IV.3. HASIL PENGUKURAN KOEFISIEN EKSPANSI TERMAL
Hasil pengukuran ekspansi termal untuk setiap komposisi diperlihatkan pada Gambar IV.8 sampai dengan Gambar IV.12 sebagai berikut.
LLo
Gambar IV.8. Hubungan LLo terhadap suhu pemanasan pada komposisi 90 Al
2
O
3
– 10 Al
2
TiO
5
dan suhu sintering 1600 C.
LLo
Gambar IV.9. Hubungan LLo terhadap suhu pemanasan pada komposisi 85 Al
2
O
3
– 15 Al
2
TiO
5
dan suhu sintering 1600 C
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
LLo
Gambar IV.10. Hubungan LLo terhadap suhu pemanasan pada komposisi 80 Al
2
O
3
– 20 Al
2
TiO
5
dan suhu sintering 1600 C.
LLo
Gambar IV.11. Hubungan ILo terhadap suhu pemanasan pada komposisi 75 Al
2
O
3
– 25 Al
2
TiO
5
dan suhu sintering 1600 C.
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Gambar IV.12. Hubungan LLo terhadap suhu pemanasan pada komposisi 70 Al
2
O
3
– 30 Al
2
TiO
5
dan suhu sintering 1600 C.
Hubungan kurva antara persen ekspansi termal terhadap perubahan suhu untuk semua sampel menunjukkan pola yang sama yaitu memiliki hubungan yang linier, hanya
berbeda dari nilai kemiringan slope. Semakin banyak komposisi Al
2
TiO
5
maka nilai slopenya cenderung mengecil. Nilai slope tersebut menunjukkan besarnya nilai koefisien
termal ekspansi dari masing-masing sampel. Pada tabel IV.1 diperlihatkan nilai koefisien termal ekspansi dari masing-masing sampel.
Tabel IV.1. Nilai koefisien ekspansi termal dari keramik Al
2
O
3
– Al
2
TiO
5
pada beberapa komposisi dan suhu sintering
Suhu sinetring C
Komposisi Koefisien ekspansi
termal, 10
-6
C
-1
1600 90 Al
2
O
3
– 10 Al
2
TiO
5
5 1600 85
Al
2
O
3
– 15 Al
2
TiO
5
4 1600 80
Al
2
O
3
– 20 Al
2
TiO
5
4 1500 75
Al
2
O
3
– 25 Al
2
TiO
5
3 1500 70
Al
2
O
3
– 30 Al
2
TiO
5
3 Semakin banyak penambahan Al
2
TiO
5
maka nilai koefisien termal ekspansinya cenderung menurun, karena nilai koefisien termal ekspansi dari Al
2
TiO
5
jauh lebih rendah dibandingkan dengan Al
2
O
3
. Material yang memiliki nilai koefisien termal ekspansi yang
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
rendah akan cenderung lebih tahan terhadap kejutan suhu. Sehingga dapat diaplikasikan untuk material refraktori.
IV. 4. HASIL ANALISIS XRD Hasil analisis difraksi sinar-X XRD untuk sampel serbuk keramik Al
2
TiO
5
yang telah dibakar pada suhu 1250
C ditunjukkan pada gambar sebagai berikut.
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.13. Pola difraksi campuran serbuk Al
2
O
3
dengan TiO
2
yang telah dibakar 1250
C
Dari Gambar IV.13 tersebut diatas menunjukkan bahwa semua puncak-puncak merupakan fasa Al
2
TiO
5
yang terbentuk dari reaksi pada suhu 1250 C antara Al
2
O
3
dengan TiO
2
. Hasil difraksi sinar-X dari sampel campuran Al
2
O
3
dengan Al
2
TiO
5
yang telah disintering untuk berbagai komposisi diperlihatkan sebagai berikut :
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.14. Pola difraksi sinar-x dari sampel 90 Al
2
O
3
– 10 Al
2
TiO
5
yang telah disintering 1500
C
Puncak-puncak yang terbentuk menunjukkan adanya fasa dominan Alumina α
Al
2
O
3
dan fasa minor Al
2
TiO
5
. tampaknya tidak terjadi reaksi dari kedua bahan tersebut, karena tidak menunjukkan adanya fasa selain kedua fasa tersebut.
Hasil difraksi sinar-X dari sampel campuran Al
2
O
3
dengan Al
2
TiO
5
yang telah disintering untuk komposisi 85 Al
2
O
3
– 15 Al
2
TiO
5
diperlihatkan sebagai berikut :
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.15. Pola difraksi sinar-x dari sampel 85 Al
2
O
3
– 15 Al
2
TiO
5
yang telah disintering 1500
C
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Puncak-puncak yang terbentuk menunjukkan adanya fasa dominan Alumina α
Al
2
O
3
dan fasa minor Al
2
TiO
5
. tampaknya tidak terjadi reaksi dari kedua bahan tersebut, karena tidak menunjukkan adanya fasa selain kedua fasa tersebut.
Hasil difraksi sinar-X dari sampel campuran Al
2
O
3
dengan Al
2
TiO
5
yang telah disintering untuk komposisi 80 Al
2
O
3
– 20 Al
2
TiO
5
diperlihatkan sebagai berikut :
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.16. Pola difraksi sinar-x dari sampel 80 Al
2
O
3
– 20 Al
2
TiO
5
yang telah disintering 1500
C
Pola difraksinya berbeda dengan sampel 85 Al
2
O
3
– 15 Al
2
TiO
5
yaitu menjadi fasa dominan Al
2
TiO
5
dan fasa minor Alumina α Al
2
O
3
. Tentunya berdampak ada kemungkinan terjadi perubahan sifat-sifat fisis maupun sifat termal.
Hasil difraksi sinar-X dari sampel campuran Al
2
O
3
dengan Al
2
TiO
5
yang telah disintering untuk komposisi 75 Al
2
O
3
– 25 Al
2
TiO
5
diperlihatkan sebagai berikut :
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.17. Pola difraksi sinar-x dari sampel 75 Al
2
O
3
– 25 Al
2
TiO
5
yang telah disintering 1500
C Pola difraksinya hampir sama dengan sampel 80 Al
2
O
3
– 20 Al
2
TiO
5
yaitu masih fasa dominan Al
2
TiO
5
dan fasa minor Alumina α Al
2
O
3
. Hasil difraksi sinar-X dari sampel campuran Al
2
O
3
dengan Al
2
TiO
5
yang telah disintering untuk komposisi 70 Al
2
O
3
– 30 Al
2
TiO
5
diperlihatkan sebagai berikut
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
Sudut Difraksi, 2 θ
Gambar IV.18. Pola difraksi sinar-x dari sampel 70 Al
2
O
3
– 30 Al
2
TiO
5
yang telah disintering 1500
C
Tampaknya pola difraksinya hampir sama denga sampel 75 Al
2
O
3
– 25 Al
2
TiO
5
yaitu masih fasa dominan Al
2
TiO
5
dan fasa minor Alumina α Al
2
O
3
. Hanya terjadi
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
peningkatan intensitas pada puncak-puncak Al
2
TiO
5
tertentu, karena kandungankomposisi Al
2
TiO
5
lebih besar.
IV.5. HASIL DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS DTA Hasil analisis Diffrential Thermal Analysis DTA campuran serbuk Al
2
O
3
dengan TiO
2
sebelum dilakukan pembakaran.
Gambar IV.19. Hasil DTA Dari campuran serbuk Al
2
O
3
dengan TiO
2
sebelum dilakukan pembakaran.
Hasil analisa DTA tersebut diatas menunjukkan bahwa ada tiga puncak endodermis. Puncak pertama pada suhu 950
C yang merupakan proses perubahan struktur gamma Al
2
O
3
menjadi alpha Al
2
O
3
. puncak kedua pada suhu 1050 C merupakan transisi struktur
kristal anatase TiO
2
menjadi rutil TiO
2
, sedangkan puncak ketiga pada suhu 1220 C yang
merupakan terjadinya reaksi oksida Al
2
O
3
dengan TiO
2
membentuk Al
2
TiO
5
. maka untuk proses pembakaran campuran serbuk Al
2
O
3
dengan TiO
2
agar dapat membentuk Al
2
TiO
5
digunakan suhu 1250 C.
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
IV. 6. HASIL ANALISIS MIKROSTRUKTUR DENGAN SEM
Hasil pengamatan dengan menggunakan Scanning Electron Microscope SEM untuk sampel keramik 90 Al
2
O
3
-10 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600 C ; 85 Al
2
O
3
- 15 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600 C; 80 Al
2
O
3
-20 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600
C ; 75 Al
2
O
3
-25 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1500 C
dan 70 Al
2
O
3
- 30 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1500 C
ditunjukkan pada Gambar IV.20, IV.21, IV.22, IV.23 dan IV.24 sebagai berikut :
Gambar IV. 20. Foto SEM untuk sampel keramik 90 Al
2
O
3
-10 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600
C
Gambar IV. 21. Foto SEM untuk sampel keramik 85 Al
2
O
3
-15 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600
C
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Al
2
O
3
Al
2
TiO
5
Pori
Gambar IV. 22. Foto SEM untuk sampel keramik 80 Al
2
O
3
-20 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1600
C
Gambar IV. 23. Foto SEM untuk sampel keramik 75 Al
2
O
3
-25 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1500
C
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
Gambar IV. 24. Foto SEM untuk sampel keramik 70 Al
2
O
3
-30 Al
2
TiO
5
di sintering pada suhu 1500
C Dari hasil foto SEM dengan perbesaran 1500 kali, permukaan struktur dapat diamati
melalui Gambar IV.20, IV.21, IV.22, IV.23 dan IV.24. Gambar IV.20 dengan paduan 90 Al
2
O
3
-10 Al
2
TiO
5
T sintering 1600 C , terlihat
bahwa fasa Al
2
O
3
masih sangat dominan, meskipun persentase porositasnya sudah cenderung menurun.
Gambar IV.21 dan IV.22 dengan paduan 85 Al
2
O
3
-15 Al
2
TiO
5
dan 80 Al
2
O
3
-20 Al
2
TiO
5
T sintering 1600 C fasa Al
2
TiO
5
mulai kelihatan secara bertahap menjadi dominan dibandingkan dengan fasa Al
2
O
3
, hal ini dikarenakan bahwa fasa Al
2
TiO
5
mempunyai titik lebur yang lebih rendah dari fasa Al
2
O
3
sehingga peran aktif dalam mengisi kekosongan dan sebagai pengikat butiran sangat memungkinkan. Gambar IV.23
dan IV.24 untuk campuran 75 Al
2
O
3
-25 Al
2
TiO
5
dan 70 Al
2
O
3
-30 Al
2
TiO
5
pada suhu sintering 1500
C, fasa Al
2
TiO
5
kelihatan menjadi lebih dominan dan lebih kompak, sedangkan fasa Al
2
O
3
menjadi minor, porositas menurun. Hal ini jelas sekali bahwa pada suhu 1500
C sudah mencapai nilai yang optimal.
Ahamad Faisal : Pengaruh Penambahan Al2TiO5 Pada Pembuatan Keramik Al2O3 Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostrukturnya, 2007 USU e-Repository © 2008
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori