6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Zirkonia ZrO
2
Zirkonia ZrO
2
merupakan oksida logam yang memiliki sifat polimorfi yaitu tiga macam struktur kristal antara lain : monoklinik m-ZrO
2
, tetragonal t- ZrO
2
dan kubik c-ZrO
2
. ZrO
2
diperoleh melalui proses permurnian pasir zircon ZrSiO
4
, pasir zircon banyak ditemukan dalam bahan tambang. Zirkonia murni pada suhu kamar
memiliki struktur kristal monoklinik m-ZrO
2
, dan bila terkena pemanasan temperatur 1000
C-1100 C akan berubah struktur kristalnya menjadi tetragonal t-ZrO
2
dan jika didinginkan kembali pada suhu ruang maka akan berubah kembali menjadi monoklinik
m-ZrO
2
. Dengan demikian Zirkonia ZrO
2
tidak stabil pada temperatur 1000 C-
1100 C. Gambar perubahan bentuk struktur kristal tersebut dapat dilihat pada gambar
2.1. Kondisi tidak stabil tersebut terjadinya transformasi fasa yang mengalami perubahan volume hingga 3 – 5 sehingga dapat menimbulkan retak mikro bila retak
mikro menjalar akan menimbulkan kerusakan material. Bentuk perambatan retak mikro tersebut dapat dilihat pada gambar 2.2. Zirkonia paling stabil dengan struktur kristal c-
ZrO
2
. Untuk merubah ke fasa yang stabil dilakukan penambahan aditif berupa oksida- oksida tertentu seperti : CaO, MgO, Y
2
O
3
, Sc
2
O
3
. Material keramik ZrO
2
yang mengalami proses penstabilan sebagian disebut keramik PSZ partially stabilized
zirkonia.
Syahwin: Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis Keramik Paduan Zirkonia ZrO2 Ber Aditif CaO Dengan Alumina Al2O3 Menggunakan Maple 7, 2008.
USU e-Repository © 2008
7
2.2 Alumina Al
2
O
3
Alumina merupakan oksida keramik yang paling banyak di antara sekitar dua puluh macam oksida keramik yang ada dan sering dianggap sebagai pelopor rekayasa
keramik modern Smallman R.E. and Bishop R.J., 2000. Senyawa alumina Al
2
O
3
bersifat polimorfi yaitu diantaranya memilki struktur alpha α-Al
2
O
3
dan gamma γ-
Al
2
O
3.
Struktur kristal gamma γ-Al
2
O
3
merupakan senyawa Alumina yang stabil dibawah 1000
C dan umumnya lebih reaktif dibandingkan dengan struktur alpha α-
Al
2
O
3.
Senyawa γ-Al
2
O
3
adakalanya disebut Alumina aktif. Titik leleh Alumina 2050
C, struktur kristal Alumina secara fisis tetap setabil hingga temperatur sekitar 1500
C sampai dengan 1700 C.
Gambar 2.1 Diagram Perubahan Sruktur Kristal ZrO
2
Smallman R.E. and Bishop R.J., 2000 Lelehan
Monoklinik Tetragonal
Kubik 2680
C 2370
C 1370
C 950
C
Gambar 2.2 Perambatan retak dalam butir Zirkonia-t menimbulkan transformasi Zirkonia-t menjadi Zirkonia-m
Smallman R.E. and Bishop R.J., 2000
Syahwin: Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis Keramik Paduan Zirkonia ZrO2 Ber Aditif CaO Dengan Alumina Al2O3 Menggunakan Maple 7, 2008.
USU e-Repository © 2008
8
2.3 Keramik Paduan
Kategori