BAB 7KERAMIK

Part 2

PENGERTIAN KERAMIK

Keramik adalah bahan yang terbentuk dari hasil senyawa (compound) antara satu atau lebih unsur-unsur logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur anorganik bukan logam.

Contoh keramik : silikon oksida, aluminium oksida,kalsiumoksida,magnesium oksida, kaliumoksida dan natrium oksida.

KARAKTERISTIK UMUM KERAMIK

Keramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya

digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk :

Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yangrendah;

Tahan korosi;

Bersifat isolator listrik yang sangat baik;

Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik;

Keras dan kuat, namun rapuh;

Dua jenis ikatan dapat terjadi dalam keramik, yakni ikatanionik dan kovalen.Sifat keseluruhan material bergantungpada ikatan yang dominan.

*Klasifikasi bahan padatan secara umum.

*Sifat-sifat keramik

BAHAN BAKU KERAMIKSecara umum bahan keramik dapat dibedakan

menjadi dua kelas :

1.Kristalin2.Amorf (non kristalin).

Dalam material kristalin terdapat keteraturan jarakdekat maupun jarak jauh, sedang dalam material amorfmungkin keteraturan jarak pendeknya ada, namun padajarak jauh keteraturannya tidak ada. Beberapa keramikdapat berada dalam kedua bentuk tersebut, misalnya SiO2

1. Bahan Kristal

Studi bahan kristalin mempunyai sejarah yang jauhlebih panjang karena kristal lebih mudah dipelajaridaripada bahan amorf.

Sebuah kristal ideal disusun oleh satuan-satuanstruktur yang identik secara berulang-ulang yang takhingga di dalam ruang. Kristal yang umum kita lihatadalah natrium khlorida, tembaga sulfat hidrat, dankuarsa.

Letak partikel penyusun padatan kristal (ion, atomatau molekul) biasanya dinyatakan dengan kisi, dan letaksetiap partikel disebut titik kisi. Satuan pengulanganterkecil kisi disebut dengan sel satuan

Sel satuan digambarkan dengangaris tebal. Jarak antar dua titiksepanjang ketiga sumbu didefiniskansebagai a, b dan c. Sudut yang dibuatantar dua didefinisikan sebagai α, β

danγ.

2.Amorf (Non-Kristal)Susunan partikel dalam padatan amorf

sebagian teratur dan sedikit agak miripdenganpadatan kristalin. Namun, keteraturan ini, terbatasdan tidak muncul dikeseluruhan padatan. Banyakpadatan amorf di sekitar kita seperti: gelas, karetdanpolietena memiliki keteraturan sebagian.

CACAT KRISTAL

Seperti halnya pada bahan logam, maka padabahan keramik terjadi juga ketidak sempurnaanpada bangun struktur kristalnya. Jadi dikenalcacat-cacat seperti :

1.CACAT TITIK;

2.CACAT GARIS;

3.CACAT BIDANG.

1.Cacat TitikCacat disini terjadi pada

peristiwa intersial atau subtitusional,yaitu penggantian atom yang satuterhadap yang lain.

Contoh :

Senyawa keramik padakesetimbangan NiOMgO atau padasenyawa orthosilikat seperti : (Mg,Fe,)2SiO4, disini ion-ion Mg atau Feberperan saling subsitusi.

Cacat berbentuk ini dikenaldengan sebutan sangat popular yaitucacat “dislokasi.

Cacat seperti ini banyak terjadi padasenyawa-senyawa seperti LiF, Al2O3

dan Kristal MgO.

2.Cacat Garis

3. Cacat Bidang

Diketahui bahwa keramik dengan susunan kristal yang halus akan memiliki sifat-sifat mekanis, lebih menguntungkan di bandingkan dengan Kristal-kristal keramikyang kasar.

Kristal keramik yang halus akan menolong mengurangi tegangan pada batasbutiran, apabila terjadi ekspansi anisatropi dan berlangsungnya regangan.

PROSES TEKNOLOGI

Proses teknologi untuk manufacturing bahan keramikdapat dilaksanakan pembentukan dengan teknikpembentukan berdasarkan 2 macam prinsip dasar, yaitu :

TEORI VISKOSITASPARTIKEL HALUS (POWDER)

Berdasarkan prinsip viskositas, artinya : bahan gelas dengan carapemanasan dijadikan dalam kondisi“Termoplastik” agar mudahdibentuk.

Disini sangat diperlukan komposisi bahan yang homogen, karenaitu oksida-oksida yang terdapat didalam komposisi bahan ini haruslebih dahulu dicairkan agar gas-gas yang terkandung dapat dihilangkan.Apabila terdapat sisa-sisa gelembung, maka akan dapat menimbulkancacat.

Setelah persiapan bahan ini mencapai homogenisasi yang baik,baru dapat dilaksanakan proses lanjut manufacturing dengan tekniktertentu seperti : Teknik penekanan, teknik penarikan, teknikpeniupan dan lain-lain.

Sedangkan pada metoda yang berprinsip menggunakan partikelhalus, bahan keramik (bukan kaca, gelas), dibuat dalam kondisi hidroplastic menjadi liat dan basah baru kemudian dibentuk denganmemakai cetakan lalu kerja selanjutnya melakukan pembakaran. Yangtermasuk pada teknik pembentukan ini adalah :

• SLIP CASTING

• EXTRUSION

• JIGGERING

• SINTERING

Dengan proses-proses sepertidi atas yang berdasarkan teorifiskositas dan teori partikel halusmaka selama proses perubahansuhu akan terjadi perubahan beratdan ini sejalan dengan kondisihidro plastik sehingga berbagaibahan akan bersifat menjadi liat.

APLIKASI BAHAN KERAMIK

Amorphous Ceramics (Glasses)

Bahan utamanya adalah Silica (SiO2)

Jika didinginkan dengan lambat akanmembentuk struktur crystalline.

Jika didinginkan secara cepat akanmembentuk struktur amorf (non crystalline) terdiri dari rantai Silicon dan atom Oksigenyang berkaitan dan tidak teratur.

Salah satu kelompok keramik yang paling familiar, seperti lensa,dan fiberglass.

Refractories

Digunakan untuk memberikan perlindungan termal dari bahan lain dalam aplikasi suhu yang sangat tinggi, seperti pembuatan baja (Tm = 1500 ° C), operasi pengecoran logam, dll.

Mereka biasanya terdiri dari alumina (Tm = 2.050 ° C) dan silika bersama dengan oksida lainnya: MgO (Tm = 2850 ° C), Fe2O3, TiO2, dll.

Refractory Bricks

Pressed Glass Processing

Softened

glass

Blow Molding

Softened

Gob

Whitewares

Barang tembikar

Lantai dan dinding ubin

saniter

Porselen listrik

Dekoratif keramik

Proses Manufacturing Keramik