KINETIKA SINTERING SECARA EKSPERIMEN

Untuk mengetahui apa saja yang terjadi selama proses sintering, dibutuhkan pengukuran, penyusutan, butir, dan ukuran rongga sebagai fungsi dari variabel sintering, seperti waktu, temperatur, dan ukuran partikel mula-mula. Jika serbuk padat menyusut, kepadatannya akan meningkat seiring dengan waktu.

Gambar 1. Tipe aksial penyusutan selama sintering sebagai fungsi suhu dengan T₂ > T₁

Secara berlawanan, jika serbuk padatan menjadi kasar, tidak ada penyusutan yang diharapkan dalam eksperimen dilatometri. Oleh karena itu, kinetika pengasaran paling baik diikuti dengan pengukuran rata-rata ukuran partikel sebagai fungsi waktu.

Seperti pada gambar 2, sebuah material akan mengikuti kurva y, yaitu pemadatan dan pengasaran terjadi secara simultan. Kurva x menunjukkan saat pengasaran lebih mendominasi proses sintering, menyebabkan peningkatan ukuran butir tanpa adanya proses pemadatan (pemadatan sangat sedikit, ditunjukkan dengan kurva yang meningkat drastis). Kurva z menunjukkan saat pemadatan lebih mendominasi proses sintering, menyebabkan peningkatan ukuran butir (terjadi pertumbuhan butir).

Metode alternatif penyajian data sintering ditunjukkan oleh gambar 2.b, yaitu plot waktu evolusi antara ukuran butir dan rongga; pengasaran memicu peningkatan keduanya, sedangkan pemadatan menghilangkan rongga.

Gambar 2. (a) grafik persen kepadatan secara teori dengan ukuran butir (b) metode alternatif : grafik ukuran rongga dengan ukuran butir

Contoh dalam eksperimen dari proses pemadatan adalah MgO yang didoping dengan alumina yang disintering pada temperatur 1600^oC.

Dari eksperimen ini didapatkan bahwa alumina yang didoping MgO mengalami peningkatan ukuran butir dibandingkan dengan alumina tanpa doping, sedangkan ukuran rongga menurun.

Untuk contoh dalam eksperimen dari proses pengasaran adalan Fe₂O₃ yang disintering di dalam HCl seperti gambar di bawah ini.

Gambar 6. (a) Sintering Fe₂O₃ di udara (b) Sintering Fe₂O₃ di HCl

Dari eksperimen ini diketahui bahwa Fe₂O₃ memiliki kepadatan yang lebih tinggi saat disintering di udara dan memiliki kekasaran yang tinggi saat disintering di HCl.

Tolong berikan komentar dan saran ya.... salam "Habis gelap terbitlah terang"... 

Sumber :        Barsoum, Michel W. 2003. Fundamentals of Ceramics. USA : Department of Materials

Engineering, Drexel University.