Silikon Karbida Sinter - Bahan Super yang Dapat Menangani Hampir Semua Hal

Dapatkah Anda membayangkan bahan yang hampir sekeras berlian, mengapung di dalam air, tahan terhadap panas yang menyengat, menertawakan bahan kimia yang mencoba menggerogotinya, dan mempertahankan kekuatannya, apa pun yang Anda lemparkan padanya? Baiklah, silikon karbida yang disinter adalah zat yang luar biasa!

Bahan ini memiliki sifat yang luar biasa sehingga dapat menangani lingkungan dan kondisi yang akan menghancurkan hampir semua hal lain yang bisa Anda buat.

Mari kita lihat, apa yang membuat silikon karbida sinter begitu istimewa.

Apa yang dimaksud dengan Silikon Karbida Sinter?

Silikon karbida yang disinter, juga dikenal sebagai SiC yang disinter atau SSiC, dibuat dengan mencampurkan bubuk SiC super halus dengan beberapa bahan khusus yang membantunya menyatu, memasukkannya ke dalam cetakan dan memasaknya pada suhu yang sangat tinggi. Hal ini memadukan bubuk menjadi padat tetapi tidak sepenuhnya meleleh. Kurangnya lem atau fase tambahan inilah yang memberikan SiC sinter karakteristiknya yang liar.

Keramik ini memiliki kekerasan yang kedua setelah berlian. Ini punya kepadatan rendah - sekitar 40% dari baja dan mendekati aluminium. SiC yang disinter menolak korosi dan oksidasi dengan sangat baik berkat ikatan yang kuat dalam silikon karbida. Ini juga tergantung pada kekuatan dan kekakuan bahkan pada suhu yang sangat tinggi ketika sebagian besar bahan berubah menjadi bubur.

Mengapa Sintered SiC Begitu Istimewa?

Mari kita lihat beberapa sifat menakjubkan dari SiC yang disinter dan apa yang membuat barang ini sangat berguna:

Ini Sangat Sulit

Dengan Kekerasan knoop dari 2800 GPa, silikon karbida yang disinter dapat menahan goresan atau segala jenis abrasi dengan lebih baik daripada apa pun kecuali berlian. Ini berarti bahan ini dapat bertahan lebih lama dibandingkan bahan lain dalam penggunaan yang sering bergeser dan terbentur partikel.

Berlian adalah satu-satunya yang lebih keras. Kekerasan SiC yang luar biasa berasal dari ikatan yang sangat kuat antara atom silikon dan karbon. Ikatan ini berpegangan erat dan tidak ingin dilepaskan!

Ringan Namun Kuat

Meskipun memiliki kekuatan yang tidak biasa, SiC yang disinter memiliki kepadatan hanya 3,15 g/cc. Bahannya mendekati aluminium, jadi benda ini bagus dan ringan!

Ini berarti komponen yang terbuat dari SiC yang disinter, bukan logam, dapat menjadi lebih ringan. Peralatan yang berputar dapat berputar lebih cepat dengan bobot yang lebih ringan. Dan ini dia - SiC benar-benar mengapung dalam aluminium cair! Jadi, ini sangat bagus untuk suku cadang pompa yang harus berurusan dengan logam cair.

Menahan Korosi dan Oksidasi Seperti Seorang Juara

Logam membutuhkan lapisan oksida pelindung untuk menahan korosi. Tapi SiC yang disinter tidak memiliki pengikat atau fase tambahan yang dapat diserang. Ini hanya menertawakan korosi di hampir semua lingkungan yang Anda hadapi.

SiC mempertahankan kekuatannya bahkan dalam udara yang mengoksidasi hingga suhu 1650°C! Ketahanan terhadap korosi dan oksidasi berasal dari ikatan silikon-karbon yang sangat kuat. Ikatan tersebut tidak akan pecah dan teroksidasi kecuali Anda menggunakan suhu yang sangat tinggi.

Tetap Kuat Bahkan dalam Panas yang Menggila

The ikatan kovalen dalam SiC membuatnya tetap kaku dan kuat bahkan pada suhu yang sangat tinggi. SiC yang disinter mempertahankan kekuatan penuhnya hingga sekitar 1750°C - itu panas sekali! Tidak seperti logam, ia tidak akan menjadi lemah atau melorot.

The modulus tinggi SiC juga berarti tidak akan berubah bentuk secara perlahan atau merayap di bawah beban berat. Jadi, Anda dapat mempercayainya untuk menangani tekanan besar pada suhu tinggi. Sempurna untuk komponen tungku dan penggunaan luar angkasa!

Menangani Guncangan Termal

Dengan konduktivitas termal dari 125 W/mK, SiC mentransfer energi panas dengan cepat dan dapat menangani perubahan suhu yang cepat. Hal ini memberikan SiC yang disinter ketahanan guncangan termal yang luar biasa dibandingkan dengan keramik lainnya.

Perubahan suhu yang tiba-tiba dapat membuat benda yang rapuh menjadi retak karena pemuaian yang tidak merata. Tetapi SiC tidak retak karena ia menghantarkan panas dengan sangat baik. Ia dapat menyesuaikan diri dengan perubahan suhu tanpa masalah.

Sifat SiC yang Disinter pada Suhu Kamar

Berikut ini adalah beberapa statistik utama SiC yang disinter pada suhu kamar (20°C):

• Kepadatan- 3,15 g/cc (ringan!)
• Kekerasan- 2800 GPa (sangat keras!)
• Modulus of Rupture- 380 MPa
• Kekuatan Tarik- 250 MPa
• Kekuatan Tekan- 3900 MPa
• Modulus Elastisitas- 410 GPa
• Ekspansi Termal- 4 x 10^-6 in/in ° C (ekspansi rendah)
• Konduktivitas Termal- 125 W/mK (menghantarkan panas dengan baik)
• Rasio Poisson- 0.16

Kegunaan Bahan Ajaib Ini

Dengan perpaduan sifat yang luar biasa, silikon karbida sinter adalah pilihan yang sempurna untuk pekerjaan yang memerlukan keausan, korosi, dan panas yang ekstrem:

• Wajah segeldalam pompa menangani bubur abrasif dengan kecepatan dan tekanan tinggi. Segel SiC dapat menerima hukuman.
• Bagian tungku panas tinggiseperti tabung, penyangga, dan penutup termokopel. SiC kuat bahkan dalam tungku terpanas sekalipun.
• Lapisan tahan ausuntuk parasut dan hopper yang membawa bijih atau bubuk abrasif. SiC tidak akan aus!
• Bagian-bagian turbin gasyang harus menghadapi oksidasi, korosi, dan suhu yang tidak masuk akal.
• Nozel untuk pembakardan tungku. SiC tahan terhadap korosi dan panas.
• Baju besi keramikyang terbuat dari SiC lebih ringan dari pelindung logam namun tetap dapat menghentikan peluru.
• Komponen cetak 3Ddengan bentuk khusus dapat dilakukan di SiC.

Silikon karbida yang disinter seperti bahan super yang menertawakan kondisi yang berat. Material ini menyatukan sifat-sifat luar biasa seperti kekerasan seperti berlian dan kepadatan rendah yang membuatnya tahan lama dalam situasi di mana material lain cepat rusak. Hal ini membuat SiC sinter menjadi keramik yang sangat berharga untuk aplikasi yang menantang.