Perkenalan
Baru-baru ini, kebutuhan akan material keramik dengan kekuatan dan ketahanan yang lebih baik semakin meningkat di seluruh dunia agar mampu bertahan dalam kondisi kerja yang keras dan tetap bekerja secara efisien. Inilah sebabnya material keramik silikon karbida muncul sebagai salah satu material keramik terbaik dan paling banyak digunakan. Selain memiliki kekerasan dan ketahanan yang mengesankan, material ini juga memiliki sifat-sifat menarik lainnya, yang akan kita bahas secara mendalam dalam artikel hari ini. Selain itu, Anda akan mempelajari berbagai jenis, aplikasi, tren pasar keramik silikon karbida, dan perbedaan heat sink keramik dengan aluminium dan material lainnya.
Karakteristik Bahan Keramik Karbida Silikon
Bahan keramik silikon karbida adalah bahan keramik canggih yang terbuat dari bahan semikonduktor, Silikon Karbida, dan digunakan untuk sejumlah aplikasi industri. Kadang-kadang tampak kuning dan kadang-kadang kehijauan. Semikonduktor ini terbuat dari Silikon dan Karbon yang tersusun dalam struktur kisi kristal, menjadikannya salah satu bahan buatan terkeras yang diketahui di bumi. Berikut ini beberapa sifat bahan keramik silikon karbida yang harus Anda ketahui saat mempertimbangkan untuk membelinya:
-
Tingkat ketahanan tinggi terhadap panas dan korosi
-
Kemampuan menahan suhu tinggi mencapai 1.300°C.
-
Tahan gores
-
Konduktor panas dan listrik yang baik.
-
Bahan yang tidak aktif secara kimia.
-
Kepadatan rendah
-
Memiliki celah pita yang lebar, artinya dapat berfungsi sebagai semikonduktor yang baik untuk perangkat elektronik.
-
Ekspansi termal rendah dan tahan guncangan.
-
Bahan yang sangat keras, kedua setelah Berlian.
-
Kepadatan tinggi 3,20g/mm
-
Titik leleh tinggi 2.730°C
-
Modulus elastisitas besar lebih besar dari 400 GPa.
Jenis Bahan Keramik Karbida Silikon
Ada tiga jenis utama bahan silikon karbida:
-
Bahan silikon karbida berikatan reaksi (RBSiC):
Jenis bahan keramik Karbida Silikon ini dikenal karena kepadatan dan kekuatannya yang luar biasa. Bahan ini diproduksi secara industri dari kombinasi kimia bubuk silikon dan karbon di bawah suhu tinggi dan tekanan sintering minimal. Jika ini dilakukan, Anda biasanya akan mendapatkan material berpori yang dapat menerima infiltrasi silikon. Sebagai hasil dari ketahanan RBSiC yang tinggi terhadap suhu, keausan, dan sobekan, material ini sangat baik untuk memproduksi wadah peleburan, cermin ruang angkasa, dan banyak komponen industri bersuhu tinggi lainnya.
-
Bahan Karbida Silikon yang Diinfiltrasi Silikon (SiSiC):
Jenis material silikon karbida ini lebih mirip dengan material silikon karbida berikatan reaksi dengan tingkat kepadatan tinggi. Perbedaannya di sini adalah material berpori tersebut diinfiltrasi dengan silikon cair. Anda dapat menggunakan SiSiC untuk berbagai aplikasi seperti tabung keramik untuk melapisi mesin industri, semikonduktor untuk perangkat elektronik, dan perkakas untuk membuat nosel serta memotong material.
-
Bahan Karbida Silikon Sinter (SSIC):
Material ringan ini dibentuk dengan mengompresi partikel bubuk silikon karbida di bawah suhu tinggi dan tekanan rendah. Material ini memiliki kemurnian tinggi, permukaan lebih halus, dan kepadatan lebih tinggi. Anda dapat menggunakan jenis material SSIC ini secara industri untuk produksi pompa, segel mekanis, dan beberapa suku cadang mesin.
Perbandingan Antara Heat Sink Keramik Dan Heat Sink Aluminium.
Heat sink adalah perangkat atau plat yang digunakan dalam industri listrik sebagai sarana untuk menghilangkan panas berlebih yang dihasilkan oleh elektronik (Heat disipation). Dengan meningkatnya produksi perangkat elektronik Dalam beberapa tahun terakhir, material keramik canggih dan aluminium telah menjadi dua material yang paling umum digunakan dalam produksi penyerap panas ini.
Namun, jika Anda harus memilih di antara kedua opsi tersebut, heat sink keramik yang terbuat dari bahan keramik canggih seperti silikon karbida cenderung menjadi pilihan yang lebih baik daripada aluminium karena lebih baik dalam menghilangkan atau membuang panas dari perangkat elektronik. Mengapa lebih baik? Jika Anda bertanya. Karena tidak seperti Aluminium, heat sink Silikon Karbida merupakan konduktor listrik yang lebih kuat dalam perangkat elektronik presisi tinggi karena kekerasannya yang luar biasa dan kemampuannya untuk bekerja dengan baik dalam kondisi yang tidak menguntungkan seperti suhu tinggi atau panas. Tidak hanya itu, heat sink keramik canggih ini juga lebih ramah lingkungan dan memiliki ketahanan termal yang lebih tinggi daripada aluminium.
Jika dibandingkan dengan aluminium, heat sink keramik juga dapat menahan reaksi kimia dan korosi, serta tidak memungkinkan terjadinya interferensi elektromagnetik. Properti yang tercantum di atas membuat heat sink keramik silikon karbida menghilangkan panas dari perangkat elektronik ringan atau berenergi tinggi dengan sangat baik dibandingkan dengan aluminium.
Heat sink aluminium bukanlah pilihan yang buruk. Jika Anda mempertimbangkan biaya untuk membeli salah satunya, maka Anda harus tahu bahwa heat sink aluminium lebih murah dibandingkan dengan heat sink keramik dan juga merupakan konduktor termal yang baik. Memilih antara heat sink keramik dan heat sink aluminium sekarang tergantung pada properti yang Anda inginkan atau aplikasi yang mungkin Anda perlukan. Jadi, sementara heat sink keramik memberi Anda kinerja yang optimal, heat sink aluminium hemat biaya.
Elemen Pemanas Karbida Silikon
Karbida silikon dapat digunakan untuk membuat elemen pemanas, karena konduktivitas termalnya yang tinggi. Dengan kepadatannya yang tinggi, batang dan tabung keramik dapat diekstraksi dari berbagai tingkatan SiC pada suhu yang mencapai 2.500°C.
Output daya tinggi merupakan ciri khas elemen pemanas silikon karbida. Elemen-elemen ini, pada umumnya, tidak memerlukan dukungan eksternal, karena dapat dipasang dengan cara apa pun (baik secara horizontal maupun vertikal).
Silikon Karbida digunakan untuk membuat elemen pemanas karena:
-
Ia mempunyai kemampuan untuk mengelola berbagai produk tanpa memandang atmosfer.
-
Mereka sangat ekonomis dan tidak memiliki masalah penyimpanan.
-
Juga bersih dan ramah lingkungan.
Aplikasi Elemen Pemanas Karbida Silikon
Elemen pemanas silikon karbida dapat digunakan dalam berbagai pengaturan dan aplikasi. Mari kita lihat beberapa di antaranya:
Industri Kaca
Dalam industri kaca, Anda dapat menggunakan elemen pemanas SiC ini untuk melelehkan (karena sifat tahan api) dan memurnikan kaca.
Industri Listrik
Anda dapat menggunakannya untuk membuat porselen listrik, roda gerinda, busi, pemanas difusi dan silikon karbida.
Metalurgi
Sintering, pengerasan, deoksidasi, pengujian, perlakuan panas, penempaan dan penyolderan merupakan aplikasi yang sesuai untuk elemen pemanas silikon karbida dalam industri metalurgi.
Industri Keramik
Industri keramik tidak ketinggalan, karena tembikar dan beberapa perkakas dapur lain yang Anda gunakan di rumah semuanya merupakan produk pemanasan silikon karbida.
Tren Pasar Internasional Saat Ini dan Nilai Pasar Keramik Silikon Karbida.
Bahan Karbida Silikon yang Diinfiltrasi Silikon (SiSiC) dan Karbida Silikon yang Disinter (SSiC) mendominasi pasar keramik dalam waktu yang lama pada tahun 2023. Karena kegunaannya, banyak industri mulai membutuhkan bahan keramik karbida silikon ini dan akibatnya, pasar tumbuh dengan pesat.
Anda akan tertarik untuk mengetahui bahwa dua tahun lalu, pasar keramik silikon karbida bernilai $1,27 miliar. Dengan Tingkat Pertumbuhan Tahunan Gabungan sebesar 5,25%, pasar ini diperkirakan akan melampaui $2 miliar pada tahun 2030. Benua Asia memiliki pemain pasar utama seperti Fuji Electric Company, Ltd., Jepang, ROHM Company, Ltd, STMicroelectronics, dll.
Di sini di Keramik GGS, kami menawarkan perpaduan terbaik bahan keramik silikon karbida, penyerap panas keramik, dan produk untuk penggunaan dan kesenangan Anda.
Aplikasi Bahan Keramik Karbida Silikon
Bahan keramik silikon karbida dapat diaplikasikan di berbagai industri, mulai dari industri kimia, perusahaan teknik, hingga industri manufaktur, dan masih banyak lagi. Berikut ini beberapa di antaranya:
Perusahaan Teknik
Di perusahaan teknik, Anda dapat menggunakan silikon karbida dalam bidang elektronik untuk memproduksi perangkat, mesin, dan peralatan yang memerlukan konduktivitas termal dan ketahanan panas tingkat tinggi. Misalnya, silikon karbida dapat digunakan dalam produksi rem, komponen mesin, pompa, bantalan, segel mekanis, lapisan tungku, nosel, pipa, dll.
Industri Keramik
Anda dapat menggunakan keramik silikon karbida untuk menghasilkan cat kuku, rak tungku dan pelapis karena sifatnya yang sangat baik terhadap api dan ketahanan kimia.
Produksi Bahan Abrasif
Bahan yang memerlukan permukaan kasar dan anti gores seperti komponen mesin, alat pemotong dapat diproduksi dari keramik silikon karbida. Bahan abrasif misalnya, menggunakan kekerasan silikon karbida dan sifat tahan aus untuk meningkatkan efektivitasnya.
Industri Elektronik
Elektronik, semikonduktor, dan perangkat daya seperti dioda Schottky, MOSFET juga mendapat manfaat dari keramik silikon karbida.
Militer
Rompi antipeluru yang digunakan di militer bereaksi sangat baik terhadap benda berdampak tinggi karena sebagian besarnya terbuat dari bahan keramik silikon karbida.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa nama umum untuk bahan Keramik Karbida Silikon?
Nama umum untuk bahan Keramik Karbida Silikon adalah Moissanite.
Berapakah tingkat kekerasan Mohs dari keramik silikon karbida?
Tingkat kekerasan Mohs sebesar 9,5 menjadikan keramik silikon karbida sebagai material terkeras kedua di Bumi setelah Berlian.
Apakah bahan Keramik Silikon Karbida memiliki titik didih dan titik leleh?
Ya, zat-zat tersebut memiliki titik leleh sekitar 2.730°C, tetapi tidak memiliki titik didih yang pasti. Akan tetapi, penelitian terkini menunjukkan bahwa pada suhu 4.936°F, zat-zat tersebut dapat berubah dari padat langsung menjadi gas (Sublimasi).
Apa itu Silika Karbida dan apa yang membedakannya dari Silikon Karbida?
Komposisi kimia dan fisikanyalah yang membedakannya. Sementara, Silika Karbida adalah oksida Silikon, dengan rumus kimia SiO2, Silikon karbida adalah senyawa kimia yang terbuat dari Silikon dan Karbon.
Kesimpulan
Bahan silikon karbida akan terus menjadi andalan dalam ekonomi dunia selama populasi dunia terus menggunakan dan membutuhkan bahan keramik canggih. Dengan inovasi dan modifikasi pada bahan keramik silikon karbida ini, ini pasti salah satu sektor terbaik yang dapat Anda masuki dengan aman dan mengharapkan peningkatan.