113 MgO. Besarnya nilai densitas untuk keramik Ca-PSZ berkisar dari 3,9289x10
3
– 5,7735x10
3
kgm
3
, sedangkan untuk keramik Mg-PSZ berkisar dari 4,3841x10
3
– 5,8712x10
3
kgm
3
. Menurut hasil eksperimen Simatupang, 2006, besarnya nilai densitas untuk keramik Ca-PSZ berkisar dari 3,6799x10
3
– 5,1599x10
3
kgm
3
, sedangkan untuk keramik Mg-PSZ berkisar dari 4,2200x10
3
– 5,4101x10
3
kgm
3
dengan batas suhu sintering 1100-1500
o
C dengan rentang 100
o
C. Ini menunjukkan bahwa komputasi numerik menghasilkan nilai densitas yang lebih besar daripada nilai
eksperimen. Perbedaan itu sekitar 5,4193 dan 3,4217 masing-masing untuk Ca- PSZ dan Mg-PSZ. Menurut literatur Nath, 2007, besar nilai densitas untuk Ca-PSZ
adalah 5,33 x 10
3
kgm
3
, sedangkan untuk keramik Mg-PSZ berkisar antara 5,75 x 10
3
kgm
3
Marketech International, Inc., 2008. Hasil komputasi numerik menunjukkan bahwa untuk mendapatkan nilai ini, kondisi suhu sinteringnya adalah
1400 – 1500
o
C untuk Ca-PSZ, dan sekitar 1550 - 1600
o
C untuk Mg-PSZ. Sedangkan pada eksperimen, hanya sekitar 96,81 untuk Ca-PSZ dan 94,09
untuk Mg-PSZ dari nilai literatur pada suhu sintering 1500
o
C. Nilai densitas ini menunjukkan bahwa Mg-PSZ lebih padat daripada Ca-PSZ.
Nilai banding densitas secara numerik, eksperimen dan literatur dapat dilihat pada Lampiran A Tabel Ga, Tabel Gb dan Tabel Gc halaman 72-73.
4.2 HASIL KOMPUTASI NUMERIK POROSITAS
Nilai komputasi numerik porositas berkurang hampir mendekati linear seiring bertambahnya suhu sintering. Pada Ca-PSZ, mulai 1100 - 1350
o
C, grafik porositas mulai berkurang dengan lebih curam, artinya pengurangan pori sedang dalam
Bobbin : KOmputasi Numerik Untuk Analisis Karakteristik Keramik PSZ dengan Aditif MgO, CaO Berbasis Matlab, 2008 USU e-Repository © 2008
114 pemrosesan dengan cepat, sesudahnya lebih landai dibanding suhu sintering
sebelumnya. Ini berarti bahwa proses pengurangan pori mulai konstan. Hal yang sama juga berlaku untuk Mg-PSZ.
Hasil komputasi numerik porositas untuk keramik Ca-PSZ dan Mg-PSZ
diperlihatkan pada Gambar 4.2.
1100 1150
1200 1250
1300 1350
1400 1450
1500 1550
1600 5
10 15
20 25
30 Grafik POROSITAS vs SUHU SINTERING
SUHU SINTERING
o
C PO
R O
SI T
AS Ca-PSZ
Mg-PSZ
Gambar 4.2 Grafik Porositas – Suhu Sintering Nilai porositas untuk Ca-PSZ berkisar antara 9,3434 - 27,3391 , sedangkan
untuk Mg-PSZ berkisar dari 7,4747 – 20,0420 . masing-masing untuk Ca-PSZ dan Mg-PSZ pada suhu sintering 1450
o
C. Secara eksperimen nilai porositas yang terukur berkisar dari 13,0989 – 31,6054 dan 10,4111 – 22,5106 masng-masing untuk
Ca-PSZ dan Mg-PSZ. Porositas terkecil terkomputasi numerik untuk Ca-PSZ bernilai 9,3434 pada suhu sintering 1600
o
C, tetapi secara eksperimen bernilai 10,0072 pada suhu sintering 1400
o
C. Untuk porositas terbesarnya 20,0420 dan 22,5106 pada suhu sintering yang sama yaitu 1100
o
C, masing-masing untuk komputasi
Bobbin : KOmputasi Numerik Untuk Analisis Karakteristik Keramik PSZ dengan Aditif MgO, CaO Berbasis Matlab, 2008 USU e-Repository © 2008
115 numerik dan eksperimen. Dari komputasi numerik terlihat bahwa porositas Ca-PSZ
relatif lebih besar dari Mg-PSZ, ini menunjukkan bahwa keramik Ca-PSZ lebih berongga dibandingkan dengan Mg-PSZ. Tentu saja hal ini akan berkaitan densitas,
sehingga densitasnya menjadi lebih kecil. Dapat disimpulkan, bila porositas semakin besar maka densitas akan semakin kecil, demikian juga sebaliknya.
Nilai banding porositas secara numerik, eksperimen dan literatur dapat dilihat pada Tabel Ga, Tabel Gb dan Tabel Gc halaman 72-73.
4.3 HASIL KOMPUTASI NUMERIK KEKERASAN
