dengan munculnya berbagai software komputer, masalah tersebut kini dapat diatasi dengan mudah. Sebuah model matematika secara sederhana dapat didefenisikan
sebagai sebuah formulasi atau persamaan yang mengekspresikan suatu sistem atau proses dalam istilah matematika Agus Setiawan, 2006 .
Banyak model matematika yang tidak dapat diselesaikan secara eksak sehingga alternatif penyelesaiannya adalah melalui solusi numerik yang merupakan
hampiran bagi solusi eksak. Akan terdapat sedikit perbedaan hasil antara solusi analitis eksak dengan solusi numerik atau yang biasa disebut dengan error
kesalahan. Adanya error dalam pendekatan secara numerik dapat diminimalisasi dengan mengambil selang interval perhitungan yang lebih kecil Agus Setiawan,
2006 .
2.4 DIAGRAM FASA KERAMIK CORDIERITE
Dari diagram fasa sistem MgO - Al
2
O
3
- SiO
2
dimana fasa cordierite komposisinya pada daerah yang diberi tanda C, seperti ditunjukkan pada gambar
2.3. Sifat-sifat keramik cordierite secara umum adalah tahan temperatur tinggi, tahan korosi terhadap bahan nimia, memiliki kekerasan yang tinggi sehingga tahan abrasi,
bersifat isolator listrik, dan bersifat getas brittle. Keramik cordierite mempunyai keunggulan dibandingkan dengan keramik lainnya yaitu : nilai koefisien termal
ekspansinya jauh lebih rendah, yaitu sekitar 2x10
-6
– 3x10
-6
C
-1
.
Julianda Siregar : Studi Analisis Tentang Hubungan Suhu Sintering Terhadap Karakter Keramik Berpori..., 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.3. Sistem MgO - Al
2
O
3
- SiO
2
after E.F. Osborn and A. Muan No.3 in Phase Equilibrium Diagrams of Oxide System, American Ceramics Society,
Columbus, Ohio, 1960
Dari gambar 2.3 diatas dijelaskan komposisi steatite dinyatakan oleh daerah A, cordierite adalah C, forsterite adalah D, titik E berhubungan dengan
kalsinasi talk, dan titik F berhubungan dengan kalsinasi clay. Cordierite dengan formulanya 2MgO.2Al
2
O
3.
5SiO
2
dibentuk dari tiga macam oxidan MgO, Al
2
O
3
dan SiO
2
. Cordierite terbentuk dalam reaksi padatan antara oxida-oksida MgO, Al
2
O
3
dan SiO
2
pada suhu sekitar 1100 – 1400 C. Reaksi
pembentukkan senyawa Cordierite sebagai berikut : 2 MgO + 2 Al
2
O
3
+ 5SiO
2
s
2MgO.2Al
2
O
3.
5SiO
2
Beberapa penulis seperti misalnya Hans K.S, telah mencoba melakukan sintesa serbuk cordierite 2MgO.2Al
2
O
3.
5SiO
2
dari berbagai macam bahan baku alam, ternyata suhu pembentukan fasa cordierite tergantung pada jenis bahan baku dan
Julianda Siregar : Studi Analisis Tentang Hubungan Suhu Sintering Terhadap Karakter Keramik Berpori..., 2008 USU e-Repository © 2008
umumnya sekitar 1100 – 1250 C. Sedangkan JC Broudic, telah mencoba sintesa
cordierite melalui teknik sol gel, ternyata fasa cordierite terbentuk pada suhu yang relatif lebih rendah, yaitu 900 – 1000
C. Sedangkan keramik lain seperti : porselin, alumina atau ZrO
2
memiliki koefisien termal ekspansi yang lebih tinggi lagi. Akibat dari nilai koefisien termal
ekspansi dari keramik cordierite rendah maka ketahanannya terhadap kejutan suhu menjadi meningkat, disamping itu daya hantar panasnya juga relatif lebih baik. Pada
tabel 2.1 ditunjukkan beberapa besaran fisis dan mekanik dari material keramik cordierite pada umumnya. Keramik cordierite memiliki keunggulan dalam sifat
termalnya sehingga material cordierite banyak digunakan sebagai material tahan suhu tinggi refraktori untuk kelengkapan tungku pembakaran, sebagai filter gas buang
dan sebagai bahan penyangga katalis untuk filter gas beracun. Disamping itu juga cordierite memiliki sifat isolator listrik yang baik sehingga dapat dipergunakan
sebagai substrat elektronika dan bahan penyangga heating element. Beberapa model, bentuk keramik poros dan mikrostrukturnya ditunjukkan pada gambar 2.4. Karakter
dari keramik pori produk HP Technical Ceramics mempunyai ukuran pori pore size bervariasi sekitar orde nm – 120 µm dan porositasnya sekitar : 30 – 50 .
Tabel 2.2. Sifat fisis dan mekanik dari keramik cordierite
Sifat-sifat dari material keramik cordierite Nilai
Satuan
Densitas, 2,00 – 2,53
gcm
3
Kuat Patah, MOR 120 – 245
MPa Kekerasan, Hv
700 – 800 Kgfmm
2
Koefisien termal ekspansi,
g 25 – 1000 C
2x10
-6
– 3x10
-6 0
C
-1
Titik Lebur 1460
C
Julianda Siregar : Studi Analisis Tentang Hubungan Suhu Sintering Terhadap Karakter Keramik Berpori..., 2008 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.4. Bentuk keramik poros dan mikrostruktur poros Sumber: HP TechnicalCeramics, Kenilworth Works Denby Street Sheffield S2 4QL,
UK, Website: www.tech-ceramics.co.uk
2.5 MATERIAL KERAMIK FILTER
