HASIL DAN PEMBAHASAN

4.4. Kekerasan Vickers

Gambar 4.4. menunjukkan bahwa nilai kekerasan vickers dari keramik dengan variasi komposisi 50 – 95 % sludge dicampur dengan 5 – 50 % kaolin serta dibakar

pada suhu sintering 1200 0 C dengan penahanan selama 1, 2, dan 3 jam adalah berkisar antara 98,80 – 111,40 kgf/mm 2 . Nilai kekerasan vickers dengan variasi

komposisi 50 – 95 % sludge, 5 – 50 % kaolin, dan penahanan selama 1 jam adalah sekitar 98,80 – 108,20 kgf/mm 2 . Kemudian dengan komposisi yang sama tetapi

dengan waktu penahanan masing-masing menjadi 2 dan 3 jam maka diperoleh nilai

2 kekerasan vickers 100,40 – 110,40 kgf/mm 2 dan 103,00 – 111,40 kgf/mm . Hasil pengukuran dan perhitungan kekerasan vickers keramik selengkapnya dapat dilihat

pada lampiran D. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa penambahan serbuk sludge (dalam % massa) cenderung menurunkan nilai kekerasan. Sebaliknya, pengaruh lama waktu penahanan pada suhu sintering cenderung meningkatkan kekerasan keramik. Hal ini membuktikan korelasi yang berbanding lurus antara kekerasan suatu bahan keramik terhadap kuat tekannya. Dalam penelitian ini, nilai kekerasan optimum dicapai pada campuran dengan komposisi 50 % sludge dan 50 % kaolin.

s( icker

asan

y = -0,2179x + 122,86

Linear (1200 oC, 3 jam )

y = -0,2165x + 119,96

Linear (1200 oC, 1 jam )

eker K y = -0,2068x + 120,33

Linear (1200 oC, 2 jam )

Serbuk Sludge (% massa)

Gambar 4.4. Hubungan antara kekerasan vickers terhadap penambahan

serbuk sludge setelah melalui proses sintering pada suhu 1200

0 C selama 1, 2, dan 3 jam

4.5. Kuat Patah

Nilai kuat patah dari keramik dengan variasi komposisi 50 – 95 % sludge dicampur dengan 5 – 50 % kaolin serta dibakar pada suhu sintering 1200 0 C dengan

penahanan selama 1, 2, dan 3 jam, seperti tampak pada gambar 4.5., adalah berkisar antara 221,01 – 326,61 kgf/cm 2 . Nilai kuat patah keramik dengan variasi komposisi

50 – 95 % sludge, 5 – 50 % kaolin, dan penahanan selama 1 jam adalah sekitar 221,01 – 316,54 kgf/cm 2 . Kemudian dengan komposisi yang sama tetapi dengan

waktu penahanan masing-masing menjadi 2 dan 3 jam maka diperoleh nilai kuat

2 patah 223,51 – 324,61 kgf/cm 2 dan 232,28 – 326,61 kgf/cm . Hasil pengukuran dan perhitungan kuat patah keramik selengkapnya dapat dilihat pada lampiran E.

y = -2,5113x + 469,66

Linear (1200 oC, 3 jam )

y = -2,5696x + 463,25

Linear (1200 oC, 1 jam )

y = -2,5595x + 467,55

Linear (1200 oC, 2 jam )

Serbuk Sludge (% massa)

Gambar 4.5. Hubungan antara kuat patah terhadap penambahan serbuk 0 sludge setelah melalui proses sintering pada suhu 1200 C selama 1, 2, dan 3 jam

Dari kurva yang diperoleh tampak bahwa penambahan serbuk sludge (dalam % massa) cenderung menurunkan nilai kuat patah dan pengaruh lama waktu penahanan pada suhu sintering cenderung meningkatkan kekerasannya. Kuat patah dan kekerasan pada bahan keramik adalah berbanding lurus dan memiliki hubungan sebagai berikut:

f = nilai kuat patah [Kgf/mm ]

Hv 2 = nilai kekerasan vickers [Kgf/mm ] n = konstanta Hv 2 = nilai kekerasan vickers [Kgf/mm ] n = konstanta

4.6. Kuat Impak

Pada gambar 4.6 terlihat bahwa nilai energi terserap persatuan luas dari keramik dengan variasi komposisi 50 – 95 % sludge dicampur dengan 5 – 50 %

kaolin serta dibakar pada suhu sintering 1200 0 C dengan penahanan selama 1, 2, dan

3 jam adalah berkisar antara 0,80 – 1,70 J/cm 2 . Nilai kuat impak dengan variasi komposisi 50 – 95 % sludge, 5 – 50 % kaolin, dan penahanan selama 1 jam adalah

sekitar 0,80 – 1,25 J/cm 2 . Kemudian dengan komposisi yang sama tetapi dengan waktu penahanan masing-masing menjadi 2 dan 3 jam maka diperoleh nilai kuat

2 impak sekitar 0,84 – 1,53 J/cm 2 dan 0,84 – 1,70 J/cm . Hasil pengukuran dan perhitungan kuat impak keramik selengkapnya dapat dilihat pada lampiran F.

Dari hasil pengamatan terlihat bahwa penambahan serbuk sludge cenderung menurunkan nilai kuat impak keramik. Hal ini karena lemahnya daya ikat antar partikel disebabkan penggunaan serbuk sludge yang banyak sedangkan pengikatnya (kaolin) sedikit sehingga pembebanan yang tiba-tiba dapat menyebabkan bahan menjadi lebih mudah rusak. Pengaruh lamanya waktu penahanan pada suhu sintering cenderung berbanding lurus dengan kuat impaknya. Hal ini dimungkinkan terjadi karena pada proses sintering jarak antar partikel menjadi semakin rapat yang Dari hasil pengamatan terlihat bahwa penambahan serbuk sludge cenderung menurunkan nilai kuat impak keramik. Hal ini karena lemahnya daya ikat antar partikel disebabkan penggunaan serbuk sludge yang banyak sedangkan pengikatnya (kaolin) sedikit sehingga pembebanan yang tiba-tiba dapat menyebabkan bahan menjadi lebih mudah rusak. Pengaruh lamanya waktu penahanan pada suhu sintering cenderung berbanding lurus dengan kuat impaknya. Hal ini dimungkinkan terjadi karena pada proses sintering jarak antar partikel menjadi semakin rapat yang

u 0,5 y = -0,0202x + 2,6216

K Linear (1200 oC, 3 jam )

y = -0,0112x + 1,8058

Linear (1200 oC, 1 jam )

y = -0,0167x + 2,2975

Linear (1200 oC, 2 jam )

Serbuk Sludge (% massa)

Gambar 4.6. Hubungan antara kuat impak terhadap penambahan serbuk

sludge setelah melalui proses sintering pada suhu 1200 0 C selama 1, 2, dan 3 jam

4.7. Analisis Mikrostruktur Dengan X-Ray Diffractometer (XRD)

Pada gambar 4.7. ditunjukkan pola difraksi sinar-X dari keramik dengan komposisi 50 % serbuk sludge dan 50 % kaolin setelah disinter pada suhu 1200 0 C

selama 3 jam.

Gambar 4.7. Pola difraksi sinar-x dari keramik dengan komposisi 50 % serbuk sludge

0 dan 50 % kaolin setelah disinter pada suhu 1200 C selama 3 jam Dari gambar 4.7. dan tabel 4.1. dapat disimpulkan bahwa phasa dominan yang

terbentuk adalah sodium-calcium-silicate dan sillimanite, dan phasa minor terbentuk: cordierite, arsenic-oxide, sodium-cadmium-phosphate, dan indialite. Data JCPDS yang dipergunakan dalam penentuan phasa ini dapat dilihat pada lampiran G.

Tabel 4.1. Fasa yang Terbentuk Pada Keramik Dengan Komposisi 50 % Serbuk Sludge dan 50 % Kaolin Setelah Disinter Pada Suhu 1200 0 C Selama 3

File No. No.

Nama Material

hasil

JCPDS

1 6.35 27.824 Unknown materials 2 7.70 22.956

Unknown materials 3 9.04 19.540

Unknown materials 4 10.39 17.012

Unknown materials 5 20.72 8.564 8.54

12-303 6 22.54 7.884 7.99

Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 Cordierite

23-929 7 24.35 7.305 7.30