BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Bahan Keramik
Bahan keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa unsure metal dan non metal yang terikat secara ionic maupun kovalen. Keramik pada umumnya
mempunyai struktur kristalin dan sedikit electron bebasnya. Susunan kimia keramik sangat bermacam-macam yang terdiri dari senyawa yang sederhana
hingga campuran beberapa fasa kompleks. Hampir semua keramik merupakan senyawa-senyawa antara unsur elektropositif dan elektronegatif. Keramik
memiliki sifat-sifat antara lain mudah pecah dan getas. Kekuatan dan ikatan keramik menyebabkan tingginya titik lebur, tahan korosi, rendahnya konduktivitas
termal, dan tingginya kekuatan kompresif dari material tersebut. Secara umum keramik mempunyai senyawa-senyawa kimia antara lain: SiO
2
, Al
2
O
3
, CaO, Na
2
O, TiC, UO
2
, PbS, MgSiO
3
, dan lain-lain.
2.2. Jenis bahan keramik 2.2.1. Kaolin
Kaolin diklasifikasikan dalam 2 jenis yaitu pertama suatu endapan residu berasal dari perubahan batu-batuan. Kedua adalah jenis pengendapan yang mana
batu bagus dan partikel-partikel clay telah dipisahkan dari endapan. Kaolin yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi
akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah permeable lainnya dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan
sedimentasi yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik yang reaksinya adalah sebagai berikut :
KAlSi
3
O
8
HAlSi
3
O
8
+ KOH Hydrolysis
HAlSi
3
O
8
HAlSiO
4
+ 2Si O
2
Desilikation
Universitas Sumatera Utara
2HAlSiO
4
+ H
2
O OH
4
Al
2
Si
2
O
5
Hydration Kaolin yang dipergunakan dalam pembuatan sampel adalah kaolin yang
berasal dari Kecamatan Bandar Pulau Kabupaten Asahan Sumatera Utara dengan cadangan dan potensi cukup banyak ± 7.913.000 ton Dinas Pertambangan dan
Energi Sumut, 2007. Garis besar deretan reaksi atau perubahan fasa kaolin yang dipanaskan
adalah sebagai berikut : a. Tahap pertama :
Sekitar 500
o
C yaitu reaksi endotermis yang sehubungan dengan hilangnya struktur air atau
dehidrasi kaolinit dan pembentukan metakaolin, 2Al
2
O
3
.4SiO
2
. b. Tahap kedua :
Sekitar 950
o
C yakni reaksi eksotermis, sehubungan dengan pengkristalan yang cepat fasa bentuk jarum
spinel, disebut γ-Al
2
O
3
, oleh Brinley dan Nakahira dinyatakan dengan 2Al
2
O
3
.3SiO
2
. c. Tahap ketiga :
Sekitar 1050 – 1100
o
C, sehubungan dengan reaksi eksotermis kedua dimana struktur bentuk jarum
berubah menjadi fasa mullit dan selanjutnya muncul kristobalit. Jika pemanasan diteruskan akhirnya mullit
akan mengkristal dengan baik dengan komposisinya 3Al
2
O
3
.2SiO
2
. Syukur, 1982
2.2.2. Feldspar
Feldspar merupakan silikat alamiah pada umumnya digunakan dalam pembuatan keramik sebagai bahan fluks Fluxing Material yaitu sebagai sumber alumina
dalam gas dan sumber alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam glasir dan enamel.
Universitas Sumatera Utara
Bahan ini dapat berupa pelebur fondaut dengan kandungan alumino-sifat-alkali yang beraneka ragam terdiri dari:
a. Arthose
: Si
3
AlO
8
K, Potasis b.
Albite : Si
3
AlO
8
Na, Sodis c.
Anorthite : Si
3
AlO
8
Ca, Kalsis Dari komposisinya dapat dilihat bahwa struktur feldspar tidak berbeda dengan
struktur tanah liat, merupakan silikat alamiah, berwarna merah jambu ataukecoklat-coklatan dan merupakan mineral keramik dengan salah satu
komposisinya adalah NaAlSi
3
O
8
. Feldspar juga merupakan jaringan silikat dan satu diantara empat atom silicon digantikan oleh atom aluminium. Diatas
temperature 900
o
C feldspar umumnya masih dalam keadaan stabil dan tidak mengalami perubahan fasa.
www.themineralorthoclase.com
2.2.3. Clay Lempung.
Clay dikenal sebagai tanah liat argiles, merupakan sejenis mineral halus berbentuk kepingan, gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sediment
sediment rock dengan ukuran butir 1256 mm. pada umumnya ada 2 jenis clay yaitu: ball clay, dan fire clay.
Ball clay digunakan pada keramik karena memiliki plastisitas tinggi dengan tegangan patah tinggi serta pernah digunakan sendiri. Fire clay terdiri dari tiga
jenis yaitu: flin fire clay yang memiliki struktur kuat, plastic fire clay yang memiliki workability yang baik, serta high alumina clay yang sering dipergunakan
sebagai refraktori dan bahan tahan api.
Universitas Sumatera Utara
2.2.4. Kuarsa silica
Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa kristal sempurna, terdiri dari Kristal-kristal silica SiO
2
. Kuarsa merupakan hasil dari proses pelapukan yang mengandung mineral utama seperti: Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, Cr
2
O
3
, Na
2
O
3
, TiO
2
, K
2
O. Kuarsa berwarna putih bening,memiliki sifat-sifat fisis dan mekanis tertentu.
www.refractron.com
2.3. Pembentukan keramik
Proses pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain: a.
Die pressing: Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga mebentuk bubuk, lalu
dicampur dengan pengikat binder organic, kemudian dimasukkan kedalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup
kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik, atau produksi dengan cukup sederhana karena metode ini
cukup murah. b.
Rubber mold pressing Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak
seragam dan disebutrubber mold pressing, karena dalam pembuatannya menggunakan sarung yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan kedalam
sarung karet, kemudian dibentuk kedalam cetakan hidrostatis. c.
Extrusion Molding. Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini
bias digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reaktor, atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.
Universitas Sumatera Utara
d. Slip Casting
Metode ini dilakukan untuk memperkeras suspensi dengan air dari cairan lainnya, dituang kedalam plaster berpori, air akan diserap dari daerah
kontak kedalam cetakan dan lapisan yang kuat akan terbentuk.
e. Injection molding
Bahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda-benda
yang mempunyai bentuk yang kompleks.
2.4. Bahan Dasar Keramik
Kategori