Konduktivitas Termal Inconel 718: Data, Penyebab, dan Manfaat Industri

Daftar isi

Inconel 718 adalah paduan super berbasis nikel yang dikenal karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi pada suhu tinggi. Konduktivitas termalnya relatif rendah dibandingkan dengan banyak logam lainnya, yang merupakan karakteristik paduan nikel.

Konduktivitas Termal

Konduktivitas Termal Khas Inconel 718

Suhu (°C)Konduktivitas Termal (W/m·K)
20~11.4
100~12.1
200~13.0
400~14.6
600~16.5
800~18.3

Catatan: Nilai-nilai di atas merupakan perkiraan dan bisa saja sedikit berbeda, tergantung pada kondisi material atau produsen.

Mengapa Inconel 718 Memiliki Konduktivitas Termal yang Rendah

Inconel 718 memiliki konduktivitas termal yang rendah karena mengandung sejumlah besar elemen resistansi termal tinggi dan memiliki struktur mikro yang kompleks, yang menghambat konduksi panas.

🔍 1. Pengaruh Kandungan Nikel Tinggi
Inconel 718 adalah paduan nikel tinggi. Nikel (Ni) sendiri memiliki konduktivitas termal yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan logam seperti besi dan tembaga. Konduktivitas termal nikel sekitar 90 W/m·K, sedangkan tembaga 400 W/m·K dan besi 80 W/m·K. Hal ini membuat Inconel 718, yang berbahan dasar nikel, secara alami kurang konduktif secara termal.

🔬 2. Elemen Paduan Kompleks
Inconel 718 mengandung beberapa elemen paduan, seperti:

  • Niobium (Nb)

  • Molibdenum (Mo)

  • Aluminium (Al)

  • Titanium (Ti)

  • Besi (Fe)

Unsur-unsur ini membentuk larutan padat kompleks dan fase penguatan presipitasi (seperti γ′ dan γ″), yang menyebarkan getaran kisi (alias “fonon”) yang diperlukan untuk konduksi termal pada skala atom, sehingga menghambat perpindahan panas.

🧊 3. Adanya Fase Penguatan Curah Hujan
Mekanisme penguatan Inconel 718 bergantung pada endapan halus γ′ (Ni₃(Al,Ti)) dan γ″ (Ni₃Nb). Struktur mikroskopis ini tersebar di seluruh kristal dan secara efektif “mengganggu” jalur konduksi panas, yang selanjutnya menurunkan konduktivitas termal.

🧱 4. Kompleksitas Struktur Kisi
Inconel 718 memiliki struktur kubik berpusat muka (FCC) dengan unsur-unsur paduan yang terlarut di dalamnya, sehingga mengakibatkan distorsi kisi yang parah dan menyulitkan fonon untuk merambat dengan lancar, yang juga mengurangi konduktivitas termal.

Keunggulan Konduktivitas Termal Rendah pada Aplikasi Inconel 718

Inconel 718 memiliki konduktivitas termal yang relatif rendah, biasanya sekitar 11,4 W/m·K pada suhu ruangan. Properti ini sangat penting dalam aplikasi berikut:

Struktur Perlindungan Termal
Seperti komponen bagian panas pada mesin jet dan turbin gas

  • Transfer panas yang lambat membantu menunda penetrasi termal dan melindungi struktur inti dari kerusakan suhu tinggi

Lingkungan Kelelahan Termal
Dalam skenario yang melibatkan siklus termal yang sering (misalnya, pemanasan dan pendinginan bergantian), konduktivitas termal yang rendah membantu mengurangi tekanan kejut termal

Komponen Kontrol Termal Presisi
Seperti pegas suhu tinggi dan pengencang kedirgantaraan, yang memerlukan gradien suhu yang stabil untuk mencegah deformasi

Sambungan Komposit Dirgantara
Bila digunakan dalam kombinasi dengan bahan isolasi termal seperti serat karbon, ini membantu mencapai pencocokan tegangan termal yang lebih baik

Perbandingan Konduktivitas Termal dengan Logam Umum (Satuan: W/m·K)

BahanKonduktivitas Termal (Perkiraan)Keterangan
Tembaga (Cu)400Konduktivitas termal yang sangat tinggi, digunakan dalam heat sink
Aluminium (Al)235Konduktivitas termal yang sangat baik, umumnya digunakan pada struktur ringan
Besi (Fe)80Konduktivitas termal sedang, bahan struktural umum
Paduan Titanium (Ti-6Al-4V)6.7Konduktivitas termal sangat rendah, ideal untuk isolasi suhu tinggi
Inconel 71811.4Konduktivitas termal rendah, ideal untuk perlindungan termal dan pengendalian tegangan
Baja Tahan Karat 30416Bahan struktural tahan korosi umum dengan konduktivitas yang cukup rendah

Kesimpulan

Konduktivitas termal yang rendah dari Inconel 718, dipadukan dengan kekuatannya yang tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi, menjadikannya material yang ideal untuk komponen struktural suhu tinggi, bagian penghalang termal, dan komponen utama yang mengalami kelelahan termal.

Produk Terkait

Sumber Terkait
Perbarui preferensi cookie
id_IDID
Gulir ke Atas