Bubuk Alumina: Di Mana, Bagaimana, dan Mengapa Digunakan

Bubuk alumina, juga dikenal sebagai aluminium oksida (Al2O3), adalah zat kristal putih yang terbuat dari pemurnian bijih bauksitIni adalah komponen utama dalam pembuatan keramik alumina untuk berbagai aplikasi industri karena sifat bawaannya, seperti ketahanan aus.

Bubuk alumina kemurnian tinggi untuk aplikasi keramik dan industri tingkat lanjut.

Aplikasi Industri Bubuk Alumina

Bahan keramik alumina berkinerja tinggi yang dikenal karena daya tahan dan ketahanan panasnya dalam aplikasi industri.

Bubuk alumina merupakan zat serbaguna yang memiliki beberapa aplikasi industri. Keramik alumina yang Anda buat darinya akan menunjukkan kualitas berkinerja tinggi (lebih lanjut tentang ini di bagian selanjutnya dari artikel ini).

Berikut ini adalah beberapa aplikasi serbuk alumina:

Bahan Abrasif – Bubuk alumina, khususnya yang sangat murni, dapat menahan abrasi, membuatnya sempurna untuk produk abrasif seperti media penggiling dan amplas.
Bahan Biomedis – Keramik yang terbuat dari serbuk alumina memiliki biokompatibilitas yang baik. Hal ini memungkinkan keramik tersebut digunakan dalam pembuatan sendi dan tulang buatan, mahkota gigi, dan implan medis lainnya.
Lembaran Keramik – Biasanya terbuat dari bubuk alumina 99.0%. Lembaran ini memiliki kemampuan suhu tinggi yang memungkinkannya digunakan di lingkungan dengan tingkat kelembapan tinggi.
Elektronik – Bubuk alumina memiliki sifat isolasi termal dan listrik yang baik. Bubuk ini dapat digunakan untuk membuat isolator tegangan tinggi dan penutup serta substrat listrik.
Keramik Rekayasa – Produk ini digunakan dalam aplikasi yang lebih teknis atau canggih, seperti produksi semikonduktor, pemrosesan CVD, dan fotolitografi. Untuk membuatnya, bubuk alumina dengan kemurnian tinggi diperlukan agar produk ini tahan terhadap keausan, reaksi kimia, dan perubahan termal.
Bahan Pengisi – Bubuk alumina dapat berfungsi sebagai bahan pengisi. Bubuk ini membantu memastikan bahwa produk seperti karet dan plastik dapat menahan perubahan suhu dan tekanan.
Kaca - Karena bubuk alumina keras dan tahan terhadap tekanan, maka kaca menjadi antipeluru dan antipecah.
Peralatan Laboratorium – Serbuk alumina memiliki titik leleh yang tinggi dan bersifat inert secara kimia. Oleh karena itu, serbuk ini paling cocok untuk peralatan laboratorium yang biasanya digunakan untuk menggiling dan memanaskan senyawa kimia.
Penggunaan Militer – Bubuk alumina digunakan dalam manufaktur Pelindung tubuh dan rompi antipeluru karena sifat bawaannya memungkinkannya menyerap guncangan.
Bahan Tahan Api – Bahan tahan api perlu memiliki ketahanan terhadap guncangan termal dan titik leleh yang tinggi, seperti yang dimiliki bubuk alumina.

Cara Penggunaan Bubuk Alumina

Dalam bidang manufaktur keramik alumina, bubuk alumina yang akan Anda gunakan bergantung pada 2 faktor: jenis dan tingkat kemurnian. Sebaiknya pilih yang paling bermanfaat bagi produk Anda. Misalnya, jika Anda menginginkan produk yang sangat keras, bubuk alumina yang dikalsinasi adalah pilihan yang masuk akal.

Anda dapat merujuk pada tabel di bawah untuk mengetahui lebih lanjut setiap jenis dan tingkat kemurnian bubuk alumina.

Jenis-jenis Serbuk Alumina

Sebaiknya Anda hanya menggunakan jenis bubuk alumina yang sesuai dengan spesifikasi aplikasi Anda. Untungnya, hanya ada 3 jenis utama yang dapat Anda pilih, yang bervariasi tergantung pada hal berikut:

Kandungan zat besi (Fe2O3), silika (SiO2), dan soda (Na2O)
Tingkat kemurnian bubuk alumina dan sifat spesifik yang digunakan dalam produksinya

Jenis	Keterangan
Alumina yang dikalsinasi	Alumina yang sangat murni, pada 99,9%. Hasil ini diperoleh dengan memanaskan bubuk alumina hingga 1050°C untuk menghilangkan air dan kotoran di dalamnya.
Alumina tabular	Alumina kalsinasi sinter yang dikenal karena ketahanan panas, kekuatan, dan kepadatannya.
Alumina terhidrasi	Alumina yang dikenal karena titik lelehnya yang tinggi. Alumina ini populer digunakan dalam glasir karena dapat meningkatkan warna dan kualitas perekat.

Tingkat Kemurnian Serbuk Alumina

Struktur kimia bubuk alumina (Al2O3), menunjukkan susunan kristalnya untuk aplikasi industri.

Kadarnya bervariasi berdasarkan pada seberapa murni kandungan bubuk alumina dalam komposisi material keramik alumina. Masing-masing memiliki kegunaannya sendiri.

Namun tentu saja, kita tidak dapat menyangkal bahwa semakin tinggi tingkat kemurnian yang digunakan dalam produk Anda, semakin baik kualitasnya.

Tingkat Kemurnian	Penggunaan	Contoh Aplikasi
99.9% alumina	Hanya digunakan pada aplikasi yang sangat kritis di mana satu atau kombinasi dari sifat-sifat berikut sangat penting: Mekanis Listrik Panas Tahan korosi	Isolator tingkat nuklir Komponen etsa plasma
99.8% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan plasma tingkat pertama dan ketahanan kimia serta sifat dielektrik yang tinggi	Semikonduktor
99.7% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan hal berikut: Reflektansi 98% pada 1064 nanometer Reflektansi 96% dari 500–2000 nanometer	Reflektor laser
99.5% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kombinasi ketahanan listrik dan kimia	Semikonduktor, termasuk perlengkapan dan ruang
99.0% alumina	Digunakan pada aplikasi yang membutuhkan kekerasan dan ketahanan	Komponen putar Pompa resiprokal untuk bahan kimia
98.6% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan material ringan	Pelindung pada kendaraan militer
97.6% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan stabilitas dimensi dan listrik dalam berbagai suhu	Komponen laser Sinar X Perangkat elektro-optik
97.5% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan lapisan logam tebal dan ketahanan abrasi dan kimia.	Jaringan resistor Lapisan dielektrik Konduktor
97.0% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan isolasi listrik	Tabung sinar X Isolasi untuk peralatan medis Mikroskop elektron
96.0% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kombinasi properti berikut: Listrik Kimia Panas Mekanis	Perangkat medis, seperti nosel, rumah konektor listrik, dan katup darah
95.0% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan peningkatan kekuatan tekan dan lentur, serta kedap udara tingkat pertama.	Pengumpanan keramik ke logam Implan medis Pelindung tubuh militer
94.0% alumina	Digunakan pada aplikasi yang memerlukan penambahan lapisan logam mangan dan sifat-sifat berikut: Ekspansi termal rendah Konstanta dielektrik Resistivitas volume tinggi Tahan bahan kimia Tahan abrasi	Pelapis bantalan Sensor tekanan Tabung elektron
92.0% alumina	Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kepadatan dan non-pori	Kemasan listrik Media penggilingan

Alumina yang Diperkeras dengan Zirkonia

Alumina yang dikeraskan dengan zirkonia (ZTA) adalah jenis khusus yang menggabungkan bubuk alumina dengan zirkonia 10%–20% (zirkonium oksida, ZrO2).

Dengan zirconia yang tertanam di dalamnya komposit matriks alumina, material yang dihasilkan akan memiliki kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus yang lebih baik. Jauh lebih baik daripada jika dibuat dari bubuk alumina yang sangat murni.

Karakteristik yang Membuat Serbuk Alumina Menjadi Material yang Layak

Sampai di sini, kita telah membahas tentang kualitas keramik alumina. Jadi, apa yang terkandung dalam bubuk alumina yang membuat keramik ini tahan terhadap keausan, korosi, suhu tinggi, dan bahan kimia?

Kepadatan - Bubuk alumina digiling hingga nanometer untuk memastikan ukuran butirannya antara 3 dan 5 mikron setelah pembakaran. Ini memastikan lebih sedikit rongga dalam keramik alumina, menghasilkan kepadatan yang lebih tinggi, yang pada gilirannya, menghasilkan permukaan keausan yang optimal.
Tahan suhu tinggi – Tidak seperti logam, bubuk alumina mempertahankan sifat-sifatnya pada suhu tinggi. Bubuk ini dapat bertahan hingga 1650°C dalam lingkungan oksidasi dan reduksi dan hingga 2000°C dalam lingkungan vakum.
Ketahanan abrasi – Serbuk alumina pada dasarnya keras, memiliki hra80-90 pada skala kekerasan Rockwell. Jadi, serbuk ini memiliki ketahanan abrasi yang tinggi, memastikan bahwa keramik alumina tidak akan mudah aus.
Ketahanan kimia – Bubuk alumina bersifat inert secara kimia, jadi zat seperti pelarut tidak akan banyak berpengaruh pada keramik alumina.
Mekanik – Bubuk alumina dapat menahan tekanan dan regangan karena kekerasannya. Ditambah lagi, semakin tinggi kemurnian bubuk alumina dalam keramik alumina, semakin tinggi pula karakteristik mekanisnya.
Dielektrik – Bubuk alumina dapat membantu keramik alumina menahan tegangan elektromagnetik tanpa kehilangan dielektrik. Karakteristik tersebut membuatnya ideal untuk produksi bahan insulasi.
Termal – Karena bubuk alumina dapat beradaptasi dengan suhu tinggi, ia memiliki ketahanan yang tinggi terhadap konduktivitas termalEfek kejutan termal pada keramik alumina akan diminimalkan.

Tanya Jawab Umum

Apakah Bubuk Alumina Aman Digunakan?

Ya. Serbuk alumina tidak langsung membahayakan kesehatan atau nyawa Anda. Namun, Anda harus berhati-hati agar tidak menghirupnya atau mengenai mata atau kulit. Jika tidak, serbuk alumina akan menyebabkan masalah pernapasan dan iritasi mata dan kulit.Anda dapat membaca lebih lanjut tentangnya di PubChem.)

Jadi, untuk memastikan keselamatan Anda, sebaiknya ikuti panduan keselamatan dan kenakan alat pelindung diri yang sesuai.

Apakah Bubuk Alumina Sama dengan Keramik Alumina?

Tidak. Bubuk alumina (aluminium oksida, Al2O3) adalah zat yang digunakan untuk membuat keramik alumina.

Apakah Bubuk Alumina Sama dengan Bubuk Aluminium?

Tidak. Salah satu faktor yang membedakannya adalah kemampuannya untuk bereaksi terhadap bahan kimia. Serbuk alumina memiliki kelembaman kimia yang tinggi sehingga membuatnya stabil dan tahan terhadap korosi.

Serbuk aluminium, di sisi lain, terbuat dari logam aluminium (Al) yang akan teroksidasi saat terkena udara. Lapisan teroksidasi tersebut kemudian akan menghasilkan lapisan oksida yang akan membantu ketahanannya terhadap korosi.

Kesimpulan

Bubuk alumina merupakan zat fleksibel yang digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Setiap aplikasi dibuat dari jenis dan kemurnian tertentu yang memastikan keramik alumina berfungsi sebagaimana mestinya.

Misalnya, Anda memproduksi peralatan laboratorium. Anda akan menggunakan tingkat kemurnian 99,0% atau lebih tinggi untuk mencapai sifat termal dan kimia yang optimal.