Sifat Kelistrikan Keramik

prinsip-kerja-piezoelectric-2
Keramik memiliki sifat listrik yang bervariasi, tetapi umumnya keramik memiliki sifat konduktivitas yang rendah maka aplikasi bahan keramik banyak digunakan sebagai bahan isolator listrik pada tegangan rendah maupun rendah. Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat dihantarkan oleh ion-ion. Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan merupakan dasar banyak aplikasi komersial, dari sensor zat kimia sampai generator daya listrik skala besar.

Keramik sering menggunakan bahan yang disebut dielektrik. Kekuatan dielektrik merupakan kemampuan bahan untuk menyimpan elektron pada tegangan tinggi. Bila kapasitor dalam keadaan bermuatan penuh, hampir tidak ada arus yang lewat. Namun dengan tegangan dapat mengeksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi. Keramik memiliki nilai konstanta dielektrik yang sangat besar pada temperatur ruang, tetapi juga memiliki dielectric loss yang besar pula. Besarnya nilai konstanta dielektrik dipengaruhi oleh temperatur kalsinasi pada pembuatan keramik, semakin tinggi temperaturnya maka akan semakin tinggu juga konstanta dielektriknya.

Pada keramik juga terdapat efek piezoelectric yang merupakan kemampuan dari suatu material untuk bergetar ketika diberikan tegangan pada material tersebut dan sebaliknya, apabila material tersebut diberi tekanan maka material tersebut akan menghasilkan tegangan. Bahan piezoelectric terbentuk oleh keramik yang terpolarisasi sehingga beberaoa bagian molekul bermuatan positif dan negeatif membentuk elektroda-elektroda yang menempel pada dua sisi yang berlawanan dan menghasilkan medan listrik material yang berubah akibat gaya mekanik. Beberapa aplikasi keramik dengan piezoelectric antara lain:

sensor untuk mendeteksi variasi gaya yang diberikan
transdunser yaitu pengubah bentuk gaya menjadi gaya lain
sebagai sumber energi
penghasil listrik bertegangan