Karakteristik struktur, sifat keramik dan Teknik pemerosesan keramik

Transkripsi

1 Karakteristik struktur, sifat keramik dan Teknik pemerosesan keramik I. Karakteristik struktur keramik Struktur kristal keramik (terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan salah satu yang paling kompleks dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen (berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat) atau ion (terutama ikatanantara ion bermuatan, sehingga ikatan ini kuat). Ikatan ini jauh lebih kuat daripada ikatan logam. Akibatnya, sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan listrik secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam. Keramik dapat berikatan kristal tunggal ataudalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik; ukuran butir yang halus (sehingga dikatakan keramik halus), semakin tinggi kekuatan dan ketangguhannya. Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatanantara. Sebagai missal, bagian ikatan ion dalam sistem Mg-O, Al-O, Zn-O dan Si-O dapat dikatakan masing-masing 70%, 60%, 60% dan 50%. Yang sangat menarik adalah bahwa pada ReO 3,V 2 O 3 dan TiO, yang merupakan oksida dan tidak pernah menunjukkan sifat liat ataudapat di deformasikan, tetapi memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa. Dalam Kristal yang rumit, berbagai macam atom berperan dan ikatannya merupakan ikatan campuran dalam banyak hal. Struktur Kristal demikian dapat dimengerti apabila mengingat bahwa Kristal tersusun oleh kombinasi dari polyhedron koordinasi, dimana satuan kecil dari kation dikelilingi oleh beberapa anion. Salah satu contoh adalah silikat yang merupakan bahan baku penting bagi keramik. II. Sifat-sifat keramik

2 Secara umum kramik merupakan paduan antara logam dan non logam, senyawa paduan tersebut memiliki ikatan ionik dan ikatan kovalen. untuk lebih jelasnya mengenai sifat-sifat kramik berikut ini akan dijelaskan lebih detail. a. Sifat Mekanik Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi. Selain itu keramik memiliki kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi. Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit. Di dalam keramik, karena kombinasi dari ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah bergeser. Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat.dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putusyang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan b. Sifat Termal Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansitermal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan olehpadatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatantersebut. Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang ringan. Jadigetaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan menimbulkan gangguan yang terlalu banyak padakisi kristalnya. Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperatur yang besar dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah. c. Sifat elektrik Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal sangat baik sebagai solator. Beberapa isolator keramik (seperti BaTiO 3) dapat dipolarisasi dan digunakan ebagai kapasitor. Keramik lain menghantarkan elektron bila energi ambangnya dicapai, dan oleh karena itu disebut semikonduktor. Tahun 1986, keramik jenis baru, yakni superkonduktor temperatur kritis tinggi ditemukan. Bahan jenis ini di bawah suhu kritisnya memiliki hambatan = 0. Akhirnya, keramik yang disebut sebagai piezoelektrik dapat menghasilkan respons listrik akibat tekanan mekanik atau sebaliknya. Elektron valensi dalam keramik tidak berada di pita konduksi,sehingga sebagian besar keramik adalah isolator. Namun, konduktivitas keramik dapat ditingkatkan dengan memberikan ketakmurnian. Energi termal juga akanmempromosikan elektron ke pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitasmeningkat (hambatan menurun) dengan kenaikan suhu. Beberapa keramik memiliki sifat piezoelektrik, atau kelistrikan tekan. Sifat ini merupakan bagian bahan canggih yang sering digunakan sebagai sensor. Dalambahan piezoelektrik, penerapan gaya atau tekanan dipermukaannya akan menginduksipolarisasi dan akan terjadi medan listrik, jadi bahan tersebut mengubah tekananmekanis menjadi tegangan listrik. Bahan piezoelektrik digunakan untuk tranduser,yang ditemui pada mikrofon, dan sebagainya. Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh ion-ion. Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan merupakan dasar banyakaplikasi komersial,

3 dari sensor zat kimia sampai generator daya listrik skala besar.salah satu teknologi yang paling prominen adalah sel bahan bakar. d. Sifat Optik Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan, diabsorbsi, ataudipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan untuk mentransmisikan cahaya, danbiasanya dideskripsikan sebagai transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan, seperti gelas,mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelasterfrosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak mentransmisikan cahaya.dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalahpolarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalahdistorsi awan elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat polarisasi,sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik (fonon), dan selanjutnya panas. e. Sifat kimia Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit, dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 500 C, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa. Alumina g, zeolit, lempung asam atau S 2O 2 TiO 2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa pada permukaan. f. Sifat fisik Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain. III. Contoh Keramik adalah material anorganik dan non-metal. Umumnya keramik adalah senyawa antara logam dan non logam. Untuk mendapatkan sifat-sifat keramik biasanya diperoleh dengan pemanasan pada suhu tinggi. Keramik:tradisional, modern. Keramik tradisional :biasanya dibuat dari tanah liat. Contoh: porselen, bata ubin, gelas dll. Keramik modern : mempunyai ruang lingkup lebih luas dari keramik tradisional dan mempunyai efek dramatis pada kehidupan manusia seperti pemakaian pada bidang elektronik, komputer, komunikasi, aerospace dll. IV. Teknik pemerosesan keramik a. Pembubukan Bahan-bahan dasar keramik umumnya berbentuk bubukan. Bahan dasar tersebut dapat diperoleh dengan metode konvensional atau non konvensional. Metode konvensional misalnya kalsinasi; yaitu menguraikan suatu bahan padatan menjadi beberapa bagian yang lebih sederhana; Milling yaitu menggiling atau menghaluskan bahan; mixing yaitu mencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan. Sedangkan metode nonkonvensional misalnya teknik larutan sepaerti metode sol-gel, metode fase uap, atau dekomposisi garam. Dalam proses pembubukan tersebut, seringkali harus ditambahkan bahan penstabil agar suhu dapat diturunkan atatu bahan organik yang berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukan sehingga mudah dibentuk. b. Pembentukan

4 Metode pembentukan ini bermacam-macam, misalnya metode pres isostatik dan aksial; metode cetak lepas, yaitu dicetak hingga kering lalu dilepas; metode cetak balut yaitu bahn dibiarkan tetap berada daalm cetakn atau cetak injeksi yaitu bahan dimasukan ke dalam cetakan dengan cara diinjeksikan ke dalamnya. c. Penekanan Penekanan atau disebut juga kompaksi dilaukan untuk membentuk serbuk keramik menjadi suatu bentuk padatan berupa pelet mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telah menjadi bentuk padat tetapi belum disinter. Prosedur dasar penekanan dibagi menjadi 3 yaitu: Uniaxial Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal dibanding metode lain. Berdasarka cara kerjanya, penekanan ini dibagi menjadi 3 yaitu : single action uniaxial pressing, double action uniaxial pressing, dan uniaxial pressing with a floating mould or die. Isostatik: Penekanan serbuk dilakukan dengan menggunakan cairan. Hot pressing:penekanan dilakukan secar simultan denga perlakuan panas pada serbuk. d. Sintering Sintering adalah metode pemanasan yang dilakukan terhadap suatu material ( biaasnya dalam bentuk serbuk) pada suhu dibawah titik lelehnya sehingga menjadi bentuk padatan. Serbuk berubah menjadi padatan karena pada suhu tersebut partikel-partikel akan saling melekat. Setelah disintering bentuk porositas berubah cenderung berbrntuk bola. Selain itu semakin lama dipanaskan bentuk pori akan semakin kecil. Karena itu ukuran sampel yang telah disinter akan semakin kecil juga. Sintering terbagi menjadi 2 jenis, yaitu berdassarkan ada tidaknya fase cair selama proses sintering. Sintering yang terjadi disertai adanya fase cair disebut sintering fase cair, dan sintering yang terjadi tanpa fase cair disebut sintering padat. Tahap sintering dilakukan untuk memadat kompakan bahan, yang sudah dicetak dan dikeringkan dengan suhu tinggi. e. Anneling dan Aging Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari sebelumnya. Dengan maksud agar parameter dan sifat yang diinginkan mencapai optimum. Sedangkan aging adalah proses pendinginan selama beberapa waktu tertentu. f. Tahap akhir Pada tahap ini, bahan keramik dikenakan berbagai perlakuan akhir sehingga sipa dipalikasika sesuai dengan sifat bahan yang diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi lapisan logam, memberi mantel untuk perlindungan dan lain-lain. Secara bagan proses pembuatan bahan keramik adalah : Proses pembubukan atau penghalusan > Pembentukan > Pengeringan > sintering > anealing dan aging > Aplikasi akhir. Tentang iklan-iklan ini

5 Material teknik 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 sedang giatgiatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal. Salah satunya adalah keramik. 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. Pada beberapa tahun terakhir ini telah dikembangkan pula berbagai produk baru sesuai dengan perkembangan kebutuhan akan bahan yang tahan suhu yang lebih tinggi, tekanan yang lebih besar, sifat sifat mekanik yang lebih baik, serta karakteristik listrik yang khusus, atau tahan terhadap bahan kimia yang korosif. Hingga saat ini terdapat beberapa jenis keramik seperti : keramik putih (whiteware), produk- produk lempung stuktural, refraktori, dan Pengertian Keramik Keramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan, yaitu sejak 4000 SM. 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

6 mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektronelektron 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. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya. Material yang digunakan untuk membuat keramik ini biasanya digali dari perut bumi dan dihancurkan hingga menjadi bubuk. Produsen seringkali memurnikan bubuk ini dengan mencampurkannya dengan suatu larutan hingga terbantuk endapan pengotor. Kemudian endapan tadi disaring dan bubuk material keramik dipanaskan untuk menghilangkan impuritis dan air. Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi dan berukuran sekitar 1 mikrometer ( centimeter). 2.2 Klasifikasi Proses Keramik di bagikan kepada dua kumpulan utama yang berdasarkan jenis bahan, metode pembuatannya dan jenis penggunaannya. Dua kumpulan tersebut adalah: Keramik Konvensional Keramik ini biasanya di bagikan kepada empat bagian mengikut fungsinya: a. Keramik Berstruktur Keramik 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).

7 b. Keramik Putih Yaitu 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 oC di dalam tanur (kiln). Contohnya keraamik tanah, porselin, keramik china, ubin keramik putih,dsb. c. Keramik Refraktori Yakni keramik yang mencakup bahan bahan yang digunakan untuk menahan pengaruh termal, kimia dan fisik. Refraktori dijual dalaam bentuk bata tahan api, bata silica, magnesit,dsb. d. Keramik Listrik Yang 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 Keramik Termaju Di 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. 2.3 Bahan Baku Keramik

8 Tiga bahan baku utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik, atau triaksial, adalah lempung, feldspar dan pasir. Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari batuan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting. Reaksinya dapat dilukiskan sebagai berikut : K 2O Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2H2O --> K 2CO3 + Al 2 O3.2SiO 2.2H 2O + 4SiO2 Ada sejumlah spesies mineral yang disebut mineral lempung (clay mineral) yang mengandung terutama campuran kaolinit (Al2O3.SiO2.2H2O), montmorilonit [(Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O], dan ilit (K2O, MgO, Al2O3, SiO2, H2O ) masing masing dalam berbagai kuantitas. Dari sudut pandang keramik, lempung berwujud plastik dan bisa dibentuk bila cukup halus dan basah, kaku bila kering, dan kaca (vitreous) bila dibakar pada suhu yang cukup tinggi. Prosedur pembuatannya mengandalkan kepada sifat sifat tersebut diatas. Penyusun keramik yang ketiga yang penting adalah pasir atau flin (flint). Sifat-sifatnya yang penting dari segi industri keramik dirangkum bersama sifat-sifat lempung dan feldspar pada tabel 2.1. Untuk membuat produk keramik yang berwarna muda, harus dipilih produk keramik yang kandungan besinya rendah. Di samping ketiga bahan pokok tersebut di atas, berbagai macam mineral lain, garam, dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan sebagai perawis (ingredient) refraktori. Diantara bahan Boraks (Na2B4O7.10H2O) Fluorspar (CaF 2) Asam borat (H3BO3) Soda abu (Na2CO3) Natrium nitrat (NaNO3) Abu mutiara (K2CO3) Nefelin syenit [(Na, K)2 Al2Si2O8] Tulang kalsinasi Kriolit (Na 3AlF6) Oksida besi Oksida antimonium Oksida timbal Mineral litium Mineral barium Apatit [Ca5(F, Cl, OH)(PO4)3]

9 Fluks yang biasa dipakai untuk menurunkan suhu vitrifikasi, suhu lebur, dan suhu reaksi adalah : Beberapa perawis refraktori khusus adalah Alumina (Al2O3) Olivin [(FeO, MgO) 2 SiO2] Kromit (FeO.C2O3) Magnesit (MgCO3) Gamping (CaO) dan batu gamping (CaCO3) Zirkonia (ZrO2) Alumina silikat (Al2O3.SiO2) Dumortirit (8 Al2O3.B22O3.6SiO2.H2O) Karborundum (SiC) Mulit (3 Al2O3.2SiO2) Dolomit [CaMg(CO3)2] Toria (ThO2) Titania (TiO2) Magnesium silikat hidro, misalnya talk (3MgO.4SiO2.H2O) Adapun bahan baku penyusun keramik : a. Lempung atau tanah liat ialah kata umum untuk partikel mineral berkerangka dasar silikat yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/atau aluminium yang halus. Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminum adalah unsur yang paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya. Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis golongan oksida silikon dan satu lapis oksida aluminium. Mineral lempung golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan membesar saat basah. Karena perilaku inilah beberapa jenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutan atau "pecah-pecah" bila kering. Lempung memiliki sifat-sifat fisika yang beraneka ragam dan ketidakmurnian dari lempung itu sendiri. Sehingga diperlukan langkah langkah untuk menyingkirkan pasir dan mika dari lempung untuk meningkatkan mutunya. Proses itu disebut benefisiasi. Proses benefisiasi ini menyangkut

10 perubahan fisika, atau satuan operasi (operasi teknik), misalnya pemisahan menurut ukuran dengan pengayakan atau pengendapan selektif, penyaringan, dan pengeringan. Namun, sifat sifat koloidanya dikendalikan dengan berbagai aditif yang sesuai, misalnya natrium silikat dan alum. Proses benefisiasi menyangkut juga flotasi buih (frofh flotation). Pemurnian secara kimia dilakukan untuk mendapatkan bahan bahan yang sangat murni seperti alumina dan titania. b. Kalsit adalah sebuah mineral karbonat dan polimorf karbonat kalsium (CaCO3) paling stabil. Polimorf lain adalah mineral aragonit dan vaterit. Aragonit akan berubah menjadi kalsit pada suhu C[5], sementara vaterit justru kurang stabil. c. Feldspar (KAlSi3O8 NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8) adalah kelompok mineral tektosilikat pembentuk batu yang membentuk 60% kerak Bumi. Feldspar mengkristal dari magma pada batuan beku intrusif dan ekstrusif dalam bentuk lapisan, dan juga ada dalam berbagai jenis batuan metamorf. Batu yang hampir seluruhnya terbentuk dari feldspar plagioklas kalsium dikenal sebagai anortosit. Feldspar juga ditemukan di berbagai jenis batuan sedimen. d. Lanau adalah tanah atau butiran penyusun tanah/batuan yang berukuran di antara pasir dan lempung. Beberapa pustaka berbahasa Indonesia menyebut objek ini sebagai debu. Lanau dapat membentuk endapan yang mengapung dipermukaan air maupun yang tenggelam. e. Kalsit adalah sebuah mineral karbonat dan polimorf karbonatkalsium (CaCO3) paling stabil. Polimorf lain adalah mineral aragonit dan vaterit. Aragonit akan berubah menjadi kalsit pada suhu C[5], sementara vaterit justru kurang stabil. f. Dolomit adalah mineral yang berasal dari alam yang mengandung unsur hara magnesium dan kalsium berbentuk tepung dengan rumus kimia CaMg(CO3)2. g. Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Pasir tidak dapat di tumbuhi oleh tanaman, karena rongga-rongganya yang besar-besar. 2.4 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk

11 2.4.1 Bahan baku Ada 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 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4 SiO2 --> K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2H2O Terdapat tiga jenis lempung/tanah liat utama yang di bedakan oleh warna, ukuran partikel, sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu : Tanah liat kaolin berwarna putih, berukuran partikel sederhana, kurang keliatannya/sifat 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 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 lempung. Ada tiga jenis feldspar yang umum, yaitu potas (K2O. Al2O3.SiO2), soda (NaO. Al2O3.6SiO2), dan gamping (CaO. Al2O3.6SiO2), yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik. Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramik. Bahan 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 refraktori.

12 Seperti 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 listrik. Bahan-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 tinggi. Diantara 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, dll. Berikut ini adalah bahan baku dasar pembuatan keramik, beserta sifat-sifat lempung dan feldspar. Kaolinit Feldspar Pasir/ Flin - Rumus Al2O3.2SiO2.2H2O K2 O.Al2O3.6SiO2 SiO2 - Plastisitas Plastic Non plastic Non plastic - Fusibilitas Refraktori Perekat mudah lebur Refraktori - Titik cair 1785oC 1150oC 1710oC - Ciut pada pembakaran Sangat ciut Lebur Tidak ciut Banyak lagi bahan baku lain yang digunakan daalam berbagai susunan, sedikitnya 450 macam yang sudah diklasifikasi Produk

13 Sifat sifat umum keramik : Tahan terhadap suhu tinggi Dapat digunakan sebagai bahan insulasi listrik atau semikonduktor denagn variasi sifat sifat magnetic dan dielektrik. Tahan erhadap demormasi, rapuh. Ketergantungan rendah Kekerasan tinggi. 2.5 Konversi Kimia, Termasuk Kimia Keramik Dasar Semua produk keramik dibuat dengan mencampurkan berbagai kuantitas bahan baku yang tersebut di atas, membentuknya, lalu memanaskan sampai suhu pembakaran. Suhu ini mungkin hanya 700 oc untuk beberapa jenis glasir luar, tetapi banyak pula vitrifikasi yang dilakukan pada suhu setinggi 2000 oc. Pada suhu vitrifikasi terjadi sejumlah reaksi, yang merupakan dasar kimia bagi konversi kimia. 1. Dehidrasi, atau penguapan air kimia pada suhu 150 sampai 650 ºC 2. Kalsinasi, misalnya CaCO3 pada suhu 600 sampai 900 ºC 3. Oksidasi besi fero dan bahan organik pada suhu 350 sampai 900 ºC 4. Pembentukan silika pada suhu 900 ºC atau lebih Beberapa di antara perubahan awal tersebut cukup sederhana, misalnya kalsinasi CaCO3 dan dehidrasi serta dekomposisi kaolinit. Reaksi reaksi lain, misalnya pembentukan silikat, cukup rumit dan berubah-ubah sesuai dengan suhu dan perbandingan penyusunnya. Mengenai sistem Al2O3.SiO2 telah menghasilkan pengembangan penting dalam proses pembuatan refraktori mulit. Diagram tersebut menunjukkan bahwa berapa persen pun likuefaksi bisa didapatkan, bergantung pada suhu, kecuali pada beberapa titik nonvarian. Jadi, jika peleburan yang berangsur dijaga agar tidak berlanjut terlalu jauh dengan mengendalikan kenaikan suhu, akan tertinggal massa dan jumlah yang cukup untuk menjadi kerangka yang memegang massa panas tersebut. Diagram Al2O3.SiO2 itu menunjukkan bahwa mulit adalah satu satunya senyawa alumina dan silika yang stabil pada suhu tinggi. Produk keramik hampir semuanya mempunyai sifat refraktori, artinya tahan terhadap panas, dan tingkat kerefraktorian dari suatu produk tertentu bergantung pada perbandingan kuantitas

14 oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnya. Oksida refraktori yang terpenting adalah SiO2, Al 2 O3, CaO dan MgO disamping ZrO2, TiO2, Cserta BeO yang lebih jarang dipakai. Oksida fluks yang terpenting adalah Na 2O, K2O, B2O3 dan SnO2, disamping fluorida yang juga digunakan dalam komposisi beberapa fluks tertentu. Keseluruhan badan keramik akan mengalami vitrifikasi, atau pembentukan kaca, pada waktu pemanasan, dan tingkat vitrifikasi ini bergantung pada perbandingan kuantitas oksida refraktori dan oksida fluks di dalam komposisinya pada suhu dan pada waktu pemanasan. Fase kekaca memberikan sifat sifat yang dikehendaki pada keramik, misalnya berfungsi sebagai perekat dan memberikan sifat translusen (tembus cahaya) pada keramik cina (chinaware). Bahkan dalam refraktori pun vitrifikasi ini dikehendaki sebagai perekat, tetapi vitrifikasi yang terlalu jauh akan memusnahkan sifat refraktorinya. Jadi, jelaslah bahwa badan keramik terdiri dari matriks kekaca plus kristal, dimana dua yang terpenting adalah mulit dan kristobalit. Derajat vitrifikasi, atau berkurangnya porositas secara brangsur merupakn dasra yang berguna untuk menggolongkan produk keramik sebagai berikut : Keramik putih. Kuantitas fluks beragam, pemanasan pada suhu tinggi sedang, vitrifikasi beragam. Produk lempung berat. Fluks banyak, pemanasan pada suhu rendah, vitrifikasi sedikit. Refraktori. Sedikit fluks, pemanasan pada suhu tinggi, sedikit vitrifikasi. . Sangat banyak fluks, pemanasan pada suhu sedang, vitrifikasi sempurna. Kaca. Fluks sedang, pemanasan pada suhu tinggi, vitrifikasi sempurna. 2.6 Macam-macam Keramik Keramik adalah semua benda-benda yang terbuat dari tanah liat/lempung yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Pengertian keramik yang lebih luas dan umum adalah Bahan yang dibakar tinggi termasuk didalamnya semen, gips, metal dan lainnya. a. Gerabah (Earthenware), dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000 C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng,

15 paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya. b. Keramik Batu (Stoneware), dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi ( C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah. c. Porselin (Porcelain), adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350 C atau 1400 C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500 C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir. d. Keramik Baru (New Ceramic), adalah keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya. Badan keramik adalah bagian utama dalam pembuatan keramik dan bahan utamanya biasa disebut dengan bahan mentah keramik. Contoh bahan mentah keramik alam seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, pyrophillit dan sebagainya. Sedangkan bahan keramik buatan seperti mullit, SiC, Borida, Nitrida, H3BO3 dan sebagainya. Bahan mentah keramik digolongkan menjadi 5 (lima) yaitu :

16 1) Bahan Pengikat Contoh : kaolin, ball clay, fire clay, red clay, 2) Bahan Pelebur Contoh : felspar, kapur, 3) Bahan Pengisi Contoh : silika, grog (samot), 4) Bahan Tambahan Contoh : water glass, talk, pyrophillit, dan 5) Bahan Mentah Glasir. (Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu), diantaranya adalah : a) Bahan mengandung SiO2 pasir kuarsa lempung feldspar, b) Bahan mengandung oksida basa potas felspar batu kapur soda abu, c) Bahan mengandung Al2O3 kaolin feldspar, d) Bahan tambahan Contoh : bahan pewarna ( senyawa cobalt, senyawa besi, e) Bahan perekat Contoh : gum, f) Bahan penutup Contoh : Oksida sirkon, oksida seng, g) Bahan pelebur Contoh : asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, BaCO3 h) Bahan opacifer : SnO2, ZrO dan sebagainya 2.7 Pembuatan Keramik Semua 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 penguapan air kimia pada suhu oC 2. Kalsinasi, misal CaCO3 pada suhu oC 3. Oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu oc 4. Pembentukan silica pada suhu 900oC lebih. 5. Tahapan proses dalam membuat keramik saling berkaitan antara satu dengan lainnya.

17 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 Bahan Tujuan 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 mesh. Pencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogen/seragam. Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixer. Pengurangan 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.

18 2. Pembentukan Tahap 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 Langsung Dalam 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 Putar Pembentukan 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 Cetak Dalam keteknikan ini, produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan; tetapi menggunakan bantuan cetakan/mold 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 slip/lumpur. Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis. Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung, 3. Pengeringan

19 Setelah 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: Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan, menguap, sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti; Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut; dan Air yang terserap pada permukaan partikel hilang. Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retak/cracking terlebih pada tahap 1 (Norton, 1975/1976). Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori, artinya tahan terhadap panas dan sifaat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnya. Efek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar, ini terjadi pada suhu oC dengan menyerap sejumlah besar kalor, meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica, seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X. Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O --> Al2O3.2SiO2.2H2O Keseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah : 3Al2O3.2SiO2 + 4SiO2 + 6H2O --> 3 (Al2O3.2SiO2.2H2O) Kaonit Munit kristobalit 4. Pembakaran Pembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat, keras, dan kuat. Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungku/furnace suhu tinggi.

20 Pembakaran biscuit Pembakaran 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 oC. 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. Pengglasiran Pengglasiran 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. K2OAl3O3 6SIO2 + CO2 + H2O -> K2CO3 + Al2O3 2SIO2 2H2O + 4SIO2 K2OAl3O3 6SIO2 + CO2 + H2O -> K2CO3 + Al2O3 2SIO2 2H2O + 4SIO2 2.8 Kegunaan Keramik Keramik dinilai dari propertinya. Kegunaan keramik beragam disesuaikan dengan kemampuan dan daya tahannya. Keramik dengan properti elektrik dan magnetik dapat digunakan sebagai insulator, semikoncuktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan properti yang berbeda dapat digunakan pada aerospace, biomedis, konstruksi bangunan, dan industri nuklir. Beberapa contoh penggunaan keramik industri: Peralatan yang dibuat dari alumina dan silikon nitrida dapat digunakan sebagai pemotong, pembentuk dan penghancur logam. Keramik tipe zirconias, silikon nitrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran pada rotorturbocharger diesel temperatur tinggi dan Gas-Turbine Engine.

21 Keramik sebagai insulator adalah aluminum oksida (AlO3). Keramik sebagai semikonduktor adalah barium titanate (BaTiO3) dan strontium titanate (SrTiO3). Sebagai superkonduktor adalah senyawa berbasis tembaga oksida. Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelit. Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh. Butiran uranium termasuk keramik yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Butiran ini dibentuk dari gas uranium hexafluorida (UF6). Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industri bahan bangunan. Keramik juga digunakan sebagai coating (pelapis) untuk mencagah korosi. Keramik yang digunakan adalah jenis enamel. Peralatan rumah tangga yang menggunakan pelapisan enamel ini diantaranya adalah kulkas, kompor gas, mesin cuci, mesin pengering. 2.9 Produk Keramik Khusus (1). Komposit Keramik Struktur sarang lebah atau jaringan logam, yang diserap dengan fase keramik, mengandung sifat-sifat kekuatan dari logam paduan tinggi dan sifat-sifat termal yang baik dari busa keramik. Komposit keramik-logam dengan ikatan reaksi dibuat dengan reaksi yang mengikatkan dua bahan bila dipanaskan pada suhu yang lebih rendah dari titik cair masingmasing. Keramik juga berfungsi sebagai katalis yang mendorong korosi logam menjadi oksida logam. (2). Keramik Fereoelektrik dan Feromagnetik Keramik yang paling umum yang termasuk golongan ini ialah barium titanat (BaTiO3). Titania dan senyawanya mempunyai sifat istimewa yang sangat berguna dalam penerapan listrik, yang terpenting diantaranya ialah yang menyangkut kapasitas tinggi pada berbagai frekuensi. (3). Keramik Alumina Tinggi Bahan ini kuat dan padat (rapat), tidak seperti refraktori yang biasanya berpori. Kebanyakan keramik alumina tinggi digunakan untuk memanfaatkan sifat tahan ausnya serta sifat-sifat

22 tahan korosi, dan stabilitas dimensinya, dan bukan karena ketahanannya menanggung suhu yang tinggi Keramik Putih Keramik putih (whiteware) adalah nama umum yang diberikan untuk sejenis produk keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur (jaringan) halus. Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung yang berkualitas terpilih dal fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan dalam suhu yang lebih tinggi (1200 sampai 1500ºC) di dalam tanur (kiln). Jenisjenis ini dapat dikelompokkan sebagai berikut : Keramik tanah (carthenware) disebut barang pecah belah semi kekaca (semivitreous dinnerware), adalah keramik berpori dan tidak translusen dengan glasir lunak. Keramik cina (chinaware) adalah keramik vitrifikasi translusen dengan glasir sedang dan tahan terhadap abrasi tertentu; digunakan untuk tugas non teknik. Porselin (porcelain) adalah keramik vitrifikasi translusen dengan glasir keras yang tahan abrasi pada tingkat maksimum. Dalam kelompok ini termasuk porselin kimia, isolasi, dan dental (pergigian). Keramik saniter (sanitary ware), dulu dibuat dari lempung, biasdanya berpori; oleh karena itu sekarang menggunakan komposisi kekaca. Kadang-kadang bersama komposisi triaksial ditambahkan juga grog kekaca ukuran tertentu yang telah mengalami pembakaran pendahuluan. Keramik batu (stone ware), adalah jenis yang tertua di antara barang keramik, yang telah digunakan jauh sebelum pengembangan porselin; bahkan keramik ini dapat dianggap sebagai porselin kasar yang pembuatannya tidak dilakukan dengan teliti dan terbuat dari bahan baku bermutu rendah. Ubin keramik putih (white ware tile) terdapat dalam berbagai jenis khusu, biasanya dikelompokkan atas ubin lantai yang tahan terhadap abrasi dan kedap terhadap peresapan noda, ada yang diglasir ada yang tidak; dan ubin dinding yang juga mempunyai permukaan keras dan permanen dengan berbagai macam warna dan tekstur. Pengglasiran itu sangat penting dalam hal keramik putih, terutama untuk barang pecah belah. Glasir adalah lapisan salut dari kaca yang dilebur diatas permukaan barang keramik yang agak berpori. Glasir mengandung 2 jenis perawis yang amat berbeda, yang dicampurkan dalam bermacam macam perbandingan. Bahan refraktori seperti feldspar, silika, lempung cina dan fluks seperti soda, potas, flourspar dan boraks. Teknik yang digunakan untuk pembakaran glasir ini adalah pembakaran glast. Pembakaran glasir keramik tanah dilakukan pada suhu 1050ºC sampai 1100 ºC ; keramik batu antara 1250 oc sampai 1300 oc

23