Sekilas Info tentang Silikon Karbida

Silikon karbida (silicon carbide) atau juga dikenal dengan carborundum adalah suatu turunan senyawa silikon dengan rumus molekul SiC yang terbentuk melalui ikatan kovalen antara unsur Si dan C. SiC memiliki kelebihan, antara lain: berat relatif rendah, kekerasan tinggi, kekuatan mekanik baik, tahan oksidasi, tahan rayapan, tahan erosi, korosi baik, konduktivitas listrik dan termal tinggi. Selain itu, material mentah SiC relatif murah dan dapat dibuat dalam bentuk-bentuk rumit sehingga memungkinkan untuk disiasati melalui proses fabrikasi konvensional.

Di udara silikon karbida membentuk oksida pelindung pada suhu 1100°C dan dapat digunakan hingga mencapai 1700°C sehingga sangat efektif sebagai bahan tahan peluru. Silikon karbida merupakan salah satu material keramik non-oksida paling penting yang dihasilkan pada skala besar dalam bentuk cetakan, bentuk bubuk (powder), dan lapisan tipis.

Silikon karbida pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh Edward Goodrich Acheson pada tahun 1891 ketika dia sedang berusaha membuat intan tiruan. Pada saat itu Acheson memanaskan campuran tanah liat dan batubara dalam suatu mangkuk besi. Mangkuk besi tersebut dan batang karbon berfungsi sebagai elektroda. Kemudian dihasilkanlah kristal berwarna hijau pada bagian elektroda karbon. Dia pun mengira bahwa butiran kristal tersebut adalah hasil campuran antara aluminium dan karbon sehingga dinamakan carborundum (nama mineral alumina adalah corundum).

Karena mineral baru tersebut memiliki kekerasan yang hampir sama dengan intan, mineral tersebut mulai digunakan di dalam industri amplas. Namun, sekarang penggunaan SiC luas sekali. Silikon karbida (SiC) dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan ketahanan panas dan keausan yang tinggi, seperti elemen pemanas, perlengkapan dapur bertemperatur tinggi, varistor, piringan gerinda, bahan amplas, dan light emitting diode (LED). Bahkan, baru-baru ini SiC merupakan salah satu kandidat untuk material struktural di reaktor fisi dan fusi nuklir karena sifat radioaktivitasnya yang rendah dan ketahanannya dalam radiasi neutron.

Secara umum SiC bisa dibagi menjadi dua macam, yaitu SiC sebagai keramik fungsional dan SiC sebagai keramik struktural. SiC sebagai keramik struktural merupakan material terkeras ketiga setelah diamond dan cubic BN. Namun, SiC sulit sekali mendapatkan densitas yang tinggi tanpa bantuan aditif. Contoh: Untuk mendapatkan SiC murni dengan densitas tinggi setidaknya dibutuhkan suhu minimal 2500°C dengan tekanan 50 MPa. Nah, temperatur dan tekanan setinggi itu tentulah sangat tidak ekonomis untuk industri sehingga ditambahkanlah aditif.

Meskipun demikian, aditif seperti Al2O3 dan Y2O3 yang jadi fasa liquid akan melunak pada saat diaplikasikan dengan temperatur tinggi. Alhasil, setelah ditambahkan aditif tersebut, sifat-sifat SiC juga akan menurun. Maka, para peneliti berlomba-lomba untuk membuat SiC tanpa aditif pada suhu dan tekanan yang relatif rendah tetapi belum ada yang berhasil.