2025-07-31
Dalam dunia industri keramik maju, dua bahan mendominasi aplikasi berkinerja tinggi: Alumina (Aluminum Oksida) dan Zirkonia (Zirkonium Oksida). Meskipun keduanya menawarkan sifat yang lebih unggul dibandingkan logam dan plastik, memahami perbedaan utama keduanya sangat penting untuk pemilihan yang optimal.
| Milik | Alumina (96-99,5%) | Zirkonia (YTZP) | Logam Tradisional (Baja) |
|---|---|---|---|
| Kekerasan Vickers | 1500-1650 HV | 1200-1350 HV | 150-900 HV |
| Ketangguhan Patah | 3-4 MPa√m | 8-10 MPa√m | 50+ MPa√m |
| Suhu Layanan Maksimum | 1600-1750°C | 800-1100°C | 500-700°C |
| Ketahanan Aus | Bagus sekali | Luar biasa | Bagus |
| Ketahanan Kimia | Luar biasa | Bagus sekali | Buruk hingga Sedang |
| Konduktivitas Termal | 20-30 W/mK | 2-3 W/mK | 15-50 W/mK |
Kombinasi alumina antara kekerasan tinggi, isolasi listrik yang sangat baik, dan ketahanan suhu yang unggul menjadikannya ideal untuk:
-
Komponen Isolasi Listrik:Insulator tegangan tinggi, substrat papan sirkuit, isolator busi
-
Suku Cadang Tahan Aus:Segel pompa, selongsong bantalan, pemandu benang pada mesin tekstil
-
Aplikasi Suhu Tinggi:Furnitur tempat pembakaran, tabung pelindung termokopel
-
Lingkungan Agresif Secara Kimia:Peralatan pemrosesan kimia, peralatan laboratorium
Contoh Kasus:Sebuah pabrik kimia mengganti komponen katup baja tahan karat dengan 99,5% komponen alumina, sehingga memperpanjang masa pakai dari 3 bulan menjadi lebih dari 2 tahun di lingkungan asam korosif.
Ketangguhan patah dan ketahanan aus Zirkonia yang luar biasa sesuai dengan aplikasi yang memerlukan:
-
Stres Mekanik Tinggi:Bantalan presisi, alat pemotong, katup bola
-
Aplikasi Biokompatibel:Implan gigi, komponen ortopedi
-
Aplikasi Tribologi:Kerucut gambar kawat, pemandu serat, pelat aus
-
Komponen Estetika:Kotak arloji, bilah pisau (zirkonia hitam)
Contoh Kasus:Sebuah produsen mesin tekstil beralih dari lubang tali alumina ke zirkonia untuk pemrosesan serat karbon, sehingga mengurangi kerusakan sebesar 40% karena ketangguhan patah zirkonia yang lebih tinggi.
-
Apa saja tekanan utama?(Tekan, tarik, benturan)
-
Berapa kisaran suhu pengoperasian?
-
Bahan kimia apa yang ada?
-
Apa persyaratan presisinya?
-
Berapa total target biaya kepemilikan?
Meskipun alumina dan zirkonia mencakup 70% aplikasi keramik industri, bahan lain seperti silikon karbida, silikon nitrida, dan aluminium nitrida mungkin optimal untuk kondisi khusus. Implementasi yang paling sukses melibatkan kolaborasi awal antara insinyur desain dan spesialis keramik yang memahami ilmu material dan kendala manufaktur.
