BAB 7 KERAMIK Part 2

Transkripsi

1 BAB 7 KERAMIK Part 2

2 PENGERTIAN KERAMIK Keramik adalah bahan yang terbentuk dari hasil senyawa (compound) antara satu atau lebih unsur-unsur logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur anorganik bukan logam. Contoh keramik : silikon oksida, aluminium oksida, kalsiumoksida,magnesium oksida, kalium oksida dan natrium oksida.

3 KARAKTERISTIK UMUM KERAMIK Keramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk : Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah; Tahan korosi; Bersifat isolator listrik yang sangat baik; Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik; Keras dan kuat, namun rapuh; Dua jenis ikatan dapat terjadi dalam keramik, yakni ikatan ionik dan kovalen.sifat keseluruhan material bergantung pada ikatan yang dominan.

4 *Klasifikasi bahan padatan secara umum.

5 *Sifat-sifat keramik

6

7 BAHAN BAKU KERAMIK Secara umum bahan keramik dapat dibedakan menjadi dua kelas : 1.Kristalin 2.Amorf (non kristalin). Dalam material kristalin terdapat keteraturan jarak dekat maupun jarak jauh, sedang dalam material amorf mungkin keteraturan jarak pendeknya ada, namun pada jarak jauh keteraturannya tidak ada. Beberapa keramik dapat berada dalam kedua bentuk tersebut, misalnya SiO2

8 1. Bahan Kristal Studi bahan kristalin mempunyai sejarah yang jauh lebih panjang karena kristal lebih mudah dipelajari daripada bahan amorf. Sebuah kristal ideal disusun oleh satuan-satuan struktur yang identik secara berulang-ulang yang tak hingga di dalam ruang. Kristal yang umum kita lihat adalah natrium khlorida, tembaga sulfat hidrat, dan kuarsa. Letak partikel penyusun padatan kristal (ion, atom atau molekul) biasanya dinyatakan dengan kisi, dan letak setiap partikel disebut titik kisi. Satuan pengulangan terkecil kisi disebut dengan sel satuan

9 Sel satuan digambarkan dengan garis tebal. Jarak antar dua titik sepanjang ketiga sumbu didefiniskan sebagai a, b dan c. Sudut yang dibuat antar dua didefinisikan sebagai α, β danγ.

10 2.Amorf (Non-Kristal) Susunan partikel dalam padatan amorf sebagian teratur dan sedikit agak miripdengan padatan kristalin. Namun, keteraturan ini, terbatas dan tidak muncul dikeseluruhan padatan. Banyak padatan amorf di sekitar kita seperti: gelas, karet danpolietena memiliki keteraturan sebagian.

11 CACAT KRISTAL Seperti halnya pada bahan logam, maka pada bahan keramik terjadi juga ketidak sempurnaan pada bangun struktur kristalnya. Jadi dikenal cacat-cacat seperti : 1.CACAT TITIK; 2.CACAT GARIS; 3.CACAT BIDANG.

12 1.Cacat Titik Cacat disini terjadi pada peristiwa intersial atau subtitusional, yaitu penggantian atom yang satu terhadap yang lain. Contoh : Senyawa keramik pada kesetimbangan NiOMgO atau pada senyawa orthosilikat seperti : (Mg, Fe,) 2 SiO 4, disini ion-ion Mg atau Fe berperan saling subsitusi. 2.Cacat Garis Cacat berbentuk ini dikenal dengan sebutan sangat popular yaitu cacat dislokasi. Cacat seperti ini banyak terjadi pada senyawa-senyawa seperti LiF, Al 2 O 3 dan Kristal MgO.

13 3. Cacat Bidang Diketahui bahwa keramik dengan susunan kristal yang halus akan memiliki sifatsifat mekanis, lebih menguntungkan di bandingkan dengan Kristal-kristal keramik yang kasar. Kristal keramik yang halus akan menolong mengurangi tegangan pada batas butiran, apabila terjadi ekspansi anisatropi dan berlangsungnya regangan.

14 PROSES TEKNOLOGI Proses teknologi untuk manufacturing bahan keramik dapat dilaksanakan pembentukan dengan teknik pembentukan berdasarkan 2 macam prinsip dasar, yaitu : TEORI VISKOSITAS PARTIKEL HALUS (POWDER)

15 Berdasarkan prinsip viskositas, artinya : bahan gelas dengan cara pemanasan dijadikan dalam kondisi Termoplastik agar mudah dibentuk. Disini sangat diperlukan komposisi bahan yang homogen, karena itu oksida-oksida yang terdapat didalam komposisi bahan ini harus lebih dahulu dicairkan agar gas-gas yang terkandung dapat dihilangkan. Apabila terdapat sisa-sisa gelembung, maka akan dapat menimbulkan cacat. Setelah persiapan bahan ini mencapai homogenisasi yang baik, baru dapat dilaksanakan proses lanjut manufacturing dengan teknik tertentu seperti : Teknik penekanan, teknik penarikan, teknik peniupan dan lain-lain.

16 Sedangkan pada metoda yang berprinsip menggunakan partikel halus, bahan keramik (bukan kaca, gelas), dibuat dalam kondisi hidro plastic menjadi liat dan basah baru kemudian dibentuk dengan memakai cetakan lalu kerja selanjutnya melakukan pembakaran. Yang termasuk pada teknik pembentukan ini adalah : SLIP CASTING EXTRUSION JIGGERING SINTERING

17 Dengan proses-proses seperti di atas yang berdasarkan teori fiskositas dan teori partikel halus maka selama proses perubahan suhu akan terjadi perubahan berat dan ini sejalan dengan kondisi hidro plastik sehingga berbagai bahan akan bersifat menjadi liat.

18 APLIKASI BAHAN KERAMIK

19 Amorphous Ceramics (Glasses) Bahan utamanya adalah Silica (SiO2) Jika didinginkan dengan lambat akan membentuk struktur crystalline. Jika didinginkan secara cepat akan membentuk struktur amorf (non crystalline) terdiri dari rantai Silicon dan atom Oksigen yang berkaitan dan tidak teratur. Salah satu kelompok keramik yang paling familiar, seperti lensa,dan fiberglass.

20 Refractories Digunakan untuk memberikan perlindungan termal dari bahan lain dalam aplikasi suhu yang sangat tinggi, seperti pembuatan baja (Tm = 1500 C), operasi pengecoran logam, dll. Mereka biasanya terdiri dari alumina (Tm = C) dan silika bersama dengan oksida lainnya: MgO (Tm = 2850 C), Fe2O3, TiO2, dll. Refractory Bricks

21 Pressed Glass Processing Softened Gob Blow Molding Softened glass

22 Whitewares Barang tembikar Lantai dan dinding ubin saniter Porselen listrik Dekoratif keramik

23 Proses Manufacturing Keramik