BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 KERAMIK ALUMINA
Senyawa alumina Al
2
O
3
bersifat polimorf yang di antaranya adalah struktur
g-Al
2
O
3
dan -Al
2
O
3
. Bentuk struktur lainnya adalah -Al
2
O
3
yang merupakan alumina tidak murni.
g-Al
2
O
3
merupakan bentuk struktur yang paling stabil pada suhu tinggi dan disebut sebagai korundum. Struktur dasar kristal
korundum adalah tumpukan padat heksagonal Hexagonal Closed Packed-HCP. Kation Al
+3
menempati 23 bagian dari sisipan oktahedral sedangkan anion O
2-
menempati HCP Worral W.E, 1986 Bilangan koordinasi dari struktur korundum adalah 6, maka tiap ion Al
+3
dikelilingi 6 ion O
2-
dan tiap ion O
2-
dikelilingi oleh 4 ion Al
+3
untuk mencapai muatan yang netral Worral W.E, 1986. Bentuk struktur kristal korundum
ditunjukkan pada gambar 1. Struktur -Al
2
O
3
menyerupai struktur dasar spinel yaitu A
3
B
6
O
12
atau AB
2
O. A dan B masing-masing adalah kation valensi dua dan tiga Worral W.E, 1986.
Muhammad Rais : Studi Analisis Simulasi Tentang Korelasi Suhu Sintering Dan Persentase Aditif Mullit…,2007 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.1. Struktur Kristal Korundum g-Al
2
O
3
Struktur -Al
2
O
3
jika dinyatakan dalam bentuk formula spinel adalah Al
8
O
12
dan apabila dibandingkan dengan formula spinel A
3
B
6
O
12
maka -Al
2
O
3
hanya memiliki 8 kation, sedangkan spinel kationnya harus 9. Dalam hal ini - Al
2
O
3
kekurangan 1 kation, dan hal ini merupakan bentuk cacat struktur vacancy defect pada kristal tersebut Worral W.E, 1986. Alumina dapat diperoleh dari
alam sebagai mineral bauxit. Mineral ini banyak dijumpai di Sumatera dan Kalimantan. Mineral bauxit mengandung Al
2
O
3
sebanyak 70 – 80 , sisanya merupakan pengotor yang berupa SiO
2
, Fe
2
O
3
, dan TiO
2
. Untuk mendapatkan alumina yang murni dengan kadar 90 , maka mineral bauxit harus dimurnikan
dengan proses Bayer. Struktur
-Al
2
O
3
merupakan senyawa alumina yang stabil pada suhu kurang dari 1000
o
C dan pada umumnya lebih reaktif dibandingkan dengan struktur
g-Al
2
O
3
. -Al
2
O
3
yang terbentuk melalui penguraian gelatin AlOH3 dan bohmit AlOOH dengan reaksi sebagai berikut :
AlOH
3
AlOOH -Al
2
O
3
Al
2
O
3
Al
2
O
3
g-Al
2
O
3
Clifton G.B,
et all,
2000
Muhammad Rais : Studi Analisis Simulasi Tentang Korelasi Suhu Sintering Dan Persentase Aditif Mullit…,2007 USU e-Repository © 2008
Transformasi dari fasa g pada suhu di atas 1000
o
C menghasilkan mikro struktur berukuran mikro dengan derajat hubungan porositas yang tinggi.
Perubahan bentuknya termasuk irreversible dan bentuk g polimorfnya stabil
dengan titik lebur 2050
o
C. Pada umumnya kemurniaan Al
2
O
3
cukup tinggi, yaitu 90 , sehingga dapat digunakan sebagai bahan keramik tembus cahaya. Sifat fisis dari keramik
Al
2
O
3
adalah sebagai berikut : •
Densitas : 3960 kg m
3
• Kekerasan
: 1500 – 1800 kgfmm
2
• Modulus of Rupture : 350 MPa
• Kuat Tekan
: 230 – 350 MPa •
Koef.Ekspansi Termal: 8 – 9 . 10
-6 o
C
-1
• Konduktivitas Termal : 24 – 26 Wm
o
K pada suhu kamar Gernot K, 1988
2.2 KUARSA SiO
Kategori