Satu mulut sejuta kata

We just have a mouth that can say a million words, so don't tell a lie

Satu mulut sejuta kata header image 2

Electroceramics

November 23rd, 2012 · No Comments

Setelah lebih 3 tahun tidak menulis (karena sedang mendalami tulisan) akhirnya ada sesuatu yang bisa dipaparkan disini.. tentang electroceramics atau keramik-elektrik (saya lebih suka mengunakan kata ini) atau keramik-elektro. 3 tahun sudah mengintip lebih dalam, apa sih keramik-elektrik ini..

Keramik-elektrik sepintas dari namanya sudah terlihat dari 2 suku kata keramik (sudah dijelaskan terlebih dulu) dan elektrik (sifat kelistrikan), secara sederhana dapat diartikan bahan keramik yang mempunyai sifat-sifat kelistrikan.

Sejauh ini bahan keramik digunakan sebagai isolator (karena ketahanan-listriknya yg sangat tinggi) dalam bidang kelistrikan, namun sebenarnya keramik juga dapat digunakan sebagai konduktor. Diakhir abad 18, keramik jenis magnetit diketahui mempunyai sifat-sifat magnetik, namun belum disadari jika sifat tersebut berhubungan dengan konduktifitas listrik. Magnetit digunakan sebagai anoda dalam proses ekstraksi halogen pada mineral nitrat. Begitu juga dengan zirkonia dengan tambahan sedikit lantanum oksida, digunakan sebagai filamen Nerst yang menghasilkan nyala lampu putih.

(Lampu Nernst milik Landesmuseum für Technik und Arbeit )

Kingery dkk [1] membeberkan lebih lanjut tentang keramik dengan sifat konduktornya, tahun 1910 mulai menyebar penggunaan keramik sebagai penerima gelombang radio (radio receivers) dan multi saluran telepon. Bahan keramik yang digunakan masih jenis magnetit dari jenis ferit misal Seng Nikel-Ferit atau Seng Mangan-Ferit, dimana mempunyai tahanan-listrik yang tinggi dan kerentanan-listrik yang rendah terhadap arus eddy.

Di akhir 1940, Kingery [1] menceritakan muncullah bahan dengan permitivitas dielektrik yang tinggi, barium titanat (εr ~ 2000 – 10000), digunakan dalam berbagai aplikasi dengan ukuran yang kecil namun dapat memberikan berbagai kombinasi kapasitansi, sehingga bermunculanlah berbagai bentuk transistor dan IC dengan bentuk yg kecil namun berkapasitan yang tinggi.

(IC dengan stuktur lapisan ganda)

Sekilas kita sudah bisa membayangkan apa sih keramik-elektrik ini, terlepas dari paham bahwa keramik adalah isolator, ternyata keramik juga mempunyai sifat konduksi, konduktifitas pada keramik berbeda dengan logam, karena tidak mempunyai elektron bebas seperti halnya logam. Namun bila temperatur meningkat, elektron terikat pada bahan keramik lebih aktif bergerak sifat inilah yang mendasari adanya polarisasi dielektrik.

Moulson dan Herbert [2] menekankan dalam kata pembuka di bukunya Electroceramics-Materials-Properties-Applications edisi kedua, bahwa seorang ahli keramik-elektrik harus mampu mengembangkan pemahaman kuantitatif ilmu dasar dari sifat-sifat fisis substansi padatan termasuk didalamnya konduktifitas, dielektrik, optik, pizoelektrik, dan magnetik. Pemahaman tersebut harus meliputi bagaimana ilmu keramik dapat didaya-gunakan mengoptimalkan sifat-sifat yang ada, tidak hanya rancangan komposisi bahan tetapi juga merangkai struktur mikro dan teksturnya. Karena tujuannya adalah meningkatkan komponen untuk fungsi tertentu – sebagai kapasitor, termistor, sel bahan bakar, baterai, filter gelombang mikro, sensor kimiawi, aktuator dll- dimana harus ada pemikiran yang cerdas dari berbagai sifat-sifat yang relevan secara signifikan terhadap aplikasi tertentu tersebut, dan bagaimana untuk menciptakan bahan tersebut agar sesuai peruntukannya.

Sifat-sifat kelistrikan yang merupakan karakter dari keramik secara garis besar meliputi:

  • sifat-sifat insulasi
  • konduktifitas listrik
  • kekuatan dielektrik
  • konstanta dielektrik
  • sifat-sifat semikonduksi
  • sifat-sifat superkonduksi
  • sifat-sifat pizoelektrik
  • sifat-sifat magnetik

InsyaAllah, hal tersebut akan dibahas lebih lanjut.

by: Ellyawan

Daftar Pustaka:

[1] Kingery, W.D., Bowen, H.K. and Uhlmann, D.R. (1976), Introduction to Ceramics, 2nd edn, Wiley, New York

[2] Moulson, A.J., Herbert, J.M. (2003), Electroceramics: Materials, Properties, Applications, 2nd Edition. John Wiley & Sons, England.

Tags: Keramik Teknik

0 responses so far ↓

  • There are no comments yet...Kick things off by filling out the form below.

Leave a Comment