Serbuk Silikon Karbida yang Merevolusi Kekuatan Keramik

Silikon Karbida (SiC) adalah bahan keramik yang lembam dan keras dengan sifat fisik yang luar biasa. Digunakan dalam refraktori dan abrasif karena kekerasannya, serta aplikasi suhu tinggi yang mengutamakan stabilitas termal dan ketahanan aus.

Hanya berlian dan boron karbida yang lebih keras daripada SiC. Ketika memiliki kemurnian tinggi, SiC dapat tampak tidak berwarna; jika tidak, SiC dapat berwarna hitam ketika diproduksi melalui metode Lely.

Kekerasan

Silikon karbida - lebih sering disebut sebagai karborundum - adalah senyawa kimia yang sangat keras yang terdiri dari silikon dan karbon yang hanya muncul sesekali sebagai moissanite di alam; namun, sejak akhir abad ke-19, produksi massal telah dilakukan dalam bentuk bubuk dan kristal.

Silikon karbida hitam (SiC) sering digunakan dalam bahan abrasif karena kualitasnya yang keras dan tahan aus. Selain itu, SiC juga dapat ditemukan digunakan sebagai bagian dari lapisan tahan api, pemanas/elemen pemanas/alat pemotong/dan substrat semikonduktor yang digunakan dengan LED dan perangkat daya.

Silikon karbida berikatan nitrida (NB SiC) diproduksi melalui proses yang disebut nitridasi, di mana butiran SiC mentah dipanaskan dan dicampur dengan senyawa yang mengandung nitrogen untuk membentuk material komposit yang padat dan kuat secara mekanis. Selain itu, bentuk silikon karbida ini memiliki ketahanan goncangan termal yang sangat baik sehingga mampu menahan perubahan suhu yang cepat tanpa retak atau hancur seiring berjalannya waktu.

Kekuatan

Silikon karbida adalah salah satu bahan keramik non-oksida terkuat, dengan tingkat kekerasan Knoop yang sangat keras di antara berlian dan boron nitrida kubik untuk ketahanan terhadap keausan jangka panjang dan kekuatan untuk menahan suhu dan tekanan yang ekstrem.

Serbuk SiC hitam banyak digunakan oleh industri otomotif dan kedirgantaraan untuk menggiling, memoles, dan memoles komponen logam dan keramik ke dimensi yang tepat dengan hasil akhir yang halus. Karena kekuatannya yang lebih tinggi daripada berlian, bahan abrasif ini sering dipilih daripada saingannya.

Reaction Bonded Silicon Carbide (RB SiC) diproduksi dengan menginjeksikan silikon cair ke dalam bahan karbon berpori yang dibentuk sesuai bentuk bagian yang diinginkan, sehingga menghasilkan keramik struktural berkinerja tinggi dan tahan bahan kimia dengan koefisien muai panas yang rendah. RB SiC dapat ditemukan pada pompa dan seal mekanis, bearing, dan komponen aus yang lebih besar.

Ketangguhan

Silikon karbida adalah salah satu dari tiga zat terkeras di Bumi, nomor dua setelah berlian dan boron karbida. Karena kekerasannya yang luar biasa ini, silikon karbida dapat menahan tekanan ekstrem dan tekanan mekanis, sehingga cocok untuk komponen kedirgantaraan, aplikasi otomotif, dan alat pemotong.

Keramik berkinerja tinggi sangat tahan terhadap korosi dan keausan, serta dapat menahan perubahan suhu yang cepat tanpa retak atau berubah bentuk. Selain itu, keramik ini dapat diproses menjadi keramik fungsional, bahan tahan api canggih, dan bahkan bahan abrasif untuk digunakan.

Serbuk silikon karbida hitam (SiCp) adalah alat penting dalam mengasah, memoles dan memoles logam, keramik dan kaca untuk mendapatkan dimensi yang presisi dan permukaan yang halus. Selain digunakan sebagai bahan abrasif, SiC juga dapat berfungsi sebagai antioksidan dalam pembuatan baja dan pengecoran serta bahan tahan suhu tinggi dalam pengecoran. Jenis SiC lainnya termasuk silikon karbida berikatan nitrida (NB SiC) dan silikon karbida nitrida berikatan reaksi sinter (SRBSN); proses ini menghasilkan SRBSN melalui pemanasan tungku resistansi.

Tahan Panas

Silikon karbida adalah pilihan bahan yang ideal untuk aplikasi yang menuntut ketahanan dan kekerasan yang ekstrem, seperti rem mobil atau pelat keramik yang terdapat pada rompi antipeluru. Selain itu, bahan ini memiliki sifat ketahanan kimia yang sangat baik dan bahkan dapat menahan suhu tinggi tanpa meleleh.

Moissanite adalah salah satu bahan sintetis yang paling keras, dengan peringkat kekerasan Mohs 9, sebanding dengan berlian. Meskipun secara alamiah terdapat dalam bentuk mineral langka moissanite, proses produksi massal menggunakan bubuk silikon dan bubuk karbon melalui proses sintering untuk produksi massal bahan sintetis keras ini.

Kekuatan silikon karbida meningkat melalui anil karena ikatan hidrogen pada permukaan nonpolar, dan berguna sebagai deoksidasi dalam pembuatan baja dengan mendorong karburisasi dan meningkatkan laju pemulihan elemen paduan. Karena stabilitas termal dan kelembaman kimianya, komponen silikon karbida untuk peralatan pemrosesan wafer semikonduktor menjamin kinerja yang andal bahkan dalam lingkungan bersuhu tinggi.

Konduktivitas

Serbuk silikon karbida menawarkan kombinasi ideal antara kekerasan dan konduktivitas saat digunakan sebagai bahan abrasif atau komponen keramik tahan abrasi, serta menyatukannya melalui sintering untuk menciptakan produk keramik industri berkinerja tinggi.

Keramik silikon karbida telah menjadi salah satu bahan keramik yang paling banyak dicari saat ini karena sifatnya yang luar biasa, yang berkisar dari daya tahan dan ketahanan korosi yang ekstrem hingga stabilitas termal dan toleransi panas - kualitas yang mendorongnya sebagai salah satu pilihan utama untuk bantalan rem mobil konsumen dan pelat rompi antipeluru. Silikon karbida memberikan kekuatan dan ketahanan termal.