6. Keramik mengandung berbagai senyawa kimia, dan benda keramik
yang berguna hampir selalu merupakan campuran beberapa
senyawa. Keramik silikat, yang meliputi jambangan, barang pecah
belah, dan batu bata, dibuat dari mineral lempung aluminosilikat.
Dalam keramik oksida, silicon merupakan komponen minor atau
noneksisten. Sebaliknya sejumlah logam bergabung dengan
oksigen menghasilkan senyawa seperti alumina (Al2O3),
magnesia (MgO), atau itria (Y2O3).
Keramik non-oksida mengandung senyawa yang bebas dari
oksigen sebagai komponen utama. Beberapa senyawa penting
dalam keramik non-oksida ialah silicon nitride (Si3N4), silicon
karbida (SiC), dan boron karbida.
7. Fasa keramik ialah sebaran bagian dari benda utuh yang secara fisis homogeny
dan terikat oleh permukaan yang memisahkannya dari bagian lain. Fasa-fasa
yang berbeda bias dilihat secara sekilas dalam keeping keramik yang berbutir
kasar, dalam keramik berbutir halus, fasa-fasa dapat dilihat dengan bantuan
mikroskop. Jika diperiksa pada skala yang lebih halus, kebanyakan keramik,
seperti halnya logam, adalah mikrokristal, terdiri atas butir-butir Kristal kecil
yang disatukan semen.
Mikrostruktur benda seperti ini meliputi ukuran dan bentuk butir, ukuran dan
distribusi rongga (celah di antara butigga (celah di antara butir-butir) dan
retakan, identitas dan distribusi butiran asing, dan adanya tekanan di dalam
struktur. Variasi mikrostruktur sangat penting artinya sebab perubahan sedikit
saja pada tingkat ini sangat mempengaruhi sifat keeping keramik.
Mikrostruktur benda keramik sangat bergantung pada perincian fabrikasinya
(pembuatannya). Teknik-teknik pembentukan dan pembakaran keeping keramik
sama pentingnya seperti komposisi kimianya dalam menentukan sifat akhir keramik
sebab teknik pembentukan dan pembakaran tersebut akan menghasilkan
mikrostruktur yang unik.
10. Ciri khas Bahan Penggunaan
Sifat mekanis
Tahan suhu tinggi Nitrida Turbin gas
Tahan gesekan Alumina boron karbida Mesin diesel
Tahan geseran TiC, TiN, CW, karbon, boron Alat pemotong, onderdil
Lubrikan Boron nitride heavy-duty
Plating khusus Alumina Pelumas padat/bearing
Militer
Sifat termal
Tahan termal Karbida, nitride, MgO Magnetohidrodinamika
Isolator termal Kalsium oksida, titanium (MHD)
oksida, alumina, zirekonia Tanur industry, reactor
Konduktor termal Boron oksida, karbida, nuklir
aluminium nitride, alumina
Piranti elektronik, radiator
11. Ciri khas Bahan Penggunaan
Sifat listrik
Tahanan listrik Alumina, karbida, berilium Socket semikonduktor
oksida
Piezoelektrisitas Timbel zirkonat/titanat PLTZ Osilator listrik, printer, alat
perovskit, litium niobat, kuarsa, ignisi/pemijar
lanthanum khromat
Konduktor listrik Zirkonia, karbida Resistor eksoterm, kapasitor
mini
Dielektrik Berilium titanat, strontium Kapasitor tegangan tinggi
titanat
Konduktor ionic Zirkonia, alumina Detektor oksigen, elektrolit
padat
Semi konduktor Zirkonia, berilium titanat Detektor gas, baterai surya,
varistor
Pemancar electron Lantanum borida Penembak katoda, layar datar
12. Ciri khas Bahan Penggunaan
Sifat magnetic Fe2O3. MnO. BaO Perekat magnetic ferit,
Mutu magnet penyimpanan data
Sifat optic Alumina,yttrium oksida, Lensa optic suhu tinggi,
Transparasi MgO lampu natrium
Serat optic, kamera
Transmisi optic SiO2 observasi dalam, detector
optik
Polarisator Zirkonium oksida, titanium Memori optic (reversibel)
oksida, timbel oksida,
lanthanum oksida
Pendar Keramik tanah jarang, kalium Laser semikonduktor, diode
arsenide, gelas Nd, YAG berpendar
Fotosensitivitas Gelas terhalogenisasi perak Gelas tabir lensa,
penyimpanan citra
Optika inframerah Gelas fluoride, kalkogenida Militer
13. Ciri khas Bahan Penggunaan
Sifat biologis Alumina, apatit Gigi buatan, tulang buatan,
prostesis
Sifat kimia
Absorpsi Silika multipori, gelas Absorben katalis, bioreaktor
alumina multipori
Katalis Zeolit Katalis, perlindungan
lingkungan
Antikorosi Zirkonia, alumina Reaktor suhu tinggi
15. 1. Bahan Dasar Keramik
A. Lempung (clay)
Reaksi: K2O.Al2SO3.6SiO2 + CO2 + 2H2O → K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO
Ada sejumlah spesies mineral yang disebut mineral lempung (clay
mineral) yang mengandung terutama campuran kaolinit
(Al2O3.2SiO2.2H2O) , mintmorilonit ([Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O]) dan
ilit (K2O,MgO,Al2O3,SiO2.2H2O)
Pada umumnya ada 2 jenis lempung (clay), yaitu: ball clay, dan fire clay.
Lempung memiliki fungsi, antara lain:
• Mempermudah proses pembentukan keramik
• Mempunyai sifat plastik sehingga mudah dibentuk
• Mempunyai daya ikat bahan baku yang tidak plastis.
16. B. Kaolin
Kaolin yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi akibat pengaruh
air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah permeable lainnya
dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan (sedimentasi) yaitu
pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik yang reaksinya adalah sebagai berikut :
KAlSi3O8 → HAlSi3O8 + KOH (Hydrolysis)
HAlSi3O8 → HAlSiO4 + 2SiO2 ( Desilikation)
2HAlSiO4 + H2O → (OH)4Al2Si2O5 (Hydration)
Sifat-sifat mineral kaolin antara lain, yaitu:
kekerasan 2 – 2,5, berat jenis 2,6 – 2,63, plastis, mempunyai daya hantar panas dan
listrik yang rendah, serta pH bervariasi.
17. C. Pasir Kuarsa (Flint)
Pasir kuarsa mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3,
Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O, berwarna putih bening atau
warna lain bergantung pada senyawa pengotornya, kekerasan 7
(skala Mohs), berat jenis 2,65, titik lebur 17150C, bentuk kristal
hexagonal, panas sfesifik 0,185, dan konduktivitas panas 12 –
1000C.
Kuarsa adalah bentuk lain dari batuan silica (SiO2), yang
mempunyai fungsi:
•Mengurangi susut kering, jadi mengurangi ada retakan dalam
pengeringan.
•Mengurangi susut waktu dibakar sehingga tetap kualitas tetap
baik.
•Merupakan rangka dalam pembakaran.
22. 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.
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.
23. Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan
sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina
dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan
sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat
berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
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.
24. Material
Pot Bunga
Beton
Perbaikan
Daur Ulang
Tanah
Gipsum
Bermasalah