Seiring dengan kemajuan dunia menuju pembangunan, inovasi ada di mana-mana. Dengan diperkenalkannya metode pemrosesan yang canggih, jenis keramik khusus kini mendominasi industri. Dalam artikel unik ini, kita akan membahas jenis keramik yang paling diminati dan unik, yaitu Keramik Teknis.
Apa itu Keramik Teknis?
Keramik teknis merupakan jenis keramik tingkat lanjut yang dikenal dengan berbagai nama. Keramik ini dikenal dengan sebutan keramik tingkat lanjut atau keramik rekayasa, di pasaran. Beberapa produsen juga menggunakan istilah keramik berkinerja tinggi dan keramik presisi untuk keramik tersebut. Apa pun istilah yang digunakan, semuanya merujuk pada hal yang sama.
Keramik teknis didefinisikan sebagai bahan keramik anorganik. Keramik ini merupakan jenis keramik canggih yang terbuat dari unsur-unsur unik termasuk O2 (Oksigen) dan AI (Aluminium). Keramik ini memiliki sifat mekanik, listrik, dan termal tertinggi. Sifat-sifat tersebut dapat dikontrol dengan penambahan unsur-unsur minor lainnya. Kombinasi sifat termal dan fisiknya menjadikannya pilihan terbaik untuk produk-produk yang tidak dapat digantikan oleh alternatif lain.
Keramik ini diproduksi dengan bahan sintetis atau yang diformulasikan secara alami. Keramik teknis disebut keramik canggih karena bahan-bahan yang dibutuhkan dalam proses pembuatannya sangat murni. Bahan-bahan tersebut disempurnakan dengan hati-hati untuk mengendalikan bentuk dan ukuran partikel. Keramik ini digunakan dalam berbagai industri untuk memproduksi berbagai produk yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Kategorisasi Material Keramik Teknis:
Keramik canggih, teknis, atau berkinerja tinggi dapat diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:
- Material Komposit: Termasuk material yang diperkuat serat, kombinasi non-oksida, oksida dan material lain serta material yang diperkuat partikulat.
- Oksida: Meliputi unsur-unsur seperti Zr, Be, Al2O3, dll.
- Non-Oksida: Nitrida, karbida, dsb. termasuk dalam kategori non-oksida.
Mengapa Keramik Canggih Begitu Populer?
Tidak diragukan lagi, seiring dengan kemajuan dunia menuju pembangunan, permintaan dan cakupan keramik teknis atau keramik rekayasa juga meningkat. Didefinisikan sebagai material polikristalin, keramik ini menjadi sangat populer di seluruh dunia.
Alasan pertama mengapa mereka diminati adalah karena mereka membuka peluang baru untuk berbagai aplikasi. Misalnya, teknik mesin dan pabrik, manufaktur otomotif, pengecoran logam, elektronik, manufaktur tekstil, dan teknologi medis.
Selain itu, kebutuhan konsumen untuk berbagai industri berkembang pesat dari tahun ke tahun. Oleh karena itu, berbagai insinyur dan pembangun lebih memilih material canggih dan berkualitas tinggi seperti keramik teknis untuk memenuhi semua tuntutan dan kebutuhan mereka. Selain digunakan di bidang-bidang yang disebutkan di atas, penggunaan keramik teknis juga akan menjangkau industri nanoteknologi dan optik.
Terakhir, permintaan keramik teknis atau presisi meningkat di berbagai industri karena sangat mudah disesuaikan. Keramik presisi berkualitas tinggi yang diproduksi oleh perusahaan profesional kini menggantikan material biasa untuk berbagai aplikasi.
Sebelumnya, perusahaan menggunakan bahan tahan api dan polimer, tetapi sekarang mereka beralih ke keramik teknis.
Apa Saja Sifat Penting Material Keramik Teknis?
Beberapa sifat penting keramik teknis tercantum di bawah ini:
●Kekuatan Kompresi
Keramik teknis yang dipadatkan akan menunjukkan kekuatan yang sangat tinggi. Keramik teknis dapat menahan beban tinggi minimal 4000 MPa (MPa adalah singkatan dari Megapascal). Namun, jika Anda membandingkannya dengan material lain seperti zirkonium atau titanium, Anda dapat membayangkan betapa kuatnya keramik teknis.
●Ketahanan Aus
Jenis keramik presisi atau keramik teknis yang canggih juga dapat menahan suhu tinggi. Selain menahan suhu tinggi, keramik ini juga dapat mempertahankan sifat mekanik dan listriknya secara efektif. Itulah sebabnya keramik teknis digunakan dalam berbagai aplikasi dengan emisi panas tinggi. Contohnya termasuk alat pemotong, tungku, dan mesin jet.
●Kekerasan
Tidak diragukan lagi, keramik teknis telah memenangkan hati para pengguna kelas atas karena kekakuannya yang tinggi dan kekerasannya yang luar biasa. Para produsen mengalihkan prioritas mereka ke keramik teknis karena material unik ini 4x lebih keras dibandingkan baja tahan karat.
●Kepadatan
Keramik teknis memiliki kepadatan mulai dari 2 g/cc. Karena kepadatannya yang rendah, keramik teknis lebih disukai daripada material lain untuk berbagai aplikasi. Seperti yang Anda ketahui, kepadatan rendah menghasilkan bobot yang rendah. Semakin rendah kepadatannya, semakin rendah bobot zat tersebut.
●Kemampuan Suhu
Menurut data, berbagai jenis keramik canggih dapat menahan suhu lebih dari 3182°F (1750°C). Karena dapat menahan suhu tinggi, keramik ini termasuk dalam kategori material suhu sangat tinggi. Karena kemampuannya menahan suhu tinggi, keramik ini dapat digunakan dalam berbagai mesin, turbin, serta bantalan.
●Tahan Korosi
Tidak diragukan lagi, keramik teknis adalah material yang stabil secara kimia. Tetapi mengapa? Jawabannya terletak pada ikatan kimianya. Pada sebagian besar material keramik teknis (terutama oksida), ikatan ionik dominan, yang membuat material tersebut kaya akan sifat tahan korosi.
●Konduktivitas Termal atau Isolasi
Keramik teknis dapat memiliki konduktivitas termal atau sifat insulasi yang berbeda. Sifat-sifat tersebut bergantung pada komposisi kimia material. Misalnya, beberapa jenis keramik teknis memiliki sifat konduktivitas termal yang unggul. Produk semacam itu paling cocok untuk heat sink atau exchanger.
Di sisi lain, beberapa produk keramik teknis memiliki sifat isolasi. Singkatnya, keramik teknis sangat fleksibel/dapat disesuaikan.
Sifat-sifat penting lainnya termasuk biokompatibilitas, kekuatan lentur, metalisasi, piezo-listrik dan dinamika, guncangan termal dan ketahanan fluktuasi, dll.
Perbedaan Antara Keramik Teknis Dan Keramik Tradisional
Setelah kita menjelajahi sifat-sifat uniknya, mari kita lihat bagaimana bahan-bahan canggih ini berbeda dari keramik tradisional. Penggunaan dan proses pembuatan kedua jenis keramik ini sangat berbeda, dan masing-masing memiliki kelebihannya sendiri. Di bawah ini, kita akan menjelajahi perbedaan di antara keduanya secara lebih rinci.
1. Komposisi:
Perbedaan utama antara keramik teknis dan keramik tradisional adalah komposisinya. Bahan penyusun keramik teknis terutama terdiri dari berbagai karbida, oksida, nitrida, seperti aluminium oksida, silikon nitrida, silikon karbida, dan lain-lain. Selain itu, keramik teknis juga mengandung banyak bahan sintetis.
Pembuatan dan pengolahan keramik tradisional menggunakan berbagai jenis bahan baku (seperti: silika, tanah liat, dan feldspar).
2. Kinerja:
Perbedaan besar lainnya antara keramik teknis dan keramik tradisional adalah kinerjanya. Keramik tradisional digunakan dalam aplikasi terbatas. Misalnya, isolasi listrik kelas menengah. Namun, mengapa keramik tradisional digunakan dalam proses kelas menengah dan tidak digunakan dalam tugas kelas atas?
Alasan di balik hal ini adalah karena keramik tradisional umumnya memiliki kekerasan rendah hingga sedang. Selain kekerasannya yang rendah, keramik ini juga memiliki kekuatan yang rendah dan keseimbangan termal yang rendah. Sebaliknya, karena sifatnya yang unik, keramik teknis dirancang untuk aplikasi yang menuntut.
3. Pengolahan:
Terakhir, keramik canggih berbeda secara signifikan dari keramik konvensional dalam hal pemrosesan. Keramik tradisional biasanya dibentuk menggunakan metode dasar seperti pengecoran, kemudian dibakar pada suhu tinggi untuk menyempurnakan bentuknya. Sebaliknya, keramik berkinerja tinggi memerlukan teknik khusus. Metode ini bervariasi menurut industri, dengan pendekatan umum termasuk pemesinan presisi dan pemadatan serbuk.
Intinya:
Keramik teknis dianggap sebagai benda non-logam anorganik. Tidak diragukan lagi, penerapan keramik canggih ini di berbagai industri semakin berkembang dari hari ke hari. Berkat sifat-sifatnya yang unik, keramik ini sangat diminati di seluruh dunia. Produsen dan pengguna kelas atas menggunakannya untuk menggantikan bahan-bahan yang umum digunakan karena sifat-sifatnya yang unik.