TIN107 - Material Teknik #11 - Keramik #1 1 KERAMIK #1 TIN107 Material Teknik Definisi Keramik 2 Sebuah klasifikasi dari material yang berbahan dasar tanah liat (clays), pasir (sands) dan feldspar. Tanah liat (clays) mengandung beberapa hal sebagai berikut: Silikon & Aluminium sebagai silikat Senyawa potassium Senyawa magnesium Senyawa calcium Pasir mengadung Silica dan Feldspar atau Aluminium Potassium Silicate. 1
Klasifikasi Keramik 3 Material Keramik Glasses Clay Products Refractories Abrasive Cements Advance Ceramics Optik, wadah/alat rumah tangga Keramik putih, struktur rangka Bata untuk tungku (temp. tinggi) Ampelas, alat potong dan penghalus (poles) Komposit, rangka struktur Bearing, sensor Perbandingan Logam & Keramik (1) 4 Logam Struktur kristal Jumlah elektron bebas banyak Ikatan logam Keramik Struktur kristal Elektron tidak bebas (captive) Ikatan ionik/kovalen Daya hantar listrik baik Daya hantar listrik buruk Ukuran atom seragam Ukuran atom berbeda 2
Perbandingan Logam & Keramik (2) 5 Logam Tidak tembus cahaya Kekuatan tarik tinggi Tegangan geser rendah Keuletan baik Memiliki alur plastis Keramik Tembus cahaya pada bagian tipis Kekuatan tarik rendah Tegangan geser tinggi Keuletan rendah (rapuh) Tidak memiliki alur plastis Perbandingan Logam & Keramik (3) 6 Logam Memiliki tegangan kejut Berat relatif tinggi Kekerasan sedang Tidak berpori Kepadatan tinggi Keramik Tegangan kejut rendah Beratnya rendah Kekerasan tinggi (ekstrim) Berpori tinggi Kepadatan rendah 3
Keramik Clay 7 Terbuat dari tanah liat alami dan campuran tanah liat dengan menambahkan keramik kristal. Contoh: Keramik putih (Whitewares). Produk struktur tanah liat. Keramik dengan pembakaran (Refractory). Whitewares (Keramik Putih) 8 Barang tembikar. Keramik lantai dan dinding. Perangkat pembersih (sanitary). Porselen/keramik untuk listrik. Keramik untuk hiasan. 4
Pengecoran Slip (Slip Casting) 9 Merakit cetakan Membuang residu Proses Sintering dan Serving Menuangkan slip ke dalam cetakan Memangkas Memindahkan cetakan Refractories (1) 10 Batu bata pembakaran (firebricks) untuk tungku dan oven. Mengandung Silicon atau Aluminium Oxide yang tinggi. Produk batu bata ini digunakan dalam pabrik untuk besi dan baja, logam non-ferrous, kaca, semen, keramik, konversi energi, perminyakan, dan industri kimia. Digunakan untuk memberikan perlindungan panas dari bahan lain pada aplikasi temperatur yang sangat tinggi, seperti pembuatan baja (Tm=1500 C), proses pengecoran logam, dll. 5
TIN107 - Material Teknik #11 - Keramik #1 Refractories (2) 11 Biasanya terdiri dari alumina (Tm=2050 C) dan silika bersama dengan oksida lainnya: MgO (Tm=2850 C), Fe 2 O3, TiO 2, dll, dan memiliki porositas yang intrinsik, biasanya lebih besar dari 10% volumenya. Selaian itu, khusus untuk refractories, BeO, ZrO 2, mullite, SiC, dan graphite yang memiliki porositas rendah juga digunakan. Amorphous Ceramics (Glasses) 12 Kandungan utamanya adalah Silica (SiO2). Jika didinginkan sangat lambat akan membentuk struktur kristal. Jika didinginkan lebih cepat akan membentuk struktur amorf (amorphous) yang terdiri dari rantai tidak teratur dan berhubungan dari atom Silicon dan Oksigen. Hal ini menyebabkannya menjadi transparan, karena batas-batas kristal menghamburkan cahaya, menyebabkan refleksi. Jenis ini dapat di temper untuk meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap retak. 6
Tipe Keramik Kaca (Glass) 13 Secara umum terdapat 3 (Tiga) jenis dari kaca: Kaca soda-kapur (Soda-lime glass) Sekitar 95% dari semua jenis kaca, jendela, kontainer (wadah), dll. Kaca timbal (Lead glass) Berisi oksida timbal untuk meningkatkan indeks bias. Borosilicate Berisi oksida boron (boron oxide), yang dikenal sebagai Pyrex. Contoh Keramik Kaca (Glasses) 14 Kaca datar (flat glass) jendela. Kaca untuk wadah (container glass) botol. Kaca tekan dan tiup (pressed and blown glass) alat makan, seperti: piring, gelas, dll. Kaca serat (glass fibres) penyekat rumah. Kaca khusus (advanced/specialty glass) serat optik, yang berhubungan dengan optik. 7
Gambar Keramik Kaca (Glasses) 15 Gambar Contoh Kaca Stuktur 16 8
Gambar Contoh Kaca 17 Kaca Lapis Baja (Armoured Glass) Kaca Dengan Timbal (Leaded Glass) Daftar Referensi 18 http://www.virginia.edu www.materials.ac.uk www.engr.mun.ca 9