1. Sifat Fisis 1.1 Susut Bakar
48
Bab IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini besaran-besaran fisis, termal, mekanik dan mikrostruktur yang diukur antara lain : susut bakar, densitas, porositas, penyerapan air, koefisien ekspansi termal,
kuat patah, kuat tekan, analisa SEM Scanning Electron Microscope dan XRD X-Ray Diffraction.
4. 1. Sifat Fisis 4.1.1 Susut Bakar
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan , maka nilai susut bakar dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.1. Salah satu contoh perhitungan untuk
menentukan nilai susut bakar sebagai berikut : Kode sampel C Komposisi 70 Zeolit+30 Serbuk Kayu; sebelum sintering Tabel 4.1.
p
ro
= 7,66 cm l
ro
= 1,11 cm t
ro
= 2,14 cm V
ro
= p
ro
x l
ro
x t
ro
= 7,66 cm x 1,11 cm x 2,14 cm = 18,192 cm
3
Kode sampel C Komposisi 70 Zeolit+30 Serbuk Kayu; setelah sintering Tabel 4.2 p
r1
= 7,66 cm l
r1
= 0,95 cm tr
1
= 1,56 cm Vr
1
= p
1
x l
1
x t
1
= 7,66 cm x 0,95 cm x 1,56 cm = 11,352 cm
3
100
1
x V
V V
bakar Susut
o o
- =
= 100
192 ,
18 352
, 11
192 ,
18
3 3
3
x cm
cm cm
- = 37,648
Nilai susut bakar dapat dilihat pada tabel 4.3
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
49
Tabel 4.1 Data Volume Keramik Berpori sebelum sintering
Kode Sampel Suhu Sintering
o
C po cm
pro cm lo cm
Lro cm to cm
tro cm Vro cm
3
A 900
7,66 7,617
1,08 1,083
2,14 2,113
17,427 7,76
1,08 2,08
7,75 1,09
2,12 1000
7,42 7,42
1,08 1,07
2,64 2,62
20,805 7,42
1,07 2,65
7,42 1,07
2,59 1100
7,64 7,63
1,07 1,06
2,87 2,87
23,217 7,63
1,07 2,87
7,64 1,06
2,87
B 900
7,79 7,77
1,09 1,09
2,58 2,58
21,894 7,77
1,12 2,58
7,77 1,08
2,58 1000
7,80 7,77
1,09 1,09
2,5 2,53
21,410 7,76
1,10 2,51
7,75 1,09
2,58 1100
7,97 7,89
1,11 1,12
4,0 4,0
35,37 7,87
1,13 4,0
7,83 1,12
4,0
C 900
7,64 7,65
1,08 1,06
1,85 1,85
15,021 7,66
1,08 1,85
7,67 1,05
1,85 1000
7,63 7,66
1,08 1,11
2,14 2,14
18,192 7,7
1,08 2,14
7,65 1,05
2,14 1100
7,58 7,60
1,08 1,08
3,15 3,15
25,882 7,62
1,09 3,15
7,61 1,08
3,15
D 900
7,64 7,64
1,11 1,095
2,65 2,658
22,237 7,65
1,10 2,67
7,65 1,09
2,67 1000
7,62 7,61
1,07 1,08
3,77 3,77
22,745 7,64
1,09 3,77
7,58 1,08
3,77 1100
7,66 7,65
1,08 1,07
2,62 2,62
21,443 7,66
1,07 2,62
7,65 1,07
2,62
E 900
7,79 7,77
1,09 1,09
2,60 2,627
22,248 7,77
1,12 2,63
7,77 1,08
2,62 1000
7,98 7,96
1,11 1,12
2,79 2,79
24,804 7,96
1,14 2,79
7,94 1,13
2,79 1100
7,75 7,75
1,09 1,10
2,58 2,58
22,013 7,76
1,10 2,58
7,76 1,11
2,58
F 900
7,62 7,61
1,07 1,08
2,5 2,477
20,358 7,64
1,09 2,49
7,58 1,08
2,44 1000
7,61 7,60
1,07 1,06
3,09 3,09
24,940 7,61
1,09 3,09
7,59 1,04
3,09 1100
7,63 7,63
1,0 1,0
2,81 2,81
21,440 7,65
1,0 2,81
7,64 1,0
2,81
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
50
Tabel 4.2 Data Volume Keramik Berpori Setelah Sintering
Kode Sampel
Suhu Sintering
o
C p
1
cm pr
1
cm l
1
cm lr
1
cm t
1
cm Tr
1
cm Vr
1
cm
3
A 900
6,80
6,79 1,03
1,03 2,35
2,33
16,295
6,78 1,03
2,46 6,80
1,03 2,20
1000 6,64
6,65 1,00
1,00 2,10
2,09
13,898
6,66 1,00
2,14 6,66
1,00 2,04
1100 6,20
6,42 0,80
0,81 2,40
2,42
12,584
6,43 0,84
2,43 6,65
0,80 2,44
B 900
6,85 6,88
1,09 1,09
2,6 2,61
19,573
6,88 1,12
2,63 6,90
1,08 2,62
1000 6,66
6,63 1,00
1,00 2,07
2,07
13,724
6,66 1,00
2,08 6,60
1,00 2,06
1100 6,66
6,62 1,11
1,12 2,50
2,50
18,536
6,64 1,13
2,51 6,56
1,12 2,51
C 900
6,31 6,31
0,90 0,91
2,19 2,20
12,633
6,30 0,92
2,10 6,31
0,90 2,21
1000 7,63
7,66 0,92
0,95 1,56
1,56
11,352
7,60 0,95
1,56 7,65
0,97 1,56
1100 7,10
7,04 1,24
0,92 2,00
2,07
13,407
6,97 0,76
2,12 6,97
0,77 2,10
D 900
6,95 6,93
0,98 0,98
2,41 2,41
16,367
6,94 0,98
2,43 6,91
0,98 2,39
1000 6,85
6,83 0,98
0,96 2,16
2,13
13,966
6,83 0,97
2,13 6,80
0,95 2,10
1100 5,67
5,72 1,24
0,92 2,00
2,07
10,893
5,73 0,76
2,12 5,76
0,77 2,10
E 900
6,85 6,88
1,04 1,04
2,20 2,22
15,885
6,88 1,03
2,23 6,90
1,03 2,23
1000 6,70
6,61 0,97
0,95 2,27
2,22
13,94
6,60 0,93
2,20 6,53
0,96 2,19
1100 6,3
6,43 0,75
0,75 2,15
2,15
10,368
6,45 0,74
2,15 6,53
0,74 2,15
F 900
7,10 7,04
1,01 1,01
1,98 1,99
14,149
6,97 1,02
1,98 6,97
1,02 1,98
1000 6,02
5,99 1,07
1,06 2,19
2,18
13,842
5,99 1,09
2,17 5,98
1,04 2,19
1100 6,06
6,03 0,78
0,80 1,96
2,04
9,841
6,03 0,83
2,13 6,01
0,80 2,03
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
51
Tabel 4.3 Data Susut Bakar Keramik Berpori
Kode Sampel
T.Sintering
o
C Vol.Sebelum Sintering
cm
3
Vol.Setelah Sintering cm
3
Susut Bakar
A 900
17,427 5,431
6,55 1000
20,805 4,639
33,242 1100
23,217 3,533
45,846
B 900
21,894 6,583
10,651 1000
21,410 4,575
35,942 1100
35,37 3,858
47,603
C 900
15,021 5,540
15,97 1000
18,192 3,55
37,648 1100
25,882 4,704
48,165
D 900
22,237 5,458
26,412 1000
22,745 4,652
38,619 1100
21,443 3,63
49,202
E 900
22,248 5,257
28,631 1000
24,804 4,661
43,76 1100
22,013 3,436
52,95
F 900
20,358 4,704
30,465 1000
24,940 3,26
44,53 1100
21,440 3,28
54,096
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
52 Keterangan : p
o
= Panjang sampel sebelum sintering p
ro
= Panjang rata-rata awal sampel sebelum sintering l
o
= Lebar sampel sebelum sintering l
ro
= Lebar rata-rata sampel sebelum sintering t
o
= Tinggi sampel sebelum sintering t
ro
= Tinggi rata-rata sampel sebelum sintering V
o
= Volume sampel sebelum sintering V
ro
= Volume rata-rata sampel sebelum sintering p
1
= Panjang sampel setelah sintering p
r1
= Panjang rata-rata sampel setelah sintering l
1
= Lebar sampel setelah sintering l
r1
= Lebar rata-rata sampel setelah sintering t
1
= Tinggi rata-rata sampel setelah sintering t
r1
= Tinggi rata-rata sampel setelah sintering V
r1
= Volume rata-rata sampel setelah sintering A = Komposisi 50 Zeolit + 50 Serbuk Kayu
B = Komposisi 60 Zeolit + 40 Serbuk Kayu C = Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu
D = Komposisi 80 Zeolit + 20 Serbuk Kayu E = Komposisi 90 Zeolit + 10 Serbuk Kayu
F = Komposisi 100 Zeolit + 0 Serbuk Kayu
Pengukuran nilai susut bakar dilakukan dengan mengukur dimensi sampel sebelum dan setelah sintering . Dalam suatu perancangan pembuatan suatu benda uji sampel keramik
berpori, perlu diketahui dimensinya sebelum dan sesudah disintering, hal ini penting untuk mengetahui besarnya penyusutan akibat proses pembakaran sintering pada
sampel. Nilai susut bakar suatu bahan sangat dipengaruhi oleh bahan yang terkandung di
dalamnya terutama bahan yang mudah menguap atau terurai, karena pada saat pembakaran akan terjadi proses penguapan yang diikuti dengan proses pemadatan bahan.
Pada penelitian ini digunakan bahan zeolit yang memiliki sifat mudah menguap apabila
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
53 di panaskan, dan bahan serbuk kayu yang memiliki suhu peruraian senyawa yang rendah
200
o
C.
Pengaruh Suhu Sintering Terhadap Susut Bakar Masing-masing Komposisi Sampel
Dari data 4.1, 4.2 dan 4.3 diatas dapat dibuat grafik hubungan antara pengaruh suhu sintering pada Komposisi Zeolit – Serbuk Kayu terhadap susut bakar sampel seperti pada
pola grafik 4.1 di bawah
Gambar 4.1 Pengaruh Penambahan Zeolit – Serbuk Kayu dan Kenaikan Suhu Sintering terhadap Susut Bakar dari Keramik Berpori
Dari gambar 4.1 terlihat bahwa semakin besar penambahan zeolit alam dan kenaikan suhu sintering, maka susut bakar akan semakin besar. Sebaliknya, semakin
besar penambahan aditif serbuk kayu dan suhu sintering yang rendah, maka susut bakar akan semakin kecil. Hal ini disebabkan oleh karena fenomena yang terjadi saat sintering
yaitu butiran-butiran partikel akan tersusun semakin rapat, yang mengakibatkan terjadi pegurangan jumlah dan ukuran pori, disertai proses penyusutan . Berdasarkan perolehan
data, hal tersebut diatas dapat dilihat bahwa pada suhu sintering 1000 °C dengan komposisi: 30 serbuk kayu dan 70 zeolit diperoleh nilai susut bakar sebesar 37,648
. Sedangkan pada suhu yang sama, dan tanpa menggunakan serbuk kayu 0 dan 100 zeolit, diperoleh nilai susut bakar sekitar 44,530 . Apabila pada suhu yang sama
dan perbandingan komposisi serbuk kayu terhadap zeolit divariasikan, seperti: 10 : 90 , 20 : 80 , 40 : 60 , dan 50 : 50 nilai susut bakarnya adalah: 43,760 , 38,619, 35,942
, dan 33,242 . Untuk suhu sinteringnya dinaikkan menjadi 1100°C, maka nilai susut
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Click here to buy A
w w
w .A B B Y Y.
c o m
Universitas Sumatera Utara
54 bakarnya akan bertambah besar. Hal tersebut membuktikan bahwa penambahan aditif
serbuk kayu akan mengurangi susut bakar bahan. Hal ini dikarenakan aditif serbuk kayu yang berubah wujud menjadi gas pada suhu diatas 600
o
C menciptakan rongga-rongga pada sampel uji yang menyebabkan penyusutan yang terjadi semakin kecil. Dari
penelitian yang dilakukan diperoleh nilai susut bakar berkisar antara 6,55 – 54,096 .