuk yang rumit dengan mudah dan peringkat ketahanan abrasi yang luar biasa.