PROSES SINTERING

Sintering merupakan pemanasan material / bahan dengan cara memanaskannya tidak  sampai melampaui titik lelehnya.

Solid State Sintering merupakan sintering yang dilakukan pada material padat yang bertujuan untuk memperbaiki struktur / kualitas material tersebut.

Selama proses sintering, gaya penggerak makroskopik menurunkan kelebihan energi di permukaan. Ini dapat terjadi dengan :

1)      Penyusutan luas permukaan total karena peningkatan ukuran rata-rata partikel, yang memicu pada pengasaran “coarsening”.

2)      Penghapusan antarmuka padatan / gas dan pembentukan batas area butir, diikuti dengan pertumbuhan butir, yang memicu pada pemadatan “densification”.

Selama proses sintering, kedua mekanisme ini saling berkompetisi.

§  Jika dalam proses atomik lebih cenderung pada pemadatan (densification) maka rongga menjadi lebih kecil dan menghilang seiring dengan lama waktu sintering.

§  Jika dalam proses atomik pengasaran cenderung lebih cepat, maka rongga dan butir, keduanya menjadi lebih besar seiring dengan lama waktu sintering.

 

MEKANISME ATOMIK SELAMA SINTERING

Terdapat 5 tahap :

•      Evaporasi–kondensasi : butiran akan mengalami pelekatan dan pengkasaran

•      Surface diffusion :penyebaran atom pada permukaan

•      Volume diffusion :

–     Massa bergerak dari permukaan ke leher area

–     Massa bergerak dari batas butir ke leher

•      Penyebaran atom dari daerah leher ke permukaan butir

•      Viscous or Ceep flow ( Laju pergerakan dan pengentalan atom)

Coarsening (Pengasaran)

•      Terjadi pada seluruh area butiran kecuali bagian batas

Kenapa ?

•      Karena mekanismenya tidak mengijinkan atom yang berada pada batas area berpindah secara keseluruhan.

•      Akibatnya :Terjadi pertumbuhan ukuran pada daerah leher, yang menyebabkan butir semakin kasar.

•      Tekanan parsial berpengaruh pada coarsening terutama bagi kelengkungan butiran. Tekanan parsial berupa tekanan uap yang tinggi

Misalnya : tekanan parsial yang ada pada bagian s lebih besar daripada bagian n.

Densifikasi (Pemadatan)

•      Densifikasi dapat ditunjukkan pada gambar b sebelumnya, dimana 2 butir mendekat secara bersama-sama dan menyebabkan bagian pinggir melekat / gabung.

•      Terjadi difusi volume dari batas butir ke leher

•      Hal ini pula menyebabkan terjadi penyusutan dan menghilangnya pori-pori

KINETIKA SINTERING

•      Tahap sintering -> di gagas oleh peneliti bernama Coble yang menggambarkan tahap sintering sebagai interval geometrik

•      Tahap awal

–     Bidang kontak interparticle meningkat karena pertumbuhan daerah leher dan kepadatan relatif meningkat 60-65%

•      Tahap pertengahan

–     Ditandai dengan menyempitnya saluran pori. Kepadatan meningkat antara 60-90%

•      Tahap akhir

–     Ditandai dengan berakhirnya fase pori (Saluran pori sudah menghilang)

Silakan tullis komentar anda dengan sopan..terimakasih.. semoga bermanfaat...

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