Karena meningkatnya polusi lingkungan, terjadi pula peningkatan serupa pada permintaan sensor gas.
Meskipun ada banyak bahan untuk membuatnya, Silikon Karbida merupakan bahan sensor gas yang paling menjanjikan dan paling tahan lama.
Mengapa demikian dan apa manfaatnya?
Mari kita cari tahu.
Apa itu Karbida Silikon
Material keramik canggih tersedia dalam berbagai bentuk, masing-masing punya karakteristik unik.
Namun, sangat sedikit di antara mereka yang memiliki stabilitas kimia tinggi, kekuatan mekanis, ketahanan panas, atau sensitivitas tinggi terhadap molekul gas.
Di sinilah Silikon Karbida berperan, dan bukan hanya itu saja, hal-hal inilah yang membuatnya menonjol.
Karbida Silikon mempunyai semua kualitas ini dan banyak sifat penting lain yang dibutuhkan untuk sensor gas berkinerja sangat tinggi.
Meskipun Silicon Carbide merupakan bahan yang canggih keramik bahannya, memiliki kualitas yang lebih tahan lama, sehingga membuatnya cocok untuk penggunaan industri.
Apa itu Sensor Gas?
Pada dasarnya, sensor gas digunakan untuk mengidentifikasi berbagai jenis gas.
Mereka digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi emisi gas yang belum tentu dapat kita lihat dengan mata.
Namun, penggunaan praktisnya adalah untuk mendeteksi gas beracun, dan juga untuk mengukur konsentrasi gas.
Mereka sering digunakan dalam industri untuk mendeteksi kebocoran gas dan juga untuk penggunaan nonindustri, terutama saat polusi lingkungan meningkat.
Sensor gas yang hebat terdiri dari bahan yang tahan secara kimia dan merupakan semikonduktor yang baik.
Dan ini semua adalah kualitas dari Silikon Karbida.
Sifat-sifat Karbida Silikon
Meskipun Silikon Karbida juga merupakan bahan keramik canggih, ia memiliki kualitas unik yang membuatnya berbeda dari yang lain.
Dari kekuatan mekaniknya yang tinggi, aktivitas semikonduktor, stabilitas kimia yang sangat baik, dan beberapa kualitas lainnya.
Penggunaan silikon karbida dan aplikasi silikon karbida dalam sensor gas terutama karena kualitasnya yang luar biasa ini.
Mari kita memeriksanya:
-
Ketahanan Aus
Karbida silikon kuat dan sangat tahan aus, dapat dengan mudah menahan goresan atau kerusakan permukaan lainnya.
Bahkan ketika terkena aliran gas terus-menerus, mereka masih mempertahankan kualitas unik ini.
Aplikasi silikon karbida dalam sensor gas menghasilkan kinerja jangka panjang, bahkan dengan kontaminasi dan aliran udara yang konstan.
-
Kekuatan
Anda mungkin pernah mendengar bahwa berlian itu keras, tetapi tahukah Anda apa yang lebih keras dari berlian, yaitu Silikon Karbida.
Silikon Karbida merupakan salah satu material keramik canggih terkeras yang ada.
Karbida Silikon berukuran sekitar 9,2 pada Skala Mohs, dan itu hanya sedikit di bawah berlian.
Hal ini memberinya kemampuan untuk dengan mudah menghadapi tekanan fisik dan lingkungan yang kasar.
-
Stabilitas Kimia
Tidak seperti bahan keramik canggih lainnya, Silikon Karbida memiliki tingkat stabilitas kimia yang mengesankan.
Tidak bereaksi atau rusak akibat kondisi kimia keras seperti yang dialami beberapa material keramik canggih lainnya.
Sangat tahan terhadap asam dan gas korosif lainnya.
-
Konduktivitas Termal yang Sangat Baik
Kualitas lain dari silikon karbida adalah kemampuannya untuk menghilangkan panas dengan cepat.
Ini dapat membantu menghindari kasus panas berlebih.
Dan apa artinya ini bagi sensor gas?
Aplikasi Silikon Karbida dalam sensor gas berarti sensor dapat tetap lebih dingin dan stabil bahkan dalam lingkungan yang berfluktuasi.
-
Celah Pita Lebar
Karbida Silikon memiliki celah pita yang sempurna yang memungkinkannya dengan mudah mendeteksi perubahan dalam sifat listrik.
Hal ini juga menjadikannya kualitas yang sangat baik untuk penggunaan sensor gas.
Aplikasi Silicon Carbide pada sensor gas terutama dengan karakteristiknya menjadikan sensor mudah dalam mendeteksi gas konsentrasi.
Terbuat dari Apa Sensor Gas?
Kami telah menjelaskan sebelumnya bahwa sensor gas digunakan untuk mendeteksi berbagai jenis gas dan juga untuk mendeteksi emisi gas.
Sekarang kita akan membahas komponen-komponennya.
-
Bahan Penginderaan
Salah satu komponen terpenting dari sensor gas disebut Material penginderaan.
Inilah yang membantu sensor gas mendeteksi dan mengukur gas yang ditargetkan.
-
Substrat
Sekali lagi, ada Substrat, ini mendukung bahan penginderaan yang dibahas sebelumnya, ini memastikan bahan tersebut berfungsi dengan baik.
-
Elemen Pemanas
Nah, ini adalah properti terakhir dan salah satu yang paling penting.
Yang dilakukannya adalah memanaskan material penginderaan.
Untuk sensor gas, penghangat dibutuhkan untuk menghangatkan material penginderaan.
Ketiga komponen ini membuat sensor gas secara efektif mendeteksi dan mengidentifikasi berbagai jenis gas.
Apakah Silikon Karbida Bahan Keramik Canggih?
Ya, Silikon Karbida adalah material keramik yang canggih.
Ia memiliki beberapa sifat khusus yang dimiliki material keramik canggih, dan masih banyak lagi yang tidak.
Inilah yang membuatnya menonjol.
Karakteristik material maju yang unik ini meliputi dan tidak terbatas pada kekuatan mekanik tinggi, konduktivitas termal tinggi, dan masih banyak lagi.
Bagaimana Sensor Gas Dibuat?
Proses pembuatan sensor gas melibatkan banyak proses, mari kita lihat sekilas:
Hal pertama yang harus dilakukan adalah memilih substrat yang tepat yang dapat bekerja dengan baik pada suhu yang keras
Silikon Karbida berperan di sini, karena sering dipilih karena ketahanannya yang tinggi.
Hal berikutnya adalah mendepositkan bahan penginderaan pada substrat Silikon Karbida yang telah dipilih.
Setelah itu, logam kemudian diendapkan pada bahan penginderaan, hal ini bertujuan untuk menciptakan elektroda.
Terakhir, pemanas ditambahkan pada beberapa sensor gas untuk lebih meningkatkan suhu bahan penginderaan di dalamnya.
Proses Pembuatan Karbida Silikon
Ada banyak metode dan proses untuk memproduksi Silikon Karbida.
Kita memiliki Proses Acheson, proses Lely, dan juga infiltrasi Uap Kimia.
Mari kita bahas satu per satu:
-
Metode Lely
Saat menggunakan metode ini, Silikon Karbida dimasukkan ke dalam wadah grafit.
Kemudian, dipanaskan hingga 2.500°C dalam atmosfer gas inert.
Dengan pemanasan, Karbida Silikon menghilang dan dituangkan ke permukaan yang lebih dingin di mana ia membentuk kristal berkualitas tinggi.
-
Metode Acheson
Di sini Silika dan bahan seperti karbon seperti kokas dicampur lalu dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi.
Proses pemanasan ini menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan Silikon Karbida.
-
Metode Infiltrasi Uap Kimia
Dengan menggunakan metode ini, gas yang memiliki sifat Silikon dibawa ke ruang dengan material seperti serat karbon.
Ketika suhu meningkat, gas akan menempelkan Silikon Karbida pada serat.
Masing-masing metode ini dipilih dan digunakan berdasarkan penggunaan Silikon Karbida yang dimaksudkan.
Perbedaan Antara Karbida Silikon dan Material Keramik Canggih Lainnya
Karbida Silikon unik dibandingkan dengan bahan keramik canggih lainnya, karena dua alasan:
1. Karena memiliki sifat-sifat khas bahan keramik canggih.
2. Karena ia juga memiliki karakteristik unik yang membuatnya lebih cocok untuk sensor gas.
Selain itu, Silikon Karbida memiliki konduktivitas termal yang tinggi, hal ini memudahkan sensor gas untuk mendeteksi gas.
Stabilitas kimia dari Silicon Carbide juga membuat sensor gas mencegah pembacaan yang salah dan salah
Daya tahan dan stabilitas kimia ini membuat Silikon Karbida melampaui bahan keramik canggih lainnya.
Hal ini menjadikannya bahan yang sangat cocok untuk sensor gas.
Aplikasi Karbida Silikon
Karena daya tahan dan berbagai kualitas lain dari Silikon Karbida, sensor gas yang terbuat darinya digunakan di berbagai bidang.
Mari kita memeriksanya.
-
Ruang angkasa
Di sini, Silikon Karbida membantu mendeteksi dan memberi peringatan jika terjadi kebocoran bahan bakar.
Dengan karakteristiknya seperti penginderaan material, ia dapat mengukur emisi di pesawat dan dengan demikian, membantu mengurangi polusi sosial.
-
Industri otomotif
Karbida Silikon bertindak sebagai pengawas untuk membatasi dan mengendalikan kelebihan kehabisan gas dari mobil.
Hal ini juga membantu dalam memerangi pencemaran lingkungan.
-
Dan juga dalam proses industri
Dalam industri manufaktur dan pembangkit listrik besar lainnya, silikon karbida digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas.
Ini membantu mencegah bahaya.
Apa Pentingnya Karbida Silikon Dalam Sensor Gas
Silikon Karbida merupakan material yang sangat penting dalam sensor kaca.
Dengan komponen-komponennya yang unik, ia menonjol sebagai salah satu bahan yang paling tepat untuk berbagai aplikasi sensor gas.
Mengapa?
-
Ketahanan yang sangat baik terhadap suhu
Tidak seperti bahan keramik canggih lainnya, Karbida Silikon dapat bekerja dengan sangat baik bahkan di bawah suhu ekstrim.
Untuk aplikasi sensor gas di tempat-tempat seperti mesin mobil, fitur stabilitas kimia dari Silikon Karbida dapat meningkatkan efektivitasnya.
-
Kekuatan
Berkat kekuatan dan daya tahan Silikon Karbida, sensor gas yang terbuat darinya bertahan lebih lama daripada yang bukan.
-
Stabilitas Kimia
Karbida Silikon tidak rusak akibat kondisi kimia keras seperti yang dialami beberapa bahan keramik canggih lainnya.
Hal ini membuat sensor gas bekerja dengan baik, bahkan dalam kondisi kimia yang keras.
Sebagai Kesimpulan
Silikon Karbida bukan sekadar material keramik canggih biasa.
Memiliki semua komponen khas bahan keramik canggih dan masih banyak lagi.
Keunikannya menjadikannya material yang sangat bagus untuk sensor gas.
Dengan ini, relevansinya dalam sensor gas dan penggunaan industri lainnya tidak akan berkurang.