Pengaruh Aditif Mgo/Cao Dan Suhu Sintering Terhadap Mikrostruktur Dan Karakteristik Keramik PSZ
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Judul Penelitian
: PENGARUH ADITIF MgO/CaO DAN SUHU
SINTERING TERHADAP MIKROSTRUKTUR DAN
KARAKTERISTIK KERAMIK PSZ
Nama Mahasiswa
: Ratna Askiah Simatupang
Nomor Pokok
: 037026009
Program Studi
: IImu Fisika
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Anggota
Ketua
Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. Druf."'f''P.
Ketua Program Studi,
Dr. Eddy Marlianto, M.Sc.
ean Sebayaug, M.Si, APU
Direktur,
Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc.
Tanggal Lulus :
26 September 2005
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
INTISARI
Partially Stabilized Zirconia (PSZ) merupakan bahan keramik yang tangguh
sebingga dapat digunakana sebagaialat cutting toll dan bio ceramic. Telab
dilakukan pembuatan keramik PSZ dengan komposisi aditif sebesar 12 % MgO
dan 8,64 % CaD. Proses preparasi sampel dilakukan melalui metoda kopresipitasi
dengan cara pencampuran serbuk MgCIz atau CaCh dengan serbuk ZrOCIz·8H2D
dalam air dan ditambabkan ammonia bingga membentuk endapan. Endapan ini
selanjutnya dikeringkan di dalam oven dengan suhu pemanasan 100°C selama 24
jam, dan dikalsinasi 800°C . Serbuk yang dihasilkan di baluskan dan diayak
hingga lolos ayakan 400 mesh, dicetak dengan tekanan sebesar 5 ton. Benda yang
telab dicetak tekan kemudian disintering pada suhu 11OO°C hingga 1500°C
dengan interval kenaikan suhu sebesar 100°C dan masing-masing ditaban selama
3 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi: pengujian sifat fisis dan mekanik
(porositas, densitas, kekerasan, ketangguhan, kuat patah, dan koefisien ekspansi
termal), sedangkan analisa mikrostruktnr dilakukan dengan menggunakan XRD
dan SEM. Dari basil kalsinasi serbuk keramik Mg-PSZ dan Ca-psz pada suhu
8000 e diperoleh ukuran butir rata-rata sebesar 4,07fllll dan 4,12!JID. Berdasarkan
basil analisa struktnr mikro menunjukkan babwa telab terbentuk fasa monokIinik,
tetragonal dan kubik dengan ukuran butir yang diperoleh berkisar 0,1 urn - 20
um. Kondisi optimum dicapai pada suhu sintering IS00°C dengan hasil sebagai
berikut
•
Keramik Mg-PSZ menghasilkan sifat fisis dan mekanis : densitas ｾ 5,41
g/cm", porositas = 10,41 %, kekerasan = 11,2 GPa, ketangguhan = 3,535
MPa.J;i , kekuatan patah = 570 Mpa.
•
Keramik Ca-PSZ menghasilkan sifat fisis dan mekanis : densitas ｾ 5,16
glcm3, porositas = 13,1 %, kekerasan = 10,7 GPa, ketangguhan = 3,474
MPa.J;i, kekuatan patah = 611,6 Mpa.
Dari basil pengukuran koefisien ekspansi termal keramik Mg-PSZ dan Ca-PSZ
diperoleh berkisar antara (10-21) x lO-6CQ.. I
Kata kunci : proses kopresipitasi, zirkonia, Partially Stabilized Zirconia, sintering.
III
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
ABSTRACT
Partially Stabilized Zirconia (PSZ) is a toughness ceramic, and they can be used
for cutting tool equipment and bio ceramic. The partially stabilized Zirconia was
be made by using additive 12 % MgO and 8,64 % CaO. Powder preparation was
be done by using precipitation method, where raw materials MgCh or CaCh and
ZrOCh.8H20 were mixed with water and added ammonia solution until found
precipitat. The precipitat was dried in drying oven at 100°C for 24 hours, and then
calcined at 800°C. The powder was pulverized and sieved until- 400 mesh, Then
pressing at 5 ton. The all samples were sintered at temperature 1100 -c until 1500
-c with interval 100°C and hold for 3 hours. The characterization is such as :
testing of physical and mechanical properties (porosity, density, hardness,
toughness, bending strength, and coefficient thermal expansion), analysis of
microstructure by using XRD and SEM. The characterization results show that
ceramic powder of Mg-PSZ and Ca-psz after calcination have average particle
size about 4,07 IJlIl and 4,12 1JlIl. According to microstructure analysis show that
tetragonal, monoclinic and cubic phases were formed with grain size about 0,1 IJlIl
- 20 IJlIl for both samples. The optimum condition was obtained at sintering
temperature 15000C with the result as:
• MG-PSZ ceramics gas physical and mechanical properties such as: density
= 5,41 g/cnr', porosity = 10,4%, hardness = 11,2 GPa, toughness = 3,535
MPa-vm,bending strength = 570 Mpa.
• Ca-PSZ ceramics gas physical and mechanical properties such as: density
= 5,16 g/cnr', porosity ｾ 13,1%, hardness = 10,7 GPa, toughness = 3,474
MPa-Vm, bending strength = 611,6 Mpa.
From the measurement of thermal expansion result shows that ceramic Mg-PSZ
and Ca-psz has coefficient thermal expansion about (10 - 21) x 10-6CQ.. I.
keyword: precipitation process, zirconia, Partially Stabilized Zirconia, sintering
IV
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
MILIK PERPUST.t
ｕｎＧｖｦｒｓｲｔｾ
DAFTARISI
Halaman
KATA PENGANTAR",,,,,,,,,,,,,,,,,.,
"". "" """"
INTISARL,..""
ABSTRACT."'"."" "."
DAFTAR lSi""
DAFTAR GAMBAR
,
",,,
,""
"".""
""
"..""
,,,,,,,..
1
iii
" ".,,,,".."""',.',,"..,",.." "..'"." .." """, ".......
iv
".."."".,,,,,,,
" ".., " "". "
"""
, "."
DAFTAR LAMPIR.A1.., "..""
"
" ",,'" "
"."
""
".",
"."
_.._.."" .."..,."
_
" " __ ""
".""""..".."
"
BAB. II. TlNJAUAN PUSTAKA..".." .."
" .."".".'"
1
"."
3
""".."""......
4
".."..
4
" ".""..""..
5
" """........
5
"" " .."..".........
7
"
"."""."
"""
""""..".."
""
2.2. Sifat-sifat dan Aplikasi Zirkonia .."""
"
2.3. Proses Pembuatan Keramik...""
""" "..""
_
2.3.1. Pemilihan Bahan Baku "
2.3.2. Proses KalsinasL.
"" ".."""
"".."""."."""
2.3.3. Proses Sintering.;.."
"
"".
9
"."..""...
9
"""""."".....
" .."
""
2.4. Karakterisasi Material Keramik.. "." """
2.4.1. Densitas dan Porositas...."."
"""
xu
1
"..""
".."..""
,
ix
".." "".
"""." ".."" "
""."."""
v
VlII
,, "", "..,....
".."..""""""
1. 3. Tujuan Penelltian.i...
2.1. Keramik Zirkonia
"..,.....
,........
"
""".." ".""
1.1. Latar Belakang ..""""""""
1.2. Perumusan Masalah
".".".."
"
BAB. L PENDAHULUAN _..,," """"
1. 4. Hipetesis
,,
" """""..
" "'" " ". "
DAFTAR TAREL
,.,,,,,,,,
10
".
11
".".......
15
".
16
"""
2.4.2. Kekerasan (Vickers Hardness, Hv) dan Fracture Toughness,
Kic
".'"
""""
v
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
,..
u.v..
SUM
,
• TfRA UTARA
16
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Judul Penelitian
: PENGARUH ADITIF MgO/CaO DAN SUHU
SINTERING TERHADAP MIKROSTRUKTUR DAN
KARAKTERISTIK KERAMIK PSZ
Nama Mahasiswa
: Ratna Askiah Simatupang
Nomor Pokok
: 037026009
Program Studi
: IImu Fisika
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Anggota
Ketua
Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc. Druf."'f''P.
Ketua Program Studi,
Dr. Eddy Marlianto, M.Sc.
ean Sebayaug, M.Si, APU
Direktur,
Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc.
Tanggal Lulus :
26 September 2005
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
INTISARI
Partially Stabilized Zirconia (PSZ) merupakan bahan keramik yang tangguh
sebingga dapat digunakana sebagaialat cutting toll dan bio ceramic. Telab
dilakukan pembuatan keramik PSZ dengan komposisi aditif sebesar 12 % MgO
dan 8,64 % CaD. Proses preparasi sampel dilakukan melalui metoda kopresipitasi
dengan cara pencampuran serbuk MgCIz atau CaCh dengan serbuk ZrOCIz·8H2D
dalam air dan ditambabkan ammonia bingga membentuk endapan. Endapan ini
selanjutnya dikeringkan di dalam oven dengan suhu pemanasan 100°C selama 24
jam, dan dikalsinasi 800°C . Serbuk yang dihasilkan di baluskan dan diayak
hingga lolos ayakan 400 mesh, dicetak dengan tekanan sebesar 5 ton. Benda yang
telab dicetak tekan kemudian disintering pada suhu 11OO°C hingga 1500°C
dengan interval kenaikan suhu sebesar 100°C dan masing-masing ditaban selama
3 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi: pengujian sifat fisis dan mekanik
(porositas, densitas, kekerasan, ketangguhan, kuat patah, dan koefisien ekspansi
termal), sedangkan analisa mikrostruktnr dilakukan dengan menggunakan XRD
dan SEM. Dari basil kalsinasi serbuk keramik Mg-PSZ dan Ca-psz pada suhu
8000 e diperoleh ukuran butir rata-rata sebesar 4,07fllll dan 4,12!JID. Berdasarkan
basil analisa struktnr mikro menunjukkan babwa telab terbentuk fasa monokIinik,
tetragonal dan kubik dengan ukuran butir yang diperoleh berkisar 0,1 urn - 20
um. Kondisi optimum dicapai pada suhu sintering IS00°C dengan hasil sebagai
berikut
•
Keramik Mg-PSZ menghasilkan sifat fisis dan mekanis : densitas ｾ 5,41
g/cm", porositas = 10,41 %, kekerasan = 11,2 GPa, ketangguhan = 3,535
MPa.J;i , kekuatan patah = 570 Mpa.
•
Keramik Ca-PSZ menghasilkan sifat fisis dan mekanis : densitas ｾ 5,16
glcm3, porositas = 13,1 %, kekerasan = 10,7 GPa, ketangguhan = 3,474
MPa.J;i, kekuatan patah = 611,6 Mpa.
Dari basil pengukuran koefisien ekspansi termal keramik Mg-PSZ dan Ca-PSZ
diperoleh berkisar antara (10-21) x lO-6CQ.. I
Kata kunci : proses kopresipitasi, zirkonia, Partially Stabilized Zirconia, sintering.
III
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
ABSTRACT
Partially Stabilized Zirconia (PSZ) is a toughness ceramic, and they can be used
for cutting tool equipment and bio ceramic. The partially stabilized Zirconia was
be made by using additive 12 % MgO and 8,64 % CaO. Powder preparation was
be done by using precipitation method, where raw materials MgCh or CaCh and
ZrOCh.8H20 were mixed with water and added ammonia solution until found
precipitat. The precipitat was dried in drying oven at 100°C for 24 hours, and then
calcined at 800°C. The powder was pulverized and sieved until- 400 mesh, Then
pressing at 5 ton. The all samples were sintered at temperature 1100 -c until 1500
-c with interval 100°C and hold for 3 hours. The characterization is such as :
testing of physical and mechanical properties (porosity, density, hardness,
toughness, bending strength, and coefficient thermal expansion), analysis of
microstructure by using XRD and SEM. The characterization results show that
ceramic powder of Mg-PSZ and Ca-psz after calcination have average particle
size about 4,07 IJlIl and 4,12 1JlIl. According to microstructure analysis show that
tetragonal, monoclinic and cubic phases were formed with grain size about 0,1 IJlIl
- 20 IJlIl for both samples. The optimum condition was obtained at sintering
temperature 15000C with the result as:
• MG-PSZ ceramics gas physical and mechanical properties such as: density
= 5,41 g/cnr', porosity = 10,4%, hardness = 11,2 GPa, toughness = 3,535
MPa-vm,bending strength = 570 Mpa.
• Ca-PSZ ceramics gas physical and mechanical properties such as: density
= 5,16 g/cnr', porosity ｾ 13,1%, hardness = 10,7 GPa, toughness = 3,474
MPa-Vm, bending strength = 611,6 Mpa.
From the measurement of thermal expansion result shows that ceramic Mg-PSZ
and Ca-psz has coefficient thermal expansion about (10 - 21) x 10-6CQ.. I.
keyword: precipitation process, zirconia, Partially Stabilized Zirconia, sintering
IV
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
MILIK PERPUST.t
ｕｎＧｖｦｒｓｲｔｾ
DAFTARISI
Halaman
KATA PENGANTAR",,,,,,,,,,,,,,,,,.,
"". "" """"
INTISARL,..""
ABSTRACT."'"."" "."
DAFTAR lSi""
DAFTAR GAMBAR
,
",,,
,""
"".""
""
"..""
,,,,,,,..
1
iii
" ".,,,,".."""',.',,"..,",.." "..'"." .." """, ".......
iv
".."."".,,,,,,,
" ".., " "". "
"""
, "."
DAFTAR LAMPIR.A1.., "..""
"
" ",,'" "
"."
""
".",
"."
_.._.."" .."..,."
_
" " __ ""
".""""..".."
"
BAB. II. TlNJAUAN PUSTAKA..".." .."
" .."".".'"
1
"."
3
""".."""......
4
".."..
4
" ".""..""..
5
" """........
5
"" " .."..".........
7
"
"."""."
"""
""""..".."
""
2.2. Sifat-sifat dan Aplikasi Zirkonia .."""
"
2.3. Proses Pembuatan Keramik...""
""" "..""
_
2.3.1. Pemilihan Bahan Baku "
2.3.2. Proses KalsinasL.
"" ".."""
"".."""."."""
2.3.3. Proses Sintering.;.."
"
"".
9
"."..""...
9
"""""."".....
" .."
""
2.4. Karakterisasi Material Keramik.. "." """
2.4.1. Densitas dan Porositas...."."
"""
xu
1
"..""
".."..""
,
ix
".." "".
"""." ".."" "
""."."""
v
VlII
,, "", "..,....
".."..""""""
1. 3. Tujuan Penelltian.i...
2.1. Keramik Zirkonia
"..,.....
,........
"
""".." ".""
1.1. Latar Belakang ..""""""""
1.2. Perumusan Masalah
".".".."
"
BAB. L PENDAHULUAN _..,," """"
1. 4. Hipetesis
,,
" """""..
" "'" " ". "
DAFTAR TAREL
,.,,,,,,,,
10
".
11
".".......
15
".
16
"""
2.4.2. Kekerasan (Vickers Hardness, Hv) dan Fracture Toughness,
Kic
".'"
""""
v
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
,..
u.v..
SUM
,
• TfRA UTARA
16
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008
Ratna Askiah Simatupang : Pengaruh aditif MgO/CaO dan suhu sintering terhadap ..., 2005.
USU e-Repository © 2008