62 sintering 1100
o
C mengakibatkan kurangnya porositas bahan, karena pori yang dihasilkan pun semakin sedikit karena semakin tinggi suhu maka pori-pori yang dihasilkan akan
mengalami pengurangan jumlah pori-pori. Pori-pori dari keramik berpori memilki ukuran bervariasi. Pori-pori tersebut tersebar di selutuh daerah butiran. Beberapa merupan pori
tertutup dan yang lain merupakan pori terbuka. Banyaknya air yang diserap menyatakan banyaknya porositas terbuka . Dari data yang diperoleh, nilai penyerapan air sampel
berada pada interval 11,08 – 48,13 .
4.1.3 Koefisien Ekspansi Termal
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai koefisien ekspansi termal dapat di cari dengan menggunakan persamaan 2.6 dengan menyesuaikan persamaan yang
dihasilkan oleh plotter alat Dilatometer Harrop yang mengacu pada standart pengujian ASTM E 228-95. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai koefisien
ekspansi termal untuk sampel C Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu suhu 1000
o
C. Lo = 6,84 cm
L = 6,840376 cm ΔLL
o
= 0,000054912 T2 – T1 = 11
o
C
a
m
C
o
11 000054912
, =
= 5 x 10
-6 o
C
Dalam merancang suatu tempat casing dari suatu keramik berpori, maka perlu diukur
dan diuji besarnya koefisien ekspansi termal. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui
kemampuan kembang susut dari bahan keramik berpori dalam menerima perubahan suhu. Perolehan data untuk masing-masing suhu 900, 1000 dan 1100
o
C terdapat pada tabel 4.5, 4.6 dan 4.7 di bawah :
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
63
Tabel 4.5 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 900
o
C N0
Locm L cm
ΔLLo T
o
C To
o
C ΔT
o
C
1 6,83
6,830033 30
30 2
6,83 6,831039
0,000152 63
30 33
3 6,83
6,831277 0,000187
71 30
41 4
6,83 6,831418
0,000208 76
30 46
5 6,83
6,8317 0,000249
84 30
54 6
6,83 6,831962
0,000287 93
30 63
7 6,83
6,832003 0,000293
95 30
65 8
6,83 6,832305
0,000337 104
30 74
9 6,83
6,832455 0,000359
108 30
78 10
6,83 6,832527
0,00037 112
30 82
11 6,83
6,832772 0,000406
119 30
89 12
6,83 6,832865
0,00042 125
30 95
13 6,83
6,833079 0,000451
131 30
101 14
6,83 6,833208
0,00047 133
30 103
15 6,83
6,833359 0,000492
139 30
109 16
6,83 6,833493
0,000511 141
30 111
17 6,83
6,833582 0,000524
145 30
115 18
6,83 6,833606
0,000528 147
30 117
19 6,83
6,833769 0,000552
151 30
121 20
6,83 6,833903
0,000571 154
30 124
21 6,83
6,834039 0,000591
157 30
127 22
6,83 6,834049
0,000593 160
30 130
23 6,83
6,834229 0,000619
163 30
133 24
6,83 6,834267
0,000625 167
30 137
25 6,83
6,834375 0,000641
169 30
139 26
6,83 6,834516
0,000661 172
30 142
27 6,83
6,834754 0,000696
175 30
145 28
6,83 6,834626
0,000677 177
30 147
29 6,83
6,834672 0,000684
180 30
150 30
6,83 6,834784
0,0007 182
30 152
31 6,83
6,834929 0,000722
185 30
155 32
6,83 6,834941
0,000723 187
30 157
33 6,83
6,835036 0,000737
190 30
160 34
6,83 6,835077
0,000743 193
30 163
35 6,83
6,835193 0,00076
195 30
165 36
6,83 6,835311
0,000778 197
30 167
37 6,83
6,835374 0,000787
199 30
169 38
6,83 6,835382
0,000788 201
30 171
39 6,83
6,835501 0,000805
203 30
173 40
6,83 6,835622
0,000823 205
30 175
41 6,83
6,835629 0,000824
207 30
177 42
6,83 6,835634
0,000825 209
30 179
43 6,83
6,835668 0,00083
212 30
182
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
64
44 6,83
6,835791 0,000848
214 30
184 45
6,83 6,835854
0,000857 216
30 186
46 6,83
6,835917 0,000866
218 30
188 47
6,83 6,836074
0,000889 221
30 191
48 6,83
6,836106 0,000894
224 30
194 49
6,83 6,836233
0,000913 226
30 196
50 6,83
6,836297 0,000922
226 30
196 51
6,83 6,836232
0,000912 228
30 198
52 6,83
6,836229 0,000912
230 30
200 53
6,83 6,836357
0,000931 232
30 202
54 6,83
6,836354 0,00093
234 30
204 55
6,83 6,836483
0,000949 236
30 206
56 6,83
6,836646 0,000973
239 30
209 57
6,83 6,836641
0,000972 241
30 211
58 6,83
6,836634 0,000971
243 30
213 59
6,83 6,836767
0,000991 245
30 215
60 6,83
6,836758 0,00099
247 30
217 61
6,83 6,836893
0,001009 249
30 219
62 6,83
6,83706 0,001034
252 30
222 63
6,83 6,837081
0,001037 255
30 225
64 6,83
6,837219 0,001057
257 30
227 65
6,83 6,837207
0,001055 259
30 229
66 6,83
6,837226 0,001058
262 30
232 67
6,83 6,837333
0,001074 263
30 233
68 6,83
6,837473 0,001094
265 30
235 69
6,83 6,837459
0,001092 267
30 237
70 6,83
6,837632 0,001117
270 30
240 71
6,83 6,837648
0,00112 273
30 243
72 6,83
6,837662 0,001122
276 30
246 73
6,83 6,837805
0,001143 278
30 248
74 6,83
6,83795 0,001164
280 30
250 75
6,83 6,837931
0,001161 282
30 252
76 6,83
6,838077 0,001183
284 30
254 77
6,83 6,838225
0,001204 286
30 256
78 6,83
6,838205 0,001201
288 30
258 79
6,83 6,838353
0,001223 290
30 260
80 6,83
6,838385 0,001228
291 30
261 81
6,83 6,838364
0,001225 293
30 263
82 6,83
6,838309 0,001217
294 30
264 83
6,83 6,838459
0,001238 296
30 266
84 6,83
6,838435 0,001235
298 30
268 85
6,83 6,838409
0,001231 300
30 270
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
65
Tabel 4.6 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 1000
o
C No
Locm Lcm
ΔLLo To
o
C ΔT
1 6,84
6,84 30
2 6,84
6,840376 0,000054912
30 11
3 6,84
6,840777 0,00011362
30 23
4 6,84
6,841298 0,000189696
30 38
5 6,84
6,841553 0,00022698
30 45
6 6,84
6,841741 0,000254592
30 51
7 6,84
6,84196 0,00028652
30 58
8 6,84
6,842254 0,000329472
30 66
9 6,84
6,842484 0,000363168
30 72
10 6,84
6,842579 0,000377104
30 74
11 6,84
6,842657 0,000388388
30 77
12 6,84
6,842732 0,00039936
30 80
13 6,84
6,842771 0,00040508
30 82
14 6,84
6,842933 0,00042874
30 85
15 6,84
6,843073 0,00044928
30 90
16 6,84
6,843176 0,000464256
30 93
17 6,84
6,843311 0,00048412
30 95
18 6,84
6,843346 0,000489216
30 98
19 6,84
6,843485 0,000509444
30 101
20 6,84
6,84348 0,00050882
30 103
21 6,84
6,843623 0,00052962
30 105
22 6,84
6,843649 0,00053352
30 108
23 6,84
6,84379 0,000554112
30 111
24 6,84
6,843745 0,000547456
30 112
25 6,84
6,84392 0,00057304
30 116
26 6,84
6,843912 0,000571896
30 117
27 6,84
6,844063 0,000594048
30 119
28 6,84
6,844278 0,000625456
30 124
29 6,84
6,844336 0,000633984
30 127
30 6,84
6,844416 0,000645632
30 128
31 6,84
6,844439 0,00064896
30 130
32 6,84
6,844554 0,000665808
30 132
33 6,84
6,844528 0,00066196
30 134
34 6,84
6,844692 0,000685984
30 136
35 6,84
6,844712 0,000688896
30 138
36 6,84
6,844731 0,0006916
30 140
37 6,84
6,844748 0,000694096
30 142
38 6,84
6,844917 0,000718848
30 144
39 6,84
6,844967 0,00072618
30 147
40 6,84
6,845054 0,000738816
30 148
41 6,84
6,845068 0,000741
30 150
42 6,84
6,845279 0,000771732
30 153
43 6,84
6,845258 0,000768768
30 154
44 6,84
6,845216 0,000762528
30 156
45 6,84
6,845305 0,00077558
30 157
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
66
46 6,84
6,845316 0,000777192
30 159
47 6,84
6,845497 0,000803712
30 161
48 6,84
6,845474 0,00080028
30 162
49 6,84
6,845634 0,00082368
30 165
50 6,84
6,845677 0,00082992
30 168
51 6,84
6,845865 0,00085748
30 170
52 6,84
6,845839 0,000853632
30 171
53 6,84
6,845969 0,000872612
30 173
54 6,84
6,845879 0,00085956
30 174
55 6,84
6,84601 0,000878592
30 176
56 6,84
6,846107 0,000892788
30 177
57 6,84
6,846082 0,0008892
30 180
58 6,84
6,846085 0,000889616
30 182
59 6,84
6,846249 0,000913536
30 183
60 6,84
6,846383 0,00093314
30 185
61 6,84
6,846385 0,000933504
30 187
62 6,84
6,846352 0,00092872
30 188
63 6,84
6,846453 0,000943488
30 189
64 6,84
6,846522 0,000953472
30 191
65 6,84
6,846727 0,000983528
30 193
66 6,84
6,846728 0,00098358
30 195
67 6,84
6,846692 0,000978432
30 196
68 6,84
6,846902 0,001009008
30 198
69 6,84
6,846902 0,001009008
30 198
70 6,84
6,846829 0,0009984
30 200
71 6,84
6,846792 0,00099294
30 201
72 6,84
6,846931 0,001013376
30 203
73 6,84
6,846927 0,0010127
30 205
74 6,84
6,847034 0,001028352
30 206
75 6,84
6,847028 0,00102752
30 208
76 6,84
6,847211 0,001054196
30 209
77 6,84
6,84713 0,00104234
30 211
78 6,84
6,847088 0,001036256
30 212
79 6,84
6,847273 0,001063296
30 213
80 6,84
6,847188 0,00105092
30 215
81 6,84
6,847375 0,001078272
30 216
82 6,84
6,847322 0,001070472
30 219
83 6,84
6,847468 0,00109174
30 221
84 6,84
6,847728 0,001129856
30 224
85 6,84
6,847717 0,001128192
30 226
86 6,84
6,847947 0,001161888
30 228
87 6,84
6,847935 0,00116012
30 230
88 6,84
6,848087 0,001182272
30 232
89 6,84
6,84799 0,001168128
30 234
90 6,84
6,848142 0,001190384
30 236
91 6,84
6,848226 0,001202656
30 236
92 6,84
6,84828 0,00121056
30 240
93 6,84
6,848315 0,001215604
30 241
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
67
94 6,84
6,848331 0,001218048
30 244
95 6,84
6,848278 0,0012103
30 245
96 6,84
6,84861 0,001258712
30 247
97 6,84
6,848644 0,001263808
30 248
98 6,84
6,848502 0,001243008
30 249
99 6,84
6,848481 0,00123994
30 251
100 6,84
6,848425 0,001231776
30 252
101 6,84
6,848583 0,00125476
30 254
102 6,84
6,848741 0,001277952
30 256
103 6,84
6,848832 0,001291264
30 256
104 6,84
6,848958 0,001309672
30 257
105 6,84
6,849085 0,001328184
30 258
106 6,84
6,849063 0,00132496
30 260
107 6,84
6,849132 0,001335152
30 262
108 6,84
6,849108 0,001331616
30 264
109 6,84
6,849048 0,00132288
30 265
110 6,84
6,849212 0,001346748
30 267
111 6,84
6,849117 0,001332864
30 267
112 6,84
6,849056 0,00132392
30 268
113 6,84
6,849185 0,001342848
30 269
114 6,84
6,849411 0,00137592
30 270
Tabel 4.7 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 1100
o
C
No Locm Lcm
ΔLLo To
o
C T
o
C ΔT
1 6,5
6,5 30
30 2
6,5 6,500333
0,0000513 30
39 9
3 6,5
6,501124 0,00017298
30 61
31 4
6,5 6,501667
0,0002565 30
75 45
5 6,5
6,502875 0,00044232
30 106
76 6
6,5 6,503075
0,0004731 30
113 83
7 6,5
6,503407 0,00052416
30 121
91 8
6,5 6,503631
0,0005586 30
128 98
9 6,5
6,503781 0,00058176
30 131
101 10
6,5 6,503975
0,00061152 30
134 104
11 6,5
6,504208 0,00064746
30 139
109 12
6,5 6,504193
0,00064512 30
142 112
13 6,5
6,504395 0,0006762
30 145
115 14
6,5 6,504418
0,00067968 30
148 118
15 6,5
6,50452 0,0006954
30 152
122 16
6,5 6,504643
0,00071424 30
154 124
17 6,5
6,504705 0,0007239
30 157
127 18
6,5 6,50483
0,00074304 30
159 129
19 6,5
6,504942 0,00076032
30 162
132 20
6,5 6,504965
0,0007638 30
164 134
21 6,5
6,505145 0,00079152
30 166
136 22
6,5 6,505274
0,00081144 30
168 138
23 6,5
6,505334 0,00082062
30 171
141
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
68
24 6,5
6,505354 0,00082368
30 173
143 25
6,5 6,505466
0,00084096 30
176 146
26 6,5
6,505483 0,0008436
30 178
148 27
6,5 6,505675
0,000873 30
180 150
28 6,5
6,505848 0,00089964
30 183
153 29
6,5 6,505803
0,0008928 30
185 155
30 6,5
6,505878 0,00090432
30 187
157 31
6,5 6,505891
0,0009063 30
189 159
32 6,5
6,506028 0,00092736
30 191
161 33
6,5 6,506128
0,00094284 30
192 162
34 6,5
6,50614 0,00094464
30 194
164 35
6,5 6,50615
0,0009462 30
196 166
36 6,5
6,50629 0,00096768
30 198
168 37
6,5 6,506431
0,0009894 30
200 170
38 6,5
6,506612 0,00101724
30 203
173 39
6,5 6,506515
0,00100224 30
204 174
40 6,5
6,506727 0,00103488
30 206
176 41
6,5 6,506702
0,00103104 30
209 179
42 6,5
6,506706 0,0010317
30 211
181 43
6,5 6,506923
0,00106506 30
213 183
44 6,5
6,507032 0,00108192
30 214
184 45
6,5 6,506964
0,00107136 30
216 186
46 6,5
6,506965 0,0010716
30 218
188 47
6,5 6,507114
0,0010944 30
220 190
48 6,5
6,507114 0,0010944
30 222
192 49
6,5 6,507226
0,00111168 30
223 193
50 6,5
6,507415 0,00114072
30 224
194 51
6,5 6,507338
0,00112896 30
226 196
52 6,5
6,507568 0,00116424
30 228
198 53
6,5 6,507528
0,00115818 30
229 199
54 6,5
6,507525 0,00115776
30 231
201 55
6,5 6,50772
0,00118776 30
232 202
56 6,5
6,507679 0,00118146
30 233
203 57
6,5 6,507675
0,0011808 30
235 205
58 6,5
6,507669 0,0011799
30 237
207 59
6,5 6,507662
0,00117876 30
239 209
60 6,5
6,507781 0,001197
30 240
210 61
6,5 6,50802
0,00123384 30
242 212
62 6,5
6,507892 0,0012141
30 243
213 63
6,5 6,50805
0,0012384 30
245 215
64 6,5
6,508294 0,00127596
30 247
217 65
6,5 6,508077
0,0012426 30
248 218
66 6,5
6,508285 0,00127458
30 249
219 67
6,5 6,508619
0,001326 30
251 221
68 6,5
6,508485 0,00130536
30 252
222 69
6,5 6,508387
0,00129024 30
254 224
70 6,5
6,5086 0,001323
30 255
225 71
6,5 6,50855
0,00131532 30
256 226
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
69
72 6,5
6,508536 0,00131328
30 258
228 73
6,5 6,508701
0,0013386 30
260 230
74 6,5
6,508867 0,00136416
30 262
232 75
6,5 6,508724
0,00134208 30
263 233
76 6,5
6,508707 0,0013395
30 265
235 77
6,5 6,508966
0,00137934 30
267 237
78 6,5
6,509096 0,00139944
30 268
238 79
6,5 6,508948
0,00137664 30
269 239
80 6,5
6,509117 0,00140262
30 271
241 81
6,5 6,509155
0,00140844 30
272 242
82 6,5
6,509135 0,00140544
30 274
244 83
6,5 6,509114
0,0014022 30
276 246
84 6,5
6,509344 0,00143754
30 277
247 85
6,5 6,509517
0,00146412 30
279 249
86 6,5
6,509397 0,00144576
30 281
251 87
6,5 6,509448
0,0014535 30
285 255
88 6,5
6,509585 0,00147456
30 286
256 89
6,5 6,509722
0,00149574 30
287 257
90 6,5
6,509899 0,00152292
30 289
259 91
6,5 6,509734
0,0014976 30
290 260
92 6,5
6,509874 0,00151902
30 291
261 93
6,5 6,509809
0,00150912 30
292 262
94 6,5
6,509744 0,0014991
30 293
263 95
6,5 6,509949
0,00153066 30
293 263
96 6,5
6,510128 0,0015582
30 295
265 97
6,5 6,51027
0,00158004 30
296 266
98 6,5
6,510243 0,00157584
30 298
268 99
6,5 6,510319
0,0015876 30
300 270
Dari tabel hasil pengujian nilai koefisien ekspansi termal diatas dapat dibuat grafik hubungan antara perubahan panjang sampel terhadap temperatur pengujian, seperti yang
diperlihatkan pada gambar berikut :
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
70
y = 5E-06x - 7E-06 R
2
= 0,9992
-0,0002 0,0002
0,0004 0,0006
0,0008 0,001
0,0012 0,0014
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
T - To oC L-
Lo Lo
Gambar 4.6 Pengaruh Suhu terhadap Pertambahan Panjang Keramik Berpori pada Komposisi Zeolit 70 dan Serbuk Kayu 30 Suhu 900
°C.
Dari gambar 4.6 ditunjukkan bahwa semakin besar kenaikan suhu, maka pertambahan panjang keramik berpori juga cenderung meningkat, sebaliknya semakin
rendah kenaikan suhu maka pertambahan panjang keramik berpori akan semakin kecil. Hubungan antara kenaikan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada
komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 dengan suhu sintering 900
o
C memenuhi persamaan garis :
Y = 5 x 10
-6
X + 7 x 10
-6
Dimana X = T – To = Perubahan suhu
°C Y= L – Lo Lo = Pertambahan panjang
Dari persamaan diatas menunjukkan bahwa slope merupakan nilai koefisien ekspansi termal yaitu sebesar 5 x 10
-6
°C
-1
. Selanjutnya pada gambar 4.7 dan 4.8 diperlihatkan hubungan antara perubahan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada
komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 pada suhu sintering 1000 °C.
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
71
y = 5E-06x - 5E-06 R
2
= 0,9987
-0,0002 0,0002
0,0004 0,0006
0,0008 0,001
0,0012 0,0014
0,0016
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
T - To
o
C L-
Lo Lo
Gambar 4.7 Pengaruh Suhu terhadap Pertambahan Panjang Keramik Berpori pada Komposisi Zeolit 70 dan Serbuk Kayu 30 Suhu Sintering 1000 C.
y = 6E-06x - 7E-06 R
2
= 0,9985
-0,0002 0,0002
0,0004 0,0006
0,0008 0,001
0,0012 0,0014
0,0016 0,0018
50 100
150 200
250 300
T - To
o
C L-
L o
L o
Gambar 4.8 Pengaruh perubahan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 pada suhu sintering 1100
°C.
Ekspansi termal adalah perubahan dimensi yang terjadi akibat adanya perubahan temperatur. Perhitungan untuk mendapatkan koefisien ekspansi termal dilakukan dengan
mengamati perubahan panjang sampel akibat kenaikan temperatur yang terjadi didalam dilatometer. Besarnya koefisien ekspansi termal dipengaruhi oleh pori pada suatu
material. Kehadiran pori akan mereduksi massa material. Semakin banyak pori akan memperkecil daya hantar panas sehingga koefisien ekspansi termalnya menjadi lebih
kecil A . Javier, 1998 . Dari penelitian yang dilakukan diperoleh nilai koefisien
ekspansi termal berkisar 4,8 – 6x10
-6 o
C.
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
72
4.2 Sifat Mekanik
