bahan galian terkait dengan.doc

23
BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN INDUSTRI KERAMIK Pengantar Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedi tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas. Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku.

Upload: fithriyah-thyea

Post on 23-Dec-2015

22 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

BAHAN GALIAN TERKAIT DENGANINDUSTRI KERAMIK

Pengantar

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatubentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran Kamus dan ensiklopeditahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untukmenghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah genteng porselin dansebagainya Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat Definisipengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yangberbentuk padatUmumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimiadibandingkan elemennya Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard ballclay kwarsa kaolin dan air Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristalkomposisi kimia dan mineral bawaannya Oleh karena itu sifat keramik juga tergantungpada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh Secara umum strukturnya sangatrumit dengan sedikit elektron-elektron bebasKurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahankeramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktorpanas yang jelek Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh keras dan kakuKeramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatantariknya

Klasifikasi keramik

Pada prinsipnya keramik terbagi atas1048707 Keramik tradisional Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan

menggunakan bahan alam seperti kuarsa dan kaolin Yang termasuk keramik iniadalah barang pecah belah (dinnerware) keperluan rumah tangga (tile bricks) danuntuk industri (refractory)1048707 Keramik halus Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknikadvanced ceramic engineering ceramic techical ceramic) adalah keramik yang dibuatdengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam seperti oksida logam (Al2O3ZrO2 MgOdll)

Sifat Keramik

Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramikadalah britle atau rapuh hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional sepertibarang pecah belah gelas kendi gerabah dan sebagainya coba jatuhkan piring yangterbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam pasti keramik mudah pecahwalaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu terutama jenis keramik hasilsintering dan campuran sintering antara keramik dengan logam sifat lainya adalah tahansuhu tinggi sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay flint dan feldfartahan sampai dengan suhu 1200oC keramik engineering seperti keramik oksida mamputahan sampai dengan suhu 2000oC kekuatan tekan tinggi sifat ini merupakan salah satufaktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang

KERAMIK BERBAHAN DASAR LEMPUNG

1 Gerabah (Earthenware) dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastismudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000degC Keramik jenis inistruktur dan teksturnya sangat rapuh kasar dan masih berpori Agar supaya kedap air

gerabah kasar harus dilapisi glasir semen atau bahan pelapis lainnya Gerabahtermasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu(stoneware) atau porselin 2 Keramik Batu (Stoneware) dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampurdengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200deg-1300degC)Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh kuat dan beratseperti batu Keramik jenis ini termasuk kualitas golongan menengah3 Porselin (Porcelain) adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat daribahan lempung murni yang tahan api seperti kaolin alumina dan silika Oleh karenabadan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya maka seringdisebut keramik putih Pada umumnya porselin dipijar sampai suhu 1350degC atau1400degC bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500degC 4 Keramik Baru (New Ceramic) adalah keramik yang secara teknis diproses untukkeperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil listrik komputer dan kristal optikSifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis sepertitahan benturan tahan gesek tahan panas dan tahan karat

Catatan

Tembikar adalah alat keramik yang dibuat oleh pengrajin Tembikar dibuat dengan membentuk tanah liat menjadi suatu obyek Alat tembikar yang paling dasar adalah tangan

Gerabah adalah perkakas yang terbuat dari tanah liat yang dibentuk kemudian dibakar untuk kemudian dijadikan alat-alat yang berguna membantu kehidupan

kolom termal (atau termal) adalah sebuah kolom udara naik pada ketinggian rendah atmosfir Bumi Termal dibentuk oleh penghangatan permukaan Bumi dari radiasi matahari dan contoh konveksi Matahari menghangatkan daratan yang akhirnya menghangatkan udara di atasnya

Udara hangat menyebar menjadi kurang padat daripada massa udara sekitarnya Massa udara yang lebih ringan naik dan ketika naik udara mendingin karena perluasannya pada tekanan rendah di ketinggian tinggi Berhenti naik ketika telah mendingin hingga mencapai temperatur yang sama dengan udara sekitarnya Berkaitan dengan termal adalah aliran ke bawah yang mengelilingi kolom termal Bagian luar yang bergerak ke bawah disebabkan oleh udara dingin yang digantikan di atas termal

Ukuran dan kekuatan termal dipengaruhi oleh sifat atmosfir bawah (troposfir) Umumnya ketika udara dingin partikel udara hangat yang dibentuk oleh daratan yang menghangatkan udara di atasnya dapat naik seperti balon udara Udara kemudian dikatakan tidak stabil Bila lapisan udara hangat naik inversi dapat mencegah termal naik tinggi dan udara dikatakan stabil

Termal matahari membentuk prisma heksagonal (sel Beacutenard)

Termal biasanya ditandai dengan munculnya awan kumulus Ketika angin tenang datang termal dan awan kumulus dapat bersilangan sesuai arah angin Awan kumulus terbentuk oleh udara yang naik di sebuah termal ketika mendingin dan naik hingga uap air di udara mulai mengembun menjadi titik-titik air Air yang mengembun ini melepaskan energi panas laten yang membolehkan udara naik lebih tinggi Udara yang sangat tidak stabil dapat mencapai tingkat bebas konveksi (LFC) dan kenaikan yang sangat tinggi dapat mengembunkan sejumlah besar air dan menghasilkan hujan atau bahkan badai petir

Termal adalah salah satu sumber utama kenaikan yang digunakan oleh burung layang dan paralayang untuk terbang

Konduktivitas atau keterhantaran termal k adalah suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas

konduktivitas termal = laju aliran panas times jarak ( luas times perbedaan suhu )

Besaran ini didefinisikan sebagai panas Q yang dihantarkan selama waktu t melaui ketebalan L dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang disebabkan oleh perbedaan suhu ΔT dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas hanya tergantung dengan perbedaan suhu tersebut

American Society for Testing and Materials (ASTM) ldquobenda atau barang buatan baik digelasir maupun tidak terbuat dengan struktur terdiri dari crystalatau semi crystal yang terbuat dari anorganik bukan logam dan dibentuk melalui pemanasanrdquo atau bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran

Komposisi keramik pada umumnya terdiri dari 3 Tanah Liat (clay) Kwarsa (flint) dan feldsfar

Clay mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3SiOH2O)fungsi mempermudah proses pembentukan keramik mempunyai sifat plastis mudah dibentuk mempunyai daya ikat bahan

baku tidak plastis Kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan masuk jenis tanah liat primer Sifat dan keadaan bahan berbutir kasar rapuh dan tidak plastis jika di bandingkan dengan lempung sedimenter karena itu sulit di bentuk Penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api Kwarsa (flint) Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2) Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah 1 Mengurangi susut kering jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan 2 Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas 3 Merupakan rangka selama pembakaran Ballclay Adalah sejenis tanah liat yang bersifat plastis mengandung kadar silica dan alumina yang tinggi Ball clay biasanya berwarna abu-abu tua karena adanya karbonmakin banyak karbon yang dikandung ball clay makin bersifat plastis Ball clay digunakan hanya untuk memberikan pertolongan selama pembentukan karena kwarsa dan felspard tidak plastis Sifat-sifat dan keadaan bahan 1 Memiki ukuran partikel yang halus 2 Sifat plastis yang tinggi 3 Memiliki kekuatan kering yang tinggi 4 Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin Feldspar koposisi dasarnya adalah K2O Al2O36SiO2 Bahan ini merupakan suatu kelompok mineral yang berasal dari batuan karang Pada saat keramik dibakar felspard meleleh dan membentuk lelehan gelas yang menyebabkan partikel-partikel clay bersatu bersama di dalam gelas ini memberikan kekuatan dan kekerasan pada bodi keramik Bahan ini sangat berguna karena banyak mengandung soda dan potash dan tidak larut dalam air Felspard mengandung semua bahan-bahan penting untuk membentuk glasir Sebagai bahan pelebur Felspard merupakan bahan yang tidak plastis sehingga dapat mengurangi susut kering dan kekuatan kering Glasir Tujuan untuk memperhalus permukaan keramik melindungi dekorasi dan memperindah dengan variasi warna Penglasiran dapat dilakukan dengan beberapa cara spt kuas sikat celup dan semprot

Feldspar merupakan bahan baku yang umum dalam produksi keramik dan geopolymers Feldspars ( K Al Si 3 O 8 - Na Al Si 3 O 8 - Ca Al 2 Si 2 O 8) adalah kelompok batuan

pembentuk tectosilicate mineral yang membentuk sebanyak 60 dari Earth s crust [1 ]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks as veins and are also present in many types of metamorphic rock [ 2 ] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite [ 3 ] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock [ 4 ] Feldspars mengkristal dari magma di kedua mengganggu dan ekstrusif beku batuan sebagai urat dan juga hadir dalam berbagai jenis batuan metamorf [2] Rock terbentuk hampir seluruhnya dari yg mengandung kapur plagioklas feldspar (lihat di bawah) dikenal sebagai anorthosite [3] feldspars juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen [4]

Kuarsa adalah salah satu mineral yang umum ditemukan di kerak kontinen bumi Mineral ini memiliki struktur kristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi (silikon dioksida SiO2) dengan skala kekerasan Mohs 7 dan densitas 265 gcmsup3 Bentuk umum kuarsa adalah prisma segienam yang memiliki ujung piramida segienam

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 2: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

menggunakan bahan alam seperti kuarsa dan kaolin Yang termasuk keramik iniadalah barang pecah belah (dinnerware) keperluan rumah tangga (tile bricks) danuntuk industri (refractory)1048707 Keramik halus Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknikadvanced ceramic engineering ceramic techical ceramic) adalah keramik yang dibuatdengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam seperti oksida logam (Al2O3ZrO2 MgOdll)

Sifat Keramik

Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramikadalah britle atau rapuh hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional sepertibarang pecah belah gelas kendi gerabah dan sebagainya coba jatuhkan piring yangterbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam pasti keramik mudah pecahwalaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu terutama jenis keramik hasilsintering dan campuran sintering antara keramik dengan logam sifat lainya adalah tahansuhu tinggi sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay flint dan feldfartahan sampai dengan suhu 1200oC keramik engineering seperti keramik oksida mamputahan sampai dengan suhu 2000oC kekuatan tekan tinggi sifat ini merupakan salah satufaktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang

KERAMIK BERBAHAN DASAR LEMPUNG

1 Gerabah (Earthenware) dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastismudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000degC Keramik jenis inistruktur dan teksturnya sangat rapuh kasar dan masih berpori Agar supaya kedap air

gerabah kasar harus dilapisi glasir semen atau bahan pelapis lainnya Gerabahtermasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu(stoneware) atau porselin 2 Keramik Batu (Stoneware) dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampurdengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200deg-1300degC)Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh kuat dan beratseperti batu Keramik jenis ini termasuk kualitas golongan menengah3 Porselin (Porcelain) adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat daribahan lempung murni yang tahan api seperti kaolin alumina dan silika Oleh karenabadan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya maka seringdisebut keramik putih Pada umumnya porselin dipijar sampai suhu 1350degC atau1400degC bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500degC 4 Keramik Baru (New Ceramic) adalah keramik yang secara teknis diproses untukkeperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil listrik komputer dan kristal optikSifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis sepertitahan benturan tahan gesek tahan panas dan tahan karat

Catatan

Tembikar adalah alat keramik yang dibuat oleh pengrajin Tembikar dibuat dengan membentuk tanah liat menjadi suatu obyek Alat tembikar yang paling dasar adalah tangan

Gerabah adalah perkakas yang terbuat dari tanah liat yang dibentuk kemudian dibakar untuk kemudian dijadikan alat-alat yang berguna membantu kehidupan

kolom termal (atau termal) adalah sebuah kolom udara naik pada ketinggian rendah atmosfir Bumi Termal dibentuk oleh penghangatan permukaan Bumi dari radiasi matahari dan contoh konveksi Matahari menghangatkan daratan yang akhirnya menghangatkan udara di atasnya

Udara hangat menyebar menjadi kurang padat daripada massa udara sekitarnya Massa udara yang lebih ringan naik dan ketika naik udara mendingin karena perluasannya pada tekanan rendah di ketinggian tinggi Berhenti naik ketika telah mendingin hingga mencapai temperatur yang sama dengan udara sekitarnya Berkaitan dengan termal adalah aliran ke bawah yang mengelilingi kolom termal Bagian luar yang bergerak ke bawah disebabkan oleh udara dingin yang digantikan di atas termal

Ukuran dan kekuatan termal dipengaruhi oleh sifat atmosfir bawah (troposfir) Umumnya ketika udara dingin partikel udara hangat yang dibentuk oleh daratan yang menghangatkan udara di atasnya dapat naik seperti balon udara Udara kemudian dikatakan tidak stabil Bila lapisan udara hangat naik inversi dapat mencegah termal naik tinggi dan udara dikatakan stabil

Termal matahari membentuk prisma heksagonal (sel Beacutenard)

Termal biasanya ditandai dengan munculnya awan kumulus Ketika angin tenang datang termal dan awan kumulus dapat bersilangan sesuai arah angin Awan kumulus terbentuk oleh udara yang naik di sebuah termal ketika mendingin dan naik hingga uap air di udara mulai mengembun menjadi titik-titik air Air yang mengembun ini melepaskan energi panas laten yang membolehkan udara naik lebih tinggi Udara yang sangat tidak stabil dapat mencapai tingkat bebas konveksi (LFC) dan kenaikan yang sangat tinggi dapat mengembunkan sejumlah besar air dan menghasilkan hujan atau bahkan badai petir

Termal adalah salah satu sumber utama kenaikan yang digunakan oleh burung layang dan paralayang untuk terbang

Konduktivitas atau keterhantaran termal k adalah suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas

konduktivitas termal = laju aliran panas times jarak ( luas times perbedaan suhu )

Besaran ini didefinisikan sebagai panas Q yang dihantarkan selama waktu t melaui ketebalan L dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang disebabkan oleh perbedaan suhu ΔT dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas hanya tergantung dengan perbedaan suhu tersebut

American Society for Testing and Materials (ASTM) ldquobenda atau barang buatan baik digelasir maupun tidak terbuat dengan struktur terdiri dari crystalatau semi crystal yang terbuat dari anorganik bukan logam dan dibentuk melalui pemanasanrdquo atau bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran

Komposisi keramik pada umumnya terdiri dari 3 Tanah Liat (clay) Kwarsa (flint) dan feldsfar

Clay mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3SiOH2O)fungsi mempermudah proses pembentukan keramik mempunyai sifat plastis mudah dibentuk mempunyai daya ikat bahan

baku tidak plastis Kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan masuk jenis tanah liat primer Sifat dan keadaan bahan berbutir kasar rapuh dan tidak plastis jika di bandingkan dengan lempung sedimenter karena itu sulit di bentuk Penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api Kwarsa (flint) Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2) Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah 1 Mengurangi susut kering jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan 2 Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas 3 Merupakan rangka selama pembakaran Ballclay Adalah sejenis tanah liat yang bersifat plastis mengandung kadar silica dan alumina yang tinggi Ball clay biasanya berwarna abu-abu tua karena adanya karbonmakin banyak karbon yang dikandung ball clay makin bersifat plastis Ball clay digunakan hanya untuk memberikan pertolongan selama pembentukan karena kwarsa dan felspard tidak plastis Sifat-sifat dan keadaan bahan 1 Memiki ukuran partikel yang halus 2 Sifat plastis yang tinggi 3 Memiliki kekuatan kering yang tinggi 4 Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin Feldspar koposisi dasarnya adalah K2O Al2O36SiO2 Bahan ini merupakan suatu kelompok mineral yang berasal dari batuan karang Pada saat keramik dibakar felspard meleleh dan membentuk lelehan gelas yang menyebabkan partikel-partikel clay bersatu bersama di dalam gelas ini memberikan kekuatan dan kekerasan pada bodi keramik Bahan ini sangat berguna karena banyak mengandung soda dan potash dan tidak larut dalam air Felspard mengandung semua bahan-bahan penting untuk membentuk glasir Sebagai bahan pelebur Felspard merupakan bahan yang tidak plastis sehingga dapat mengurangi susut kering dan kekuatan kering Glasir Tujuan untuk memperhalus permukaan keramik melindungi dekorasi dan memperindah dengan variasi warna Penglasiran dapat dilakukan dengan beberapa cara spt kuas sikat celup dan semprot

Feldspar merupakan bahan baku yang umum dalam produksi keramik dan geopolymers Feldspars ( K Al Si 3 O 8 - Na Al Si 3 O 8 - Ca Al 2 Si 2 O 8) adalah kelompok batuan

pembentuk tectosilicate mineral yang membentuk sebanyak 60 dari Earth s crust [1 ]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks as veins and are also present in many types of metamorphic rock [ 2 ] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite [ 3 ] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock [ 4 ] Feldspars mengkristal dari magma di kedua mengganggu dan ekstrusif beku batuan sebagai urat dan juga hadir dalam berbagai jenis batuan metamorf [2] Rock terbentuk hampir seluruhnya dari yg mengandung kapur plagioklas feldspar (lihat di bawah) dikenal sebagai anorthosite [3] feldspars juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen [4]

Kuarsa adalah salah satu mineral yang umum ditemukan di kerak kontinen bumi Mineral ini memiliki struktur kristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi (silikon dioksida SiO2) dengan skala kekerasan Mohs 7 dan densitas 265 gcmsup3 Bentuk umum kuarsa adalah prisma segienam yang memiliki ujung piramida segienam

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 3: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

gerabah kasar harus dilapisi glasir semen atau bahan pelapis lainnya Gerabahtermasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu(stoneware) atau porselin 2 Keramik Batu (Stoneware) dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampurdengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200deg-1300degC)Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh kuat dan beratseperti batu Keramik jenis ini termasuk kualitas golongan menengah3 Porselin (Porcelain) adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat daribahan lempung murni yang tahan api seperti kaolin alumina dan silika Oleh karenabadan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya maka seringdisebut keramik putih Pada umumnya porselin dipijar sampai suhu 1350degC atau1400degC bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500degC 4 Keramik Baru (New Ceramic) adalah keramik yang secara teknis diproses untukkeperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil listrik komputer dan kristal optikSifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis sepertitahan benturan tahan gesek tahan panas dan tahan karat

Catatan

Tembikar adalah alat keramik yang dibuat oleh pengrajin Tembikar dibuat dengan membentuk tanah liat menjadi suatu obyek Alat tembikar yang paling dasar adalah tangan

Gerabah adalah perkakas yang terbuat dari tanah liat yang dibentuk kemudian dibakar untuk kemudian dijadikan alat-alat yang berguna membantu kehidupan

kolom termal (atau termal) adalah sebuah kolom udara naik pada ketinggian rendah atmosfir Bumi Termal dibentuk oleh penghangatan permukaan Bumi dari radiasi matahari dan contoh konveksi Matahari menghangatkan daratan yang akhirnya menghangatkan udara di atasnya

Udara hangat menyebar menjadi kurang padat daripada massa udara sekitarnya Massa udara yang lebih ringan naik dan ketika naik udara mendingin karena perluasannya pada tekanan rendah di ketinggian tinggi Berhenti naik ketika telah mendingin hingga mencapai temperatur yang sama dengan udara sekitarnya Berkaitan dengan termal adalah aliran ke bawah yang mengelilingi kolom termal Bagian luar yang bergerak ke bawah disebabkan oleh udara dingin yang digantikan di atas termal

Ukuran dan kekuatan termal dipengaruhi oleh sifat atmosfir bawah (troposfir) Umumnya ketika udara dingin partikel udara hangat yang dibentuk oleh daratan yang menghangatkan udara di atasnya dapat naik seperti balon udara Udara kemudian dikatakan tidak stabil Bila lapisan udara hangat naik inversi dapat mencegah termal naik tinggi dan udara dikatakan stabil

Termal matahari membentuk prisma heksagonal (sel Beacutenard)

Termal biasanya ditandai dengan munculnya awan kumulus Ketika angin tenang datang termal dan awan kumulus dapat bersilangan sesuai arah angin Awan kumulus terbentuk oleh udara yang naik di sebuah termal ketika mendingin dan naik hingga uap air di udara mulai mengembun menjadi titik-titik air Air yang mengembun ini melepaskan energi panas laten yang membolehkan udara naik lebih tinggi Udara yang sangat tidak stabil dapat mencapai tingkat bebas konveksi (LFC) dan kenaikan yang sangat tinggi dapat mengembunkan sejumlah besar air dan menghasilkan hujan atau bahkan badai petir

Termal adalah salah satu sumber utama kenaikan yang digunakan oleh burung layang dan paralayang untuk terbang

Konduktivitas atau keterhantaran termal k adalah suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas

konduktivitas termal = laju aliran panas times jarak ( luas times perbedaan suhu )

Besaran ini didefinisikan sebagai panas Q yang dihantarkan selama waktu t melaui ketebalan L dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang disebabkan oleh perbedaan suhu ΔT dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas hanya tergantung dengan perbedaan suhu tersebut

American Society for Testing and Materials (ASTM) ldquobenda atau barang buatan baik digelasir maupun tidak terbuat dengan struktur terdiri dari crystalatau semi crystal yang terbuat dari anorganik bukan logam dan dibentuk melalui pemanasanrdquo atau bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran

Komposisi keramik pada umumnya terdiri dari 3 Tanah Liat (clay) Kwarsa (flint) dan feldsfar

Clay mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3SiOH2O)fungsi mempermudah proses pembentukan keramik mempunyai sifat plastis mudah dibentuk mempunyai daya ikat bahan

baku tidak plastis Kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan masuk jenis tanah liat primer Sifat dan keadaan bahan berbutir kasar rapuh dan tidak plastis jika di bandingkan dengan lempung sedimenter karena itu sulit di bentuk Penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api Kwarsa (flint) Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2) Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah 1 Mengurangi susut kering jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan 2 Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas 3 Merupakan rangka selama pembakaran Ballclay Adalah sejenis tanah liat yang bersifat plastis mengandung kadar silica dan alumina yang tinggi Ball clay biasanya berwarna abu-abu tua karena adanya karbonmakin banyak karbon yang dikandung ball clay makin bersifat plastis Ball clay digunakan hanya untuk memberikan pertolongan selama pembentukan karena kwarsa dan felspard tidak plastis Sifat-sifat dan keadaan bahan 1 Memiki ukuran partikel yang halus 2 Sifat plastis yang tinggi 3 Memiliki kekuatan kering yang tinggi 4 Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin Feldspar koposisi dasarnya adalah K2O Al2O36SiO2 Bahan ini merupakan suatu kelompok mineral yang berasal dari batuan karang Pada saat keramik dibakar felspard meleleh dan membentuk lelehan gelas yang menyebabkan partikel-partikel clay bersatu bersama di dalam gelas ini memberikan kekuatan dan kekerasan pada bodi keramik Bahan ini sangat berguna karena banyak mengandung soda dan potash dan tidak larut dalam air Felspard mengandung semua bahan-bahan penting untuk membentuk glasir Sebagai bahan pelebur Felspard merupakan bahan yang tidak plastis sehingga dapat mengurangi susut kering dan kekuatan kering Glasir Tujuan untuk memperhalus permukaan keramik melindungi dekorasi dan memperindah dengan variasi warna Penglasiran dapat dilakukan dengan beberapa cara spt kuas sikat celup dan semprot

Feldspar merupakan bahan baku yang umum dalam produksi keramik dan geopolymers Feldspars ( K Al Si 3 O 8 - Na Al Si 3 O 8 - Ca Al 2 Si 2 O 8) adalah kelompok batuan

pembentuk tectosilicate mineral yang membentuk sebanyak 60 dari Earth s crust [1 ]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks as veins and are also present in many types of metamorphic rock [ 2 ] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite [ 3 ] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock [ 4 ] Feldspars mengkristal dari magma di kedua mengganggu dan ekstrusif beku batuan sebagai urat dan juga hadir dalam berbagai jenis batuan metamorf [2] Rock terbentuk hampir seluruhnya dari yg mengandung kapur plagioklas feldspar (lihat di bawah) dikenal sebagai anorthosite [3] feldspars juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen [4]

Kuarsa adalah salah satu mineral yang umum ditemukan di kerak kontinen bumi Mineral ini memiliki struktur kristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi (silikon dioksida SiO2) dengan skala kekerasan Mohs 7 dan densitas 265 gcmsup3 Bentuk umum kuarsa adalah prisma segienam yang memiliki ujung piramida segienam

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 4: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

Udara hangat menyebar menjadi kurang padat daripada massa udara sekitarnya Massa udara yang lebih ringan naik dan ketika naik udara mendingin karena perluasannya pada tekanan rendah di ketinggian tinggi Berhenti naik ketika telah mendingin hingga mencapai temperatur yang sama dengan udara sekitarnya Berkaitan dengan termal adalah aliran ke bawah yang mengelilingi kolom termal Bagian luar yang bergerak ke bawah disebabkan oleh udara dingin yang digantikan di atas termal

Ukuran dan kekuatan termal dipengaruhi oleh sifat atmosfir bawah (troposfir) Umumnya ketika udara dingin partikel udara hangat yang dibentuk oleh daratan yang menghangatkan udara di atasnya dapat naik seperti balon udara Udara kemudian dikatakan tidak stabil Bila lapisan udara hangat naik inversi dapat mencegah termal naik tinggi dan udara dikatakan stabil

Termal matahari membentuk prisma heksagonal (sel Beacutenard)

Termal biasanya ditandai dengan munculnya awan kumulus Ketika angin tenang datang termal dan awan kumulus dapat bersilangan sesuai arah angin Awan kumulus terbentuk oleh udara yang naik di sebuah termal ketika mendingin dan naik hingga uap air di udara mulai mengembun menjadi titik-titik air Air yang mengembun ini melepaskan energi panas laten yang membolehkan udara naik lebih tinggi Udara yang sangat tidak stabil dapat mencapai tingkat bebas konveksi (LFC) dan kenaikan yang sangat tinggi dapat mengembunkan sejumlah besar air dan menghasilkan hujan atau bahkan badai petir

Termal adalah salah satu sumber utama kenaikan yang digunakan oleh burung layang dan paralayang untuk terbang

Konduktivitas atau keterhantaran termal k adalah suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas

konduktivitas termal = laju aliran panas times jarak ( luas times perbedaan suhu )

Besaran ini didefinisikan sebagai panas Q yang dihantarkan selama waktu t melaui ketebalan L dengan arah normal ke permukaan dengan luas A yang disebabkan oleh perbedaan suhu ΔT dalam kondisi tunak dan jika perpindahan panas hanya tergantung dengan perbedaan suhu tersebut

American Society for Testing and Materials (ASTM) ldquobenda atau barang buatan baik digelasir maupun tidak terbuat dengan struktur terdiri dari crystalatau semi crystal yang terbuat dari anorganik bukan logam dan dibentuk melalui pemanasanrdquo atau bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran

Komposisi keramik pada umumnya terdiri dari 3 Tanah Liat (clay) Kwarsa (flint) dan feldsfar

Clay mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3SiOH2O)fungsi mempermudah proses pembentukan keramik mempunyai sifat plastis mudah dibentuk mempunyai daya ikat bahan

baku tidak plastis Kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan masuk jenis tanah liat primer Sifat dan keadaan bahan berbutir kasar rapuh dan tidak plastis jika di bandingkan dengan lempung sedimenter karena itu sulit di bentuk Penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api Kwarsa (flint) Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2) Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah 1 Mengurangi susut kering jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan 2 Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas 3 Merupakan rangka selama pembakaran Ballclay Adalah sejenis tanah liat yang bersifat plastis mengandung kadar silica dan alumina yang tinggi Ball clay biasanya berwarna abu-abu tua karena adanya karbonmakin banyak karbon yang dikandung ball clay makin bersifat plastis Ball clay digunakan hanya untuk memberikan pertolongan selama pembentukan karena kwarsa dan felspard tidak plastis Sifat-sifat dan keadaan bahan 1 Memiki ukuran partikel yang halus 2 Sifat plastis yang tinggi 3 Memiliki kekuatan kering yang tinggi 4 Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin Feldspar koposisi dasarnya adalah K2O Al2O36SiO2 Bahan ini merupakan suatu kelompok mineral yang berasal dari batuan karang Pada saat keramik dibakar felspard meleleh dan membentuk lelehan gelas yang menyebabkan partikel-partikel clay bersatu bersama di dalam gelas ini memberikan kekuatan dan kekerasan pada bodi keramik Bahan ini sangat berguna karena banyak mengandung soda dan potash dan tidak larut dalam air Felspard mengandung semua bahan-bahan penting untuk membentuk glasir Sebagai bahan pelebur Felspard merupakan bahan yang tidak plastis sehingga dapat mengurangi susut kering dan kekuatan kering Glasir Tujuan untuk memperhalus permukaan keramik melindungi dekorasi dan memperindah dengan variasi warna Penglasiran dapat dilakukan dengan beberapa cara spt kuas sikat celup dan semprot

Feldspar merupakan bahan baku yang umum dalam produksi keramik dan geopolymers Feldspars ( K Al Si 3 O 8 - Na Al Si 3 O 8 - Ca Al 2 Si 2 O 8) adalah kelompok batuan

pembentuk tectosilicate mineral yang membentuk sebanyak 60 dari Earth s crust [1 ]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks as veins and are also present in many types of metamorphic rock [ 2 ] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite [ 3 ] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock [ 4 ] Feldspars mengkristal dari magma di kedua mengganggu dan ekstrusif beku batuan sebagai urat dan juga hadir dalam berbagai jenis batuan metamorf [2] Rock terbentuk hampir seluruhnya dari yg mengandung kapur plagioklas feldspar (lihat di bawah) dikenal sebagai anorthosite [3] feldspars juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen [4]

Kuarsa adalah salah satu mineral yang umum ditemukan di kerak kontinen bumi Mineral ini memiliki struktur kristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi (silikon dioksida SiO2) dengan skala kekerasan Mohs 7 dan densitas 265 gcmsup3 Bentuk umum kuarsa adalah prisma segienam yang memiliki ujung piramida segienam

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 5: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

baku tidak plastis Kaolin adalah tanah liat yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar dan masuk jenis tanah liat primer Sifat dan keadaan bahan berbutir kasar rapuh dan tidak plastis jika di bandingkan dengan lempung sedimenter karena itu sulit di bentuk Penyusutan dan kekuatan keringnya pun lebih rendah dan sangat tahan api Kwarsa (flint) Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2) Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah 1 Mengurangi susut kering jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan 2 Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas 3 Merupakan rangka selama pembakaran Ballclay Adalah sejenis tanah liat yang bersifat plastis mengandung kadar silica dan alumina yang tinggi Ball clay biasanya berwarna abu-abu tua karena adanya karbonmakin banyak karbon yang dikandung ball clay makin bersifat plastis Ball clay digunakan hanya untuk memberikan pertolongan selama pembentukan karena kwarsa dan felspard tidak plastis Sifat-sifat dan keadaan bahan 1 Memiki ukuran partikel yang halus 2 Sifat plastis yang tinggi 3 Memiliki kekuatan kering yang tinggi 4 Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin Feldspar koposisi dasarnya adalah K2O Al2O36SiO2 Bahan ini merupakan suatu kelompok mineral yang berasal dari batuan karang Pada saat keramik dibakar felspard meleleh dan membentuk lelehan gelas yang menyebabkan partikel-partikel clay bersatu bersama di dalam gelas ini memberikan kekuatan dan kekerasan pada bodi keramik Bahan ini sangat berguna karena banyak mengandung soda dan potash dan tidak larut dalam air Felspard mengandung semua bahan-bahan penting untuk membentuk glasir Sebagai bahan pelebur Felspard merupakan bahan yang tidak plastis sehingga dapat mengurangi susut kering dan kekuatan kering Glasir Tujuan untuk memperhalus permukaan keramik melindungi dekorasi dan memperindah dengan variasi warna Penglasiran dapat dilakukan dengan beberapa cara spt kuas sikat celup dan semprot

Feldspar merupakan bahan baku yang umum dalam produksi keramik dan geopolymers Feldspars ( K Al Si 3 O 8 - Na Al Si 3 O 8 - Ca Al 2 Si 2 O 8) adalah kelompok batuan

pembentuk tectosilicate mineral yang membentuk sebanyak 60 dari Earth s crust [1 ]

Feldspars crystallize from magma in both intrusive and extrusive igneous rocks as veins and are also present in many types of metamorphic rock [ 2 ] Rock formed almost entirely of calcic plagioclase feldspar (see below) is known as anorthosite [ 3 ] Feldspars are also found in many types of sedimentary rock [ 4 ] Feldspars mengkristal dari magma di kedua mengganggu dan ekstrusif beku batuan sebagai urat dan juga hadir dalam berbagai jenis batuan metamorf [2] Rock terbentuk hampir seluruhnya dari yg mengandung kapur plagioklas feldspar (lihat di bawah) dikenal sebagai anorthosite [3] feldspars juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen [4]

Kuarsa adalah salah satu mineral yang umum ditemukan di kerak kontinen bumi Mineral ini memiliki struktur kristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi (silikon dioksida SiO2) dengan skala kekerasan Mohs 7 dan densitas 265 gcmsup3 Bentuk umum kuarsa adalah prisma segienam yang memiliki ujung piramida segienam

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 6: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

Kuarsa (Min) penyusun utama dalam pasir batuan dan berbagai mineral bersifat lebih tembus cahaya ultra-ungu daripada kaca biasa sehingga banyak digunakan dalam alat optik silika

Kaolin adalah mineral tanah liat bagian dari kelompok mineral industri dengan komposisi kimia Al2Si2O5 (OH) 4 Ini adalah mineral silikat berlapis dengan satu lembar tetrahedron terhubung melalui atom oksigen ke satu lembar oktahedral dari oktahedra alumina [4 Rocks] yang kaya kaolinit Yang dikenal sebagai tanah liat porselen tanah liat putih atau kaolin

Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2OAl2O32SiO2) dengan disertai mineral penyerta

Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik Endapan kaolin ada dua macam yaitu endapan residual dan sedimentasi

Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit nakrit dikrit dan halloysit (Al2(OH)4SiO52H2O) yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya membentuk endapan tersendiriSifat-sifat mineral kaolin antara lain yaitu kekerasan 2 ndash 25 berat jenis 26 ndash 263 plastis mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah serta pH bervariasi

Potensi dan cadangan kaolin yang besar di Indonesia terdapat di Kalimantan Barat Kalimantan Selatan dan Pulau Bangka dan Belitung serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera Pulau Jawa dan Sulawesi Utara

Sintering adalah metode untuk membuat objek dari bubuk dengan memanaskan bahan pada tungku sintering [1] di bawah ini yang titik leleh (solid state sintering) sampai partikel yang mengikuti sama lain Sintering is traditionally used for manufacturing ceramic objects and has also found uses in such fields as powder metallurgy Sintering secara tradisional digunakan untuk pembuatan keramik objek dan juga ditemukan menggunakan dalam bidang-bidang seperti metalurgi bubuk

Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen dengan rumus kimia Al2O3 Nama mineralnya adalah alumina dan dalam bidang pertambangan keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena sifat kekerasannya

Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 7: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi Beberapa alloy (paduan logam) seperti perunggu aluminium memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi

Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin yang meningkatkan kekerasannya

Penggunaan

Setiap tahunnya 65 juta ton alumina digunakan lebih dari 90-nya digunakan dalam produksi logam aluminium Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat polialuminium klorida dan natrium aluminat Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit pelapisan pigmen titania dan pemadam api

Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal Beberapa jenis ampelas dan pembersih CDDVD juga menggunakan aluminium oksida

Pasir silica digunakan untuk menyaring lumpurtanah dan partikel basarkecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awalSelain untuk penyaringan airsilica juga biasa digunakan dlm pmbuatan gelaskacan bhan campuran semen

Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaran panas ataupun muatan listrik Lawan dari insulator adalah konduktor yaitu materi yang dapat menghantar panas ataupun muatan listrik dengan baik Adapun contoh-contoh bahan insulator adalah bahan-bahan non logam seperti plastik ebonit kertas tubuh manusia air tanah dsb

Oksida seperti besi oksida atau karat Fe2O3 terbentuk ketika oksigen bergabung dengan unsur lainnya

Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain

Silikat dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif Jenis silikat yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya Anion silikat dengan muatan listrik negatif harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral

Silika atau silikon dioksida SiO2 sering dianggap sebagai silikat walaupun senyawa ini tidak bermuatan negatif dan tidak memerlukan ion pasangan Silika ditemukan di alam dalam bentuk mineral kuarsa

Ferroelektrik termasuk bahan dielektrik yang memiliki polarisasi spontan kuat Kelebihan bahan ferroelektrik adalah kemampuan mengubah polarisasi internal dengan

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 8: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

menggunakan medan listrik yang sesuai dan polarisasi spontan Bahan ferroelektrik memiliki beberapa sifat unik diantaranya sifat hysterisis dan konstanta dielektrik yang tinggi sifat piezoelektrik sifat pyroelektrik sifat optik linier untuk film tipis Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat histerisis dan struktur kristal bahan ferroelektrik Ba1-xSrxTiO3

Feldspar adalah salah satu jenis batuan yang sangat dibutuhkan oleh industri kaca dan industri keramik terutama keramik lantai (tile ceramic) Kegiatan usaha penambangan batu feldspar telah dilakukan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu baik yang dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan alat berat

Sifat fisik adalah segala aspek dari suatu objek atau zat yang dapat diukur atau dipersepsikan tanpa mengubah identitasnya Sifat fisik dapat berupa sifat intensif atau ekstensif Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut Sebagai tambahan suatu sifat dapat pula berupa isotropik jika nilainya tidak tergantung arah pengamatan atau anisotropik jika sebaliknya beberapa sifat fisik zat yang berhubungan dengan dunia pangan di antaranya viskositas dan titik leleh

Versi lengkap

I PENDAHULUAN

Material teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur komposisi sifat-sifat fisik dan mekanik Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik Para engineer material dewasa ini sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal Salah satunya adalah keramikKeramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan yaitu sejak 4000 SM Barang ndashbarang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata Dalam industri otomotive modern keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik Dewasa ini bahan keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggiKeramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro Sipil Mekanik Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran Bahan keramik sebagian sudah di gunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge klep dan kepala piston

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 9: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

Tulisan ini memaparkan tentang keramik pengolahan dan industri keramik berikut ini penjelasannya

II PEMBAHASAN

A Pengertian dan Sejarah KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC) Ada pendapat lainnya menyatakan bahwa keramik berasal dari perkataan keramikos yaitu segala hasil yang di perbuat dari lempung (tanah liat)Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia Berdasarkan pengertian ini keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar porselin refraktori lempung struktur pelincir semen kaca bahan bermagnet bukan logam feroelektrik superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya Sedangkan sejarah pembuatan keramik merupakan salah satu proses industri yang paling tua dalam sejarah manusia Barang ndash barang yang ditemukan ada yang berasal dari tahun 15000 sebelum Masehi dan cukup maju di masa 10 abad kemudian Akhir-akhir ini dikembangkan pula proses baru untuk pembuatan bata dari limbah penambangan kerak tanur dan berbagai ragam bahan lain yang sekarang menumpuk

B Sifat Fisik KeramikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk - Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah - Tahan korosi - Sifat listriknya dapat insulator semikonduktor konduktor bahkan superkonduktor - Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik - Keras dan kuat namun rapuh Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atomion penyusun padatan tersebut Keramik biasanya material yang kuat dan keras dan juga tahan korosi Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi membuat keramik merupakan material struktural yang menarik Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut- Keramik Bahan bukan organic (bukan metalik) keras kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia titik cair tinggi- Logam Bahan-bahan organic (metalik) kekerasan dan kekuatan berbeda-beda tidak stabil terhadap bahan kimia Titik cair berbeda-beda

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 10: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

- Polimer Bahan organic kebiasaan lembut dan lemah tidak stabil terhadap bahan kimia temperatur cair rendah

C Bahan Baku KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik yaitu lempung feldspar dan pasir Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting Reaksinya dilukiskan sebagai berikut K2CO3 + Al2O32SiO22H2O + 4 SiO2K2 OAl2O36SiO2 + CO2 + 2H2O Feldspar potas Kaolinit SilikaTerdapat tiga jenis lempungtanah liat utama yang di bedakan oleh warna ukuran partikel sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu - Tanah liat kaolin berwarna putih berukuran partikel sederhana kurang keliatannyasifat plastis Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1- Tanah liat bola (ball clay) berwarna hitam atau kelabu berukuran partikel halus keliatan yang tinggi dan kandungan besi oksida diantara 0 ndash 2 - Tanah liat api (fire clay) berwarna kemerahan berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi Kedua-dua tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring mangkuk peralatan kamar mandi lantai dan dinding perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak kemurniannya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempungAda tiga jenis feldspar yang umum yaitu potas (K2O Al2O3SiO2) soda (NaO Al2O36SiO2) dan gamping (CaO Al2O36SiO2) yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramikBahan ndash bahan ini termasuk bahan mentah yang di gunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti feldspar silicon kalsium karbonat Selain dari pada bahan di atas berbagai mineral lain seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktoriSeperti Alumina Zirkonia Silicon karbida Silicon nitrida Barium titanat adalah merupakan sebahagian barangan keramik berteknologi tinggi Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik mekanik biological elektronik dan listrikBahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi kekerasan yang kuat tidak bertindak balas dengan bahan kimia kadar kehalusan yang rendah mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggiDiantara bahan fluks yang biasa digunakan untuk menurunkan suhu vitrifikasi suhu lebur dan suhu reaksi adalah boraks (Na2B4O7 10H2O) soda abu (Na2CO3) tulang kalsinasi fluorspar (CaF2) kriolit (Na3AlF6) oksida besi mineral litium dll Sedangkan beberapa bahan perawis refraktori khusus misalnya alumina (Al2O3) magnesit (MgCO3) zirnkonia (ZrO2) titania alumunium silikat dllBerikut ini adalah table bahan baku dasar pembuatan keramik beserta sifat-sifat lempung dan

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 11: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

feldspar

Kaolinit Feldspar Pasir FlinRumus Al2O32SiO22H2O K2 OAl2O36SiO2 SiO2Plastisitas Plastic Non plastic Non plasticFusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur RefraktoriTitik cair 1785oC 1150oC 1710oCCiut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut

Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi

D Pembuatan KeramikSemua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang sudah disebutkan di atas membentuknya lalu memanaskan sampai suhu pembakaran Suhu ini mungkin hanya 7000C untuk beberapa glasir luar tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu 2000oC Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia 1 Dehidrasi atau ldquo penguapan air kimiardquo pada suhu 150-650oC2 Kalsinasi misal CaCO3 pada suhu 600-900oC3 Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC4 Pembentukan silica pada suhu 900oC lebihTahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya Proses awal yang dikerjakan dengan baik akan menghasilkan produk yang baik juga Demikian sebaliknya kesalahan di tahapan awal proses akan mengasilkan produk yang kurang baik juga

Tahap-tahap membuat keramik Ada beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik yaitu

1 Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering dengan cara manual ataupun masinal Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir penyaringan pencampuran pengadukan (mixing) dan pengurangan kadar air Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 ndash 100 meshPencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogenseragam Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixerPengurangan kadar air dilakukan pada proses basah dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 12: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

Tahap terakhir adalah pengulian Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak Massa badan keramik yang telah diuli disimpan dalam wadah tertutup kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal

2 PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik pembentukan tangan langsung (handbuilding) teknik putar (throwing) dan teknik cetak (casting)a Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung ada beberapa metode yang dikenal selama ini teknik pijit (pinching) teknik pilin (coiling) dan teknik lempeng (slabbing)b Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah centering (pemusatan) coning (pengerucutan) forming (pembentukan) rising (membuat ketinggian benda) refining the contour (merapikan)c Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan tetapi menggunakan bantuan cetakanmold yang dibuat dari gipsum Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara cetak padat dan cetak tuang (slip) Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat sliplumpur Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung

3 PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk maka tahap selanjutnya adalah pengeringan Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses penting (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan menguap sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut dan (3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retakcracking terlebih pada tahap 1 (Norton 19751976)Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnyaEfek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OAl2O32SiO22H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah 3Al2O32SiO2 + 4SiO2 + 6H2O3 (Al2O32SiO22H2O) Kaonit Munit kristobalit

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 13: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

4 PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat keras dan kuat Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungkufurnace suhu tinggiPembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 ndash 1000oC Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat keras kedap air Untuk benda-benda keramik berglasir pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal

5 PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup dituang disemprot atau dikuas Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan supaya lebih kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan

E Klasifikasi KeramikKeramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan metode pembuatannya dan jenis penggunaannya Dua kumpulan tersebut adalah

1 Keramik KonvensionalKeramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinyaa Keramik BerstrukturKeramik jenis ini mempunyai sifat mekanik yang baik Antara bahan yang termasuk di dalam golongan ini ialah alumina silicon karbida silicon nitrida komposite dan bahan yang di lapisi dengan keramik Bahan ini sangat potensi di gunakan di dalam mesin diesel sebagai piston dan ruang pra pembakaran turbo charge dan turbin gas Ia di gunakan juga sebagai bahan penyekat ruang pembakaran bersuhu tinggi dan mata pahat potong logam (Cutting tool) b Keramik PutihYaitu jenis keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur jaringan yang halus Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu 1200-1500oC di dalam tanur (kiln) Contohnya keraamik tanah porselin keramik china ubin keramik putihdsb c Keramik RefraktoriYakni keramik yang mencakup bahan ndash bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal kimia dan fisik Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api bata silica magnesitdsbd Keramik ListrikYang termasuk dalam kategori keramik ini mempunyai fungsi electromagnet dan optic dan juga fungsi kimia yang berkaitan dengan penggunaannya secara langsung Keramik ini digunakan sebagai bahan penyekat magnet tranducer dan pensemikonduksi

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 14: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

2 Keramik TermajuDi bagi kepada empat jenis berdasarkan bahan dasarnya-Keramik oksida Alumina zirkonia titania barium titanat-Keramik bukan oksida Silikon karbida silicon nitrida borida dll-Keramik komposit Fiber reinforced composite whisker-reinforced composite-Keramik kaca Silika natrium oksida kalium oksida kalsium oksida kobalt oksida dll

F Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan dapat di gunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggiKekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker)Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi Dengan itu berat mesin dapat di kurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi

Bahan-bahan keramik dapat digunakan membuat berbagai komponenproduk seperti dibawah ini1 Keramik Konvensionala Keramik berstrukturbull Penggunaan batu bata riol pot bunga lantai dan dindingb Keramik putihbull Penggunaan peralatan meja makan (seperti piring teko mangkuk) peralatan kamar mandi perhiasan rumahc Keramik refraktoribull Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola serabut keramik semen mortar liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi aluminium dan sebagainyad Keramik listrikbull Contohnya insulator switch dan kepingan penyekat

2 Keramik Termaju- Keramik OksidaContohnya Abrasif Substrat elektronik Mata pahat Komponen mesin- Keramik Bukan OksidaContohnya ialah Turbin gas Komponen mesin Abrasif Mata pahat Nozel roket dll- Keramik KompositContohnya ialah rotor dan komponen mesin mata pahat komponen untuk industri- Keramik KacaContohnya ialah recrystallized glasses for instrument bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 15: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

keramik Seperti rumah gedung-gedung peralatan meja makan perhiasan rumah dll

G Industri KeramikDalam bidang keramik termaju potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari Pengembangan pembangunan dalam bidang keramik ini antara lain Keramik strukturteknikOslash Untuk pemrosesan temperatur tinggi sel bahan bakar penukar kalorOslash Gigi palsuOslash Konkrit berqualiti tinggiOslash Mesin yang effisienOslash Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)

Berikut ini contoh aplikasi keramik dalam bidang teknik 1 Komponen DapurOven (furnace) Refraktori padat Isulator Refraktori cor Penanganan logam cair Elemen pemanas Perkakas oven2 Komponen Mesin Otomotif Busi Sil pompa Katup Rotor turbocharger3 Komponen Gas Turbin Ruang Bakar Sudu-sudu turbin Pemindah panas 4 Penahan Panas Dinding pesawat ulang alik Isolator panas Lapisan penahan panas Bahan tahan api5 Komponen tahan aus Alat-alat potong Penempa (die) Kran (nozzle) Sil dan plunyer pompa Lining dan alat Miling Abrasif Pelumas padat Alat ukur standar6 Keramik Tangguh benang (fiber) Whisker (fiber) Peralatan golf Lempengan tahan peluru Bantalan pisau dan gunting7 Keramik Optik benang optic Lensa Laser Alumina translusen Dioda Keramik luminesen8 Pelapis Keramik Tahan aus Tahan korosi Penghalang panas Dielektrik Pelumas Katalis9 Keramik Elektromagnetik Elemen magnet Kapasitor Resistor IC substrat Sensor oksigen Sel bahan baker Pompa oksigen Superkonduktor Elektroda Varistor Pizoelektrik Isulator Termistor Semikonduktor Konduktor ion10 Keramik Bangunan Atap lantai Kaca jendela Semen dan Beton Gelas keramik Terakota Gerabah Batu bata11 Biokeramik Pengganti tulang Pengganti gigi Katup jantung Porselin gigi12 Saringan dan Selaput Keramik Selaput pemisah cairan Selaput pemisah gas Saringan logam cair13 Keramik Nuklir Bahan bakar nuklir Moderator Pelindung Kapsul gelas Pembungkus bahan bakar nuklir

III KESIMPULAN

- Keramik merupakan suatu kesenian dan sains membuat dan menggunakan hasil padat yang terdiri daripada atau sebahagian besar komponennya adalah bahan tak organik (porselin lempung semen kaca feroelektrik superkonduktor dan sebagainya)- Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan lempung- Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik mekanik kimia dan listrik yang istimewa- Bahan keramik tradisional adalah tembikar lempung semen dan berbagai hasil berkaitan

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan
Page 16: BAHAN GALIAN TERKAIT DENGAN.doc

dengan silikat- Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3 ZrO2 TiO2 BaTiO2 dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4 TiN SiC B4C dan sebagainya)

  • Sifat-sifat
  • Penggunaan