Keramik

BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA “

Struktur, Fungsi, dan Aplikasi Keramik

OLEH

Hermanto Aldi Okta Priyatna Arbhy Indera Ikhwansyah Renny Desandria Sari Rahma Yanti Kelas A

JURUSAN SARJANA TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2011

”

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













BAB I PENDAHULUAN

1. Latar Belakang Keramik merupakan suatu bentuk bahan yang terbuat dari tanah liat dan bahan tambahan lainnya yang diproses dengan cara pembakaran. Keramik telah lama digunakan dalam kehidupan sehari – sehari – hari hari bahkan sejak 4000 th SM. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. Saat ini keramik banyak dimanfaatkan dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari. Baik dalam rumah tangga maupun dalam industri. Biasanya keramk banyak dihasilkan di negara-negara berkembang (keramik tradisional), namun untuk keramik halus (keramik modern) banyak dihasilkan di negara – negara maju. Hal ini disebabkan dalam porosesnya dibutuhkan teknologi yang maju pula, tetapi tidak munutup kemungkinan keramik modern dibuat di negara – negara berkembang. Contoh kegunaan keramik adalah untuk membuat barang pecah belah, keperluan rumah tangga seperti guci atau vas bunga, dan banyak pula digunakan didalam industry (refraktori). Oleh karena itu, dalam makalah ini kami akan membahas tentang keramik dan aplikasinya agar kita lebih memahami mengenai keramik serta perkembangannya dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari. 2. Tujuan Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen pengampu mata kuliah Bahan Konstruksi Teknik Kimia tentang keramik dan untuk mengetahui struktur penyusun keramik, sifat-sifat keramik, dan aplikasi penggunaan keramik.













BAB II PEMBAHASAN

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani, yaitu keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Keramik telah lama digunakan, yaitu sejak 4000 SM. Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi t eknologi 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.(Yusuf, 1998:2). Dewasa ini keramik juga sebgat banyak digunakan dalam berbagai macam industri karena memiliki sifat-sifat yang dapat dimanfaatkan dalam dunia industri. Keramik 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. Dua jenis ikatan dapat terjadi dalam keramik, yakni ikatan ionik dan kovalen.

Sifat keseluruhan material bergantung pada ikatan yang dominan. Klasifikasi Bahan keramik dapat dibedakan menjadi dua kelas : kristalin dan 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. Jenis ikatan yang dominan (ionik atau kovalen) dan struktur internal (kristalin atau amorf) mempengaruhi sifat-sifat bahan keramik.Umumnya senyawa keramik lebih













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 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. Barang barang 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 tinggi sehingga bahan keramik ini baik digunakan di dalam komponen otomotif otomotif seperti bahagian exzos, pelapis silinder, katup dan turbo charge. Keramik mengandungi beberapa unsur yang berlainan ukuran. Ikatan di antara atom-atom bagi struktur ini adalah jenis kovalen yang melibatkan perkongsian elektron, dan ionic yaitu ikatan dasar di antara ion-ion yang berlawanan. Kedua-dua ikatan ini jauh lebih kuat dari pada ikatan logam. Dengan itu ada beberapa sifat keramik yang lebih baik dari pada logam, terutamanya kekerasannya dan sifat ketahanan panas dan listrik. Struktur kristal keramik boleh di dapati dalam bentuk kristal tunggal atau struktur

polikristal

yang

mempunyai

banyak

bijian.

Ukuran

butiran

sangat

mempengaruhi sifat-sifat keramik. Butiran yang berukuran kecil adalah lebih kuat dan liat, dan dinamai keramik halus. Antara bahan mentah keramik yang tertua ialah tanah liat yaitu keramik berbutiran halus yang berbentuk kepingan. Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut: Keramik: Bahan bukan organic, kuat, tidak bertindak balas dengan bahan kimia, titik













A. Klasifikasi Keramik 

Keramik tradisional Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam, seperti kuarsa, kaolin, dll. Yang termasuk keramik ini adalah: barang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory).

Gambar 1: Keramik Tradisional 

Keramik halus Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknik, advanced

ceramic, engineering ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya: elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. (Joelianingsih, 2004)

Gambar 2 : Keramik Halus

Keramik modern mempunyai keunikan atau sifat yang menonjol yang tahan terhadap temperatur tinggi, sifat mekanis yang sangat baik, sifat elektrik yang istimewa, tahan terhadap bahan kimiawi. Keramik modern tersebut adalah sbb: 

Keramik oksida murni yang digunakan sebagai alat listrik khusus dan komponen peleburan logam. Oksida yang umum digunakan adalah alumina (Al2O3),















Bahan bakar nuklir yang berbasis Uranium Oksida (UO2) sudah sangat luas digunakan. Bahan tersebut mempunyai kemampuan yang unik untuk menjaga sifat-sfat yang unggul setelah penggunaan yang lama sebagai bahan bakar pada reaktor nuklir.



Keramik elektrooptik seperti Lithium Niobate (LiNbO3) dan Lanthanum Zirconat Titanat (PLZT) memberikan sebuah media yang dapat merubah informasi elektrik menjadi informasi optik atau yang dapat menggerakkan fungsi optik dengan perintah dari sinyal elektrik.



Keramik magnetik dengan komposisi dan penggunaan yang bervariasi telah dikembangkan. Bahan ini merupakan bahan dasar dari unit memori magnetik pada komputer yang besar. Keunikan sifat elektriknya terutama digunakan pada aplikasi elektronik gelombang mikro frekuensi tinggi. ti nggi.



Kristal tunggal dari berbagai jenis bahan sekarang mulai diproduksi untuk mengantikan kristal alami. Rubi dan kristal laser garnet dan tabung sapir dan substrat (substrate = sejenis semikonduktor) dikembangkan dari sebuah peleburan: kristal kwarsa (quartz) yang besar dikembangkan dengan proses hidrotermal.



Keramik nitrida untuk refraktori (refractory = bahan tahan api), dan turbin gas



Enamel untuk aluminium pada industri arsitektur



Komposit logam-keramik untuk refraktori



Keramik karbida untuk bahan abrasif (abrasive = bahan penghalus permukaan)



Keramik borida untuk kekuatan dan temperatur tinggi, tahan terhadap oksidasi



Keramik feroelektrik (barium titanat) mempunyai konstanta dielektrik yang tinggi



Gelas-gelas nonsilika misal transmisi infra merah, peralatan semi konduktor



Penyaring molekuler (molecular sieves)



Keramik gelas



Polikristal bebas oksida dibuat berbahan baku pada alumina, yttria, dan spinel















Gambar 3 : Penggolongan keramik berdasarkan berdasarkan system aplikasinya













B. Bahan Baku Keramik Secara umum bahan keramik dapat dibedakan menjadi dua kelas : kristalin dan 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, tersebut, misalnya SiO2 . 1. Bahan kristalin Studi bahan kristalin mempunyai sejarah yang jauh lebih panjang karena kristal lebih mudah dipelajari daripada bahan amorf. Perkembangan paling penting dalam studi bahan kristalin adalah perkembangan analisis kristalografi sinar-X. Awalnya teknik ini hanya dapat digunakan untuk struktur yang sangat sederhana seperi garam (NaCl). Namun dalam 80 tahun terakhir analisis kristalografi telah berkembang dengan demikian cepat sehingga protein dengan massa molekul yang sangat besar kini dapat dipelajari dengan teknik ini Dalam beberapa bahan kristalin, partikel penyusunnya tersusun sehingga keteraturannya kadang nampak dengan mata. Kristal yang umum kita lihat adalah natrium khlorida, tembaga sulfat hidrat, dan kuarsa. Lokasi partikel penyusun padatan kristalin (ion, atom atau molekul) biasanya dinyatakan dengan kisi, dan lokasi setiap partikel disebut titik kisi. kisi . Satuan pengulangan terkecil kisi disebut dengan sel satuan.













2. Padatan amorf Susunan partikel dalam padatan amorf sebagian teratur dan sedikit agak mirip dengan padatan kristalin. Namun, keteraturan ini, terbatas dan tidak muncul di keseluruhan padatan. Banyak padatan amorf di sekitar kita seperti: gelas, karet dan polietena memiliki keteraturan sebagian. Fitur padatan amorf dapat dianggap intermediate antara padatan dan cairan.

Gambar 6 : Padatan kristalin dan amorf, terdapat perbedaan besar dalamketeraturan partikel penyusunnya penyusunnya

– bahan yang umum dignakan daam proses pembuatan keramik 3. Sedangkan bahan – bahan adalah sebagai berikut : 

Serbuk Keramik Silikat

Efek Domino pada Pemrosesan Keramik Sesuai dengan sifat alami keramik, bahan baku keramik yang digunakan untuk produksi mempunyai banyak kendala yang mempengaruhi pada sifat akhir benda jadi dibandingkan dengan kelompok bahan lain misal logam atau polimer. Hal ini dikarenakan tidak terdapat tahapan penghalusan lanjut untuk keramik, tidak seperti logam (peleburan – pembekuan – deformasi plastik).Pada dasarnya, “apa yang masuk – itulah yang keluar”. Semua ketidak -sempurnaan -sempurnaan pada bahan baku diperbanyak kedalam pembesaran ketidak-sempurnaan dalam produk yang













besar unsur yang ada dipermukaan bumi ini.Bagaimanapun juga, berkenaan dengan keunggulan oksigen dalam kerak bumi, hampir setengah unsur yang telah dikenali terjadi secara normal sebagai oksida, biasanya oksida kompleks seperti silikat.Struktur silikat meliputi sejumlah besar unsur-unsur dalam tabel periodik. Jadi, kita dapat secara nyata

mengatakan

bahwa

“

separo

dari

dunia

ini

adalah

keramik…”

Deret unsur-unsur relatif besar dimana sering terdapat dalam keramik meliputi: O, Al, Si, Ca, Mg, Ti, Na, K. Hal ini menarik untuk dicatat, bahwa beberapa keramik penting menunjukkan konsentrasi yang agak tinggi pada air laut. Sungguh, sebagian besar MgO dengan kemurnian tinggi (suatu bahan tahan api yang penting) sekarang ini disediakan dari air laut. Bagaimanapun juga, sebagian besar mineral penting dalam keramik berasal dari transformasi batu beku dari perapian (igneous rock), seperti halnya granit atau basal dimana kristal terbentuk dari magma (siapa tahu lumpur lapindo merupakan bahan baku keramik maju yang tersedia…). B Batu-batu atu-batu ini adalah silikat kompleks, dimana komposisi dapat menggambarkan kandungan dari oksida biner sederhana seperti silika, alumina, alkali dll. Silika, oksida yang relatif besar di Bumi (62% berat dari kerak kontinental Bumi) adalah dasar dari klasifikasi ini. Batu dengan proporsi SiO2 yang tinggi (dan biasanya mengandung alumina yang tingi – tingi – dimana dimana merupakan komponen kedua terbesar di kerak Bumi, mengandung 16% berat) dikenal dengan nama asidik (acidic), dan dengan silika rendah (dan biasanya mengandung magnesia yang tinggi {[3,1% dari kerak bumi] dan/atau kalsia [5,7% dari kerak bumi]): didefinisikan sebagai dasar. Alumina agak tidak umum dalam batuan dasar, dan sebaliknya: magnesia adalah tidak umum dalam batuan asidik. Hal ini sangat menguntungkan untuk produksi bahan tahan api khususnya: kontaminasi silang dari













mineral yang digunakan dalam pemrosesan tradisional keramik dapat diperlakukan sebagai “komposisi tetap”.Yaitu, mereka tidak mempunyai komposisi yang diberikan oleh formula kimia. Sebagai contoh, kandungan silika pada lepung Kaolin secara umum bervariasi pada 45% berat sampai 50% berat, dan alumina 35 % berat sampai 40% berat. Keseimbangan dipengaruhi oleh komponen yang mudah menguap (air dan organiks), dari 10% berat sampai 15% berat. Jumlah ini dapat dibandingkan dengan formula

kimiawi

ideal

dari

mineral-mineral

silikat

terpilih

berikut:

1. Mineral Formula Kimia Ideal 2. Kaolinit Al2(Si2O5)(OH)4 3. Halosit Al2(Si2O5)(OH)4 2H2O 4. Piropillit Al2(Si2O5)2(OH)2 5. Monmorilonit (Al1,67 Na0,33 Mg0,33)(Si 2O5)2(OH)2 6. Mika Al 2K(Si1.5Al0,5)2 (OH)2 7. Ilit Al2-xMgxK-1-x-y(Si1,5-yAl0.5+YO5)2(OH)2



Senyawa – Senyawa – senyawa senyawa yang sering digunakan dalam pembuatan keramik

Mineral : Ambligonit - Dolomit (CaMg(CO3)2) - Andalusit (Al2O3.SiO2) - Felspar -

Anhidrit (CaSo4) - Florspar - Apatit - Halosit (Al2O3.2SiO2.xH2O) - Badeleyit Nephelin (K2O.3Na2O.4Al2O3.9SiO2) - Bola lempung (Ball Clay) - Nephelin sienit Barit (BaSO4) - Potas (K2O) - Bauksit - Piropilit (Al2O3.4SiO2.H2O) - Bentonit (Al2O3.5SiO2.7H2O) - Rutil (TiO2) - Beril (3BeO.Al2O3) - Silimanit (Al2O3.SiO2) Lempung (clay) - Talek (3MgO.SiO2.H2O) - Kaolin (Al2O3.2SiO2.2H2O) Wolastonit (CaSiO3) - Diatomit - Zeolit















Oksida

Komplek

dan

Silikat

:

Kalsium

Aluminat

Semen

-

Kordirit

(2MgO.2Al2O3.5SiO2) - Natrium Silikat (Na2O.xSiO2) - Natrium Fosfat (Na4P2O7 = sodium fosfat) - Forsterit (2MgO.SiO2) - Spinel (MgO.Al2O3) - Hidrosiapatit (Ca(PO4)3OH) - Spodumen (Li2O.Al2O3.4SiO2) - Magnesium Fosfat (Mg2P2O8) Keramik Superkonduktor (YBa2Cu3O7) - Mulit (3Al2O3.2SiO2) - Strontium Titanat (SrTiO3)

Non Oksida (Karbida, Nitrida, Nitrida, Borida, Borida, logam senyawa senyawa (intermetallic (intermetallics) s) 

Boron karbida (B4C)



Kromium Karbida (Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2)



Silikon Karbida (SiC)



Titanium Karbida (TiC)



Aluminium Nitrida (AlN)



Boron Nitrida (BN)



Silikon Nitrida (Si3N4)



Sialon (Si3N4.Al2O3.AlN)



Titanium Borida (TiB2)













C. Sifat – Sifat – sifat sifat Bahan Keramik Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang. 1. Sifat Mekanik Keramik biasanya material yang kuat, dan keras dan juga tahan korosi. Sifatsifat 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. Dalam l ogam, elektron-elektron yang













2. Sifat Termal 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) atom/ion penyusun padatan padatan tersebut. Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang ringan. Jadi getaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi berfrekuensi tinggi dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan menimbulkan gangguan yang terlalu banyak pada kisi kristalnya. Hantaran panas dalam padatan melibatkan transfer energi antar atom-atom yang bervibrasi. Vibrasi atom akan mempengaruhi gerakan atom-atom lain di tetangganya dan hasilnya adalah gelombang yang bergerak dengan kecepatan cahaya yakni fonon. Fonon bergerak dalam bahan sampai terhambur baik oleh interaksi fonon-fonon maupun cacat kristal. Keramik amorf yang mengandung banyak cacat kristal menyebabkan fonon selalu terhambur sehingga keramik merupakan konduktor panas yang buruk. Mekanisme hantaran panas oleh elektron, yang dominan pada logam, tidak dominan di keramik karena elektron di keramik sebagian besar terlokalisasi. Contoh paling baik penggunaan keramik untuk insulasi panas adalah pada













Sering pula digunakan bahan yang disebut dielektrik. Bahan ini adalah isolator yang dapat dipolarisasi pada tingkat molekular. Material semacam ini digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Kekuatan dielektrik bahan adalah kemampuan bahan tersebut untuk menyimpan elektron pada tegangan tinggi. Bila kapasitor dalam keadaan bermuatan penuh, hampir tidak ada arus yang lewat. Namun dengan tegangan tinggi dapat mengeksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi. Bila hal ini terjadi arus mengalir dalam kapasitor, dan mungkin disertai dengan kerusakan material karena meleleh, terbakar atau menguap. Medan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan kerusakan itu disebut kekuatan dielektrik. Beberapa keramik mempunyai kekuatan dielektrik yang sangat besar.Porselain misalnya sampai 160 kV/cm. Sebagian besar hantaran listrik dalam padatan dilakukan oleh elektron. Di logam, elektron penghantar dihamburkan oleh vibrasi termal meningkat dengan kenaikan suhu, maka hambatan logam meningkat pula dengan kenaikan suhu. 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

akan

mempromosikan elektron ke pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitas meningkat (hambatan menurun) dengan kenaikan suhu.













4. Sifat Optik Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan, ditr ansmisikan, diabsorbsi, atau dipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan untuk mentransmisikan cahaya, dan biasanya dideskripsikan sebagai transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan, seperti gelas, mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelas terfrosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak mentransmisikan cahaya. cahaya. Dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalah polarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalah distorsi awan elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat polarisasi, sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik (fonon), ( fonon), dan selanjutnya panas. Seperti dalam atom elektron-elektron dalam bahan berada dalam tingkat-tingkat energi tertentu. Absorbsi energi menghasilkan perpindahan elektron dari tingkat dasar ke tingkat tereksitasi. Ketika elektron kembali ke keadaan dasar disertai dengan pemancaran radiasi elektromagnetik. Dalam padatan elektron yang energinya tertinggi ada dalam orbital -orbital dalam pita valensi dan orbital-orbital yang tidak terisi biasanya dalam pita konduksi. Gap antara pita valensi dan pita konduksi disebut gap energi. Range energi cahaya tampak 1,8 sampai 3,1 eV. Bahan dengan gap energi di















berat (seperti kristal timbal) memiliki indeks bias yang lebih besar dari gelas yang mengandung atom-atom ringan (seperti gelas soda). Hamburan cahaya internal dalam bahan yang sebenarnya transparan mungkin dapat mengakibatkan bahan menjadi translusen atau opaque. Hamburan semacam ini terjadi antara lain di batas butiran, batas fasa, dan pori-pori. Banyak aplikasi memanfaatkan sifat optik bahan keramik ini. i ni. Transparansi gelas membuatnya bermanfaat untuk jendela, lensa, filter, alat masak, alat lab, dan objekobjek seni. Pengubahan antara cahaya dan listrik adalah dasar penggunaan bahan semikonduktor seperti GaAs dalam laser dan meluasnya penggunaan LED dalam alatalat elektronik. Keramik fluoresensi dan fosforisensi digunakan dalam lampu- lampu listrik dan layar-layar tv. Akhirnya serat optik mentransmisikan percakapan telepon dan data komputer yang didasarkan atas refleksi internal total sinyal cahaya.













listrik dan layar-layar tv. Akhirnya serat optik mentransmisikan percakapan telepon dan data komputer yang didasarkan atas refleksi internal total sinyal cahaya. 5. 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 5000C, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa. Aluminaγ , zeolit, lempung asam atau S2O2 – TiO2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa pada permukaan 6. Kehandalan 

Keramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk













1. Glasses Gelas adalah salah satu kelompok keramik yang paling familiar, seperti lensa, dan fiberglass yang merupakan aplikasi yang khas dari jenis ini. Seperti telah disebutkan, noncrystalline silikat mengandung oksida lain, terutama CaO, Na2O, K2O, dan Al2O3, yang mempengaruhi jenis kaca/gelas. Tipikal kaca soda kapur terdiri dari sekitar 70 wt% SiO2, keseimbangan yang utama Na2O (soda) dan CaO (kapur). 2. Glass - Ceramics Kebanyakan gelas anorganik dapat dibuat untuk berubah dari tahap noncrystalline sampai tahap kristalin oleh suhu panas tinggi. Proses ini disebut kristalisasi, dan produk nya berupa material polikristalin berbutir halus yang sering disebut keramik kaca. Pembentukan dari butiran kaca-keramik kecil ini adalah, dalam arti, fase transformasi, yang melibatkan nukleasi dan pertumbuhan tahap. Sebagai













Termasuk juga didalamnya dua kurva pendinginan kontinu, yang diberi label "1" dan "2"; laju pendinginan yang diwakili oleh kurva 2 adalah jauh lebih besar dari kurva 1. Dan seperti yang diberi pada plot ini,untuk jalan pendinginan kontinu diwakili oleh kurva 1, kristalisasi dimulai di persimpangan dengan kurva atas, dan kemajuan waktu meningkat dan suhu terus menurun; pada persimpangan kurva yang lebih rendah, semua kaca asli telah dikristalisasikan. Kurva pendinginan lain (kurva 2) hanya ketinggalan hidung kristalisasi mulai kurva. Itu merupakan laju pendinginan kritis (untuk kaca ini, C / min)-yaitu tingkat pendinginan minimum untuk suhu kamar akhir -produk adalah 100% kaca; untuk tingkat pendinginan kurang dari ini , beberapa material gelas-keramik akan membentuk properti dan aplikasi kaca-keramik. Bahan Kaca- keramik telah didesain untuk memiliki karakteristik sebagai berikut: kekuatan mekanis relatif tinggi; rendah koefisien ekspansi













penting. Whiteware keramik yang menjadi putih setelah tembakan suhu-tinggi. Termasuk dalam kelompok ini adalah porselin, tembikar, peralatan makan, keramik, dan pipa fixtures (sanitary ware). Selain tanah liat, banyak dari produk ini juga mengandung bahan-bahan bahan-bahan nonplastic, yang mempengaruhi perubahan-perubahan yang terjadi selama pengeringan dan proses pembakaran, dan karakteristik potongan selesai 4. Refractory Klasifikasi keramik penting lainnya yang digunakan dalam tonnages besar adalah keramik refractory (tahan panas). panas). Sifat yang menonjol dari bahan-bahan bahan-bahan ini termasuk kapasitas kapasitas untuk menahan menahan suhu tinggi tanpa meleleh atau membusuk, dan dan kapasitas untuk tetap tidak reaktif dan tak berdaya berdaya ketika dihadapkan dihadapkan pada lingkungan yang parah. Selain itu, kemampuan untuk menyediakan isolasi termal merupakan suatu pertimbangan penting. Bahan refractory (tahan api) dipasarkan dalam berbagai bentuk,















Tabel 1 : Komposisi 5 bahan umum material keramik refractory

Sumber : W. D. Kingery, H. K. Bowen, and D. R. Uhlmann, Introduction to Ceramics, 2nd edition.

























(3Al2O3â € "2SiO2). Yang lainnya termasuk senyawa karbida, di samping karbon dan grafit. Silicon carbide (SiC) digunakan sebagai elemen pemanas hambatan listrik, sebagai material tempat melebur logam, dan komponen internal tungku. Grafit karbon sangat tahan api, namun aplikasi nya terbatas karena mereka rentan terhadap oksidasi pada temperature melebihi dari sekitar 800C (1470F). Oleh karena itu, refractory r efractory khusus













di mana x adalah variabel dan tergantung pada seberapa banyak air yang diberikan/tersedia. Produk terhidrasi ini adalah dalam bentuk gel atau zat kristal kompleks yang membentuk ikatan cementitious. Reaksi hidrasi mulai sesaat setelah air ditambahkan ke semen. Ini pertama dimanifestasikan sebagai pengaturan (yaitu, kaku yang dulu-plastik pasta), yang terjadi sesaat setelah pencampuran, biasanya dalam













BAB III PENUTUP

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani, yaitu keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Keramik telah lama digunakan, yaitu sejak 4000 SM. Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni



























Keramik

Recommend Documents