Variabel Eksperimen Sifat Mekanik

37

3.3 Variabel Eksperimen

3.3.1 Variabel Penelitian

a. Variasi suhu sintering dimulai dari 900 ,1000 , dan 1100 C. b. Perbandingan komposisi berat antara zeolit dan serbuk kayu gergaji yaitu 50 : 50 wt, 60 : 40 wt, 70 : 30 wt, 80 : 20wt, 90 : 10wt, dan 100 : 0wt.

3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji

a. Sifat Fisis - Densitas Density - Susut bakar Burned Shrinking - Porositas Porosity - Penyerapan air Water Absorbtion - Koefesien Ekspansi Termal Coeffecient of Thermal Expansions . - b. Sifat Mekanik. - Kuat Tekan Compressive strength - Kuat Patah Bending Strength c. Pengujian Mikrostruktur - SEM Scanning Electron Microscope . d. Pengujian Struktur - XRD X-Ray Diffraction Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 38

3.4 Prosedur Penelitian

1. Persiapan Sampel Bahan yang dipersiapkan sebagai bahan pembuatan keramik berpori adalah a. Serbuk Zeolit Zeolit yang masi berupa bongkahan,terlebih dahulu di haluskan dengan menggunakan batu berat hingga berbentuk serbuk. Zeolit yang masih berupa serbuk kasar kemudian di giling menggunakan ball mill. Setelah di ball mill selama 24 jam, kemudian diayak. Zeolit yang lolos ayakan 100 mesh di jadikan sebagai bahan pembuatan sampel keramik berpori. b. Serbuk kayu Serbuk kayu pada awalnya juga masih dalam keadaan kasar sebagai limbah dari potongan gergajian kayu, sehingga digunankan vibrating extruder untuk menghaluskannya, selanjutnya digunakan ball mill untuk memperhalus serbuk kayu gergaji tersebut. Serbuk kayu di ball mill selama 24 jam, kemudian di ayak. Serbuk kayu yang lolos ayakan 100 mesh dijadikan sebagai bahan pembuatan keramik berpori. c. Perekat PVA Untuk membuat perekat PVA ini diperlukan aquadest dan PVA dengan perbandingan komposisi 1 : 2. Misalnya dengan 400 ml aquadest di perlukan 200 gram PVA yang akan menghasilkan 200 ml perekat PVA. 2. Pencampuran Masing-masing sample zeolit dan serbuk kayu yang telah lolos ayakan 100 mesh ditimbang. Untuk komposisi zeolit 100, 90, 80, 70, 60, dan 50 massa dan 150 massa dan 10, 20, 30, 40, dan 50 massa untuk komposisi serbuk kayu. Pencampuran dilakukan dengan mencampurkan masing-masing komposisi zeolit-serbuk kayu hingga homogen. Setelah homogen dicampur dengan perekat PVA dan di campur hingga homogen. Komposisi perekat yang digunakan 50 ml. Komposisi campuran sampel dengan perekat PVA diperlihatkan pada table 3.1 dibawah : Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 39 Tabel 3.1 Komposisi Bahan Pembuatan keramik berpori dengan perekat PVA KOMPOSISI ZEOLIT KOMPOSISI SERBUK KAYU PEREKAT PVA ml 100 - 50 90 10 50 80 20 50 70 30 50 60 40 50 50 50 50 3. Pembuatan Sampel Uji 1. Pencetakan Sampel Pencetakan sampel dilakukan dengan mengisi cetakan hingga keadaan cetakan padat oleh sampel, dengan terlebih dahulu memberikan pelumas oli pada cetakan. Hal ini dilakukan agar bahan campuran tidak lengket pada cetakan saat akan dikeluarkan dari cetakan. Setelah cetakan padat maka diberi tekanan 25 Kg fcm 2 dengan menggunakan Hydraulic Press dan di tahan selama 5 menit. 2. Pengeringan Hasil sampel yang telah di cetak kemudian dioven, dan di panaskan pada suhu 100 o C selama 3 jam hingga mencapai massa yang konstan. 3. Pengukuran Dimensi Sebelum melakukan proses sintering, sampel terlebih dahulu diukur volumenya mengukur panjang, lebar dan tinggi dengan menggunakan jangka sorong Vernier Calliper . Hal ini dilakukan untuk mengetahui perubahan dimensi dari sampel sebelum dan setelah mengalami proses sintering. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 40 Proses Sintering Sebelum di masukkan ke dalam furnace pembakaran sintering, sampel yang akan di sintering, dialasi dengan alumina dan di taburi dengan alumina secara merata. Hal ini untuk menghindari terjadinya lengkungan pada sampel akibat kejut yang diterima oleh sampel. Suhu sintering dilakukan pada 3 variasi suhu yaitu 900, 1000, dan 1100 o C. Pada proses sintering, laju kenaikan suhu harus sangat lambat untuk menghasilkan hasil sampel yang baik pula. Untuk mencapai suhu 1100 o C diperlukan waktu 3 jam 27menit. Kenaikan suhu yang terlalu cepat akan mengakibatkan sampel melengkung dan retak- retak. Perolehan waktu pada trend pembakaran sintering dapat dijelaskan sebagai berikut : Untuk pencapaian suhu dari suhu ruang 30 o C menuju 300 o C dengan laju pembakaran 10 o Cmenit diperlukan waktu : menit menit C C o o 27 10 30 300 = - ditahan selama 30 menit Untuk pencapaian suhu dari 300 o C menuju 600 o C dengan laju pembakaran 10 o Cmenit diperlukan waktu : menit menit C C o o 30 10 300 600 = - ditahan selama 30 menit Untuk pencapaian suhu dari 600 o C menuju 900 o C dengan laju pembakaran 10 o Cmenit diperlukan waktu : menit menit C C o o 30 10 600 900 = - ditahan selama 2 jam Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 41 Trend pembakaran yang dilakukan terhadap sampel dapat dilihat pada gambar di bawah : Gambar 3.1 Trend Pembakaran Sintering sampel Siklus waktu dan temperatur mengacu pada laju pemanasan, lama waktu pada temperatur puncak dan laju pendinginan. Setiap parameter diatas mengacu pada hasil akhir proses sintering. Lama waktu temperatur puncak berpengaruh pada densifikasi total yang dapat terjadi dan kemampuan pertumbuhan butiran. Sedangkan laju pendinginan berpengaruh pada pembentukan mikrostruktur yang dapat menentukan kekuatan mekanik bahan. Pada laju pemansan yang terlalu cepat dapat menghasilkan crack yang dikarenakan terlalu cepat terbakarnya aditif atau binder yang bersifat organik. 5. Pengujian Sampel Pengujian Sampel yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi: Pengujian sifat fisis, sifat mekanik, pengujian mikrostruktur dan struktur kristal. 0.5 0.5 2 30 600 900 Waktu jam Suhu °C 300 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 42

3.5.1. Pengujian Sifat Fisis

3.5.1.1 Pengujian Susut Bakar

Pengujian susut bakar dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : a. Sampel yang telah dicetak di keringkan terlebih dahulu di dalam oven pada suhu 100 o C selama 3 jam b. Diukur dimensi sampel dengan menggunakan alat vernier calipper c. Di catat hasil dimensi sampel sebelum disintering d. Disintering masing-masing sampel pada suhu 900, 1000 dan 1100 o C. e. Diukur dimensi sampel setelah sintering dengan menggunakan alat vernier calipper f . Di catat hasil dimensi sampel setelah disintering. g. Dihitung nilai susut bakar sampel dengan menggunakan rumus pada persamaan 2.1

3.5.1.2 Pengujian Densitas, Porositas dan Penyerapan air

Pengujian densitas , porositas dan penyerapan air mengacu kepada standar ASTM C 373. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes. Pengukuran dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: a. Sampel yang telah dicetak dikeringkan di dalam oven dengan suhu 100 o C dengan waktu pengeringan selama 2 jam. b. Sampel yang telah di oven kemudian di timbang massanya dengan menggunakan neraca digital m k . c. Ditimbang massa kawat penggantung m kw . d. Ditimbang massa sampel dengan digantung dalam air m g . e. Dikeringkan sampel menggunakan oven selama 5 jam. f. Direbus sampel menggunakan air mendidih menggunakan kompor listrik selama 4 jam yang bertujuan untuk mengoptimalkan penetrasi air terhadap sampel. g. Dengan mengetahui besaran-besaran tersebut, dihitung nilai densitas, porositas dan penyerapan air dengan menggunakan persamaan 2.3, 2.4 dan 2.5 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 43

3.5.1.3 Koefesien Ekspansi Termal

Pengukuran koefesien termal ekspansi dilakukan dengan menggunakan alat Dilatometer Harrop Laboratories T-70 dengan rentang suhu pengukuran diatur mulai dari 30 – 300 o C dan mengacu kepada standard ASTM E 228. Prosedur pengukurannya adalah sebagai berikut: a. Diukur panjang sampel dengan menggunakan jangka sorong. b. Kemudian sampel diletakkan pada tempat sampel sampel hoder c. Ditentukan nilai Gain A, kemudian dihitung nilai corection C dengan rumus : C = 54 , 2 . L A , dimana L = Panjang sampel cm d. Tekan tombol power kemudian tekan tombol hold hingga lampu hold menyala. e. Tetapkan Upper Temp dengan menggunakan tombol Upper f. Tetapkan rate kenaikan suhu dengan mengatur tombol rate g. Diatur posisi suhu pembacaan dengan mengatur tombol meter ke posisi temp. Apabila suhu yang terbaca belum mencapai 30 o C, maka perlu diturunkan suhunya hingga mencapai 30 o C dengan menekan tombol down dan slew sehingga lampu slew dan down menyala. h. Tentukan skala T range yang diinginkan dengan memilih skala S1 dan S2. i. Letakkan Pen Recorder dan kertas Recorder ke posisinya. j. Arahkan tuas pen ke posisi Up dan diatur posisi pen dengan mengatur tombol X dan Y, kemudian tekan tombol INST.POWER ke posisi ON dan diatur kembali posisi pen hingga posisi pen dalam keadaan stabil. k. Bila posisi pen belum stabil, atur kembali dengan memutar skala micrometer sampai posisi berada paling bawah kemudian di atur lagi ke posisi yang diinginkan dengan mengatur tombol X dan Y. l. Apabila posisi pen sudah tepat dan stabil kemudian arahkan tuas Pen Recorder ke posisi ON. m. Nyalakan tungku furnace dengan mengarahkan tombol furnace ke posisi ON n. Amati dan catat suhu yang ditunjukkan pada display layar suhu setiap kenaikan skala X yang diinginkan. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 44

3.5.2 Pengujian Sifat Mekanik

3.5.2.1. Kuat Patah Bending Strength

Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal Testing Machine UTM . Prosedur mengacu pada ASTM C 133 - 97 sebagai berikut : a. Sampel yang akan diukur kuat patahnya,terlebih dahulu diukur lebar b dan tinggi h. b. Sampel diletakkan diantara tumpuan lempengan penekan. c. Diatur jarak lubang kisi lempeng d =3,5 cm d.Sebelum pengujian berlangsung, alat terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol. e.Dihidupkan alat, kemudian dicatat angka yang ditunjukkan oleh skala pengukuran pada alat sebagai nilai P, setelah sampel menjadi patah. f. Dihitung nilai kuat patah berdasarkan persamaan 2.7 Gambar 3.2 Sampel uji kuat patah yang diletakkan diantara lempengan penekan. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 45

3.5.2.2 Kuat Tekan Compressive Strength

Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal Testing Machine UTM dan Hydraulic press. Prosedur mengacu pada ASTM C-773. a. Sampel yang akan diuji, diukur luas permukaannya yang dinyatakan dengan A. Sampel diletakkan diantara tumpuan lempengan penekan. b.Sebelum pengujian berlangsung, alat terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol. c. Dihidupkan alat, kemudian dicatat angka yang ditunjukkan oleh skala pengukuran pada alat sebagai nilai P, setelah sampel menjadi hancur. d. Dihitung nilai kuat tekan berdasarkan persamaan 2.8

3.5.3 Pengujian Mikrostruktur

3.5.3.1 Scaning Electron Microscop SEM

Mekanisme alat ukur SEM dapat dijabarkan sebagai berikut: a. Sampel diletakkan dalam cawan yang dilapisi emas. b. Sampel disinari dengan pancaran elektron bertenaga kurang lebih 20 kV sehingga sampel memancarkan elektron turunan secondary electron dan elektron terpantul back scattered electron yang dapat dideteksi dengan detector scintilator yang diperkuat sehingga timbul gambar pada layar CRT. c. Pemotretan dilakukan setelah dilakukan pengesetan pada bagian tertentu, dari objek dan perbesaran yang diinginkan sehingga diperoleh foto sesuai yang diinginkan. d. Gambar yang didapat selanjutnya diidentifikasi. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 46

3.5.4 Pengujian Struktur Kristal

3.5.4.1 Difraksi Sinar –X X-Ray Diffraction

Secara umum prinsip kerja XRD dapat diperlihatkan pada gambar 3.3 q q 2 Gambar 3.3 Skema alat uji XRD Keterangan alat : a. A adalah generator tegangan tinggi yang berfungsi sebagai catu daya sumbu sinar -X B b. Sampel C diletaakan di atas tatakan D yang dapat diatur. c. Sinar-X dari sumber B didifraksi oleh sampel menjadi berkas sinar konfergen yang terfokus di celah E, kemudian masuk ke alat pencacah F. d. D dan F dihubungkan secara mekanis. Jika F berputar 2 θ maka D berputar sebesar θ. e. Intensitas difraksi sinar-X yang masuk dalam plat pencacah F, dikonversikan dengan alat kalibrasi G dalam signal tegangan yang disesuaikan dan direkam oleh recorder alat perekam H dalam bentuk kurva. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 47 f. Dari pengujin ini diperoleh grafik hubungan sudut 2 θ dengan intensitas pola struktur dari berbagai puncak. g. Dengan persamaan 2.9 dapat ditentukan jarak kekisi d. h. Setelah didapat data pengukuran selanjutnyadilakukan identifikasi fasapenentuan fasa kualitatif dengan tahapan sebagaiberikut : Ardy, Wiryolukito - Mengurutkan jarak antarbidang d yang menghasilkan intensitas paling maksimum sampai paling minimum. - Membandingkan jarak antarbidang d yang telah diurut dengan kumpulan data standar yang nilainya berdekatan. Toleransi d dapat diberikan ± 0,03. - Membandingkan intensitas relatif, sehingga dapat sesuai dengan data fasa yang akan diidentifikasi . Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 48 Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penelitian ini besaran-besaran fisis, termal, mekanik dan mikrostruktur yang diukur antara lain : susut bakar, densitas, porositas, penyerapan air, koefisien ekspansi termal, kuat patah, kuat tekan, analisa SEM Scanning Electron Microscope dan XRD X-Ray Diffraction. 4. 1. Sifat Fisis 4.1.1 Susut Bakar Dari hasil penelitian yang telah dilakukan , maka nilai susut bakar dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.1. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai susut bakar sebagai berikut : Kode sampel C Komposisi 70 Zeolit+30 Serbuk Kayu; sebelum sintering Tabel 4.1. p ro = 7,66 cm l ro = 1,11 cm t ro = 2,14 cm V ro = p ro x l ro x t ro = 7,66 cm x 1,11 cm x 2,14 cm = 18,192 cm 3 Kode sampel C Komposisi 70 Zeolit+30 Serbuk Kayu; setelah sintering Tabel 4.2 p r1 = 7,66 cm l r1 = 0,95 cm tr 1 = 1,56 cm Vr 1 = p 1 x l 1 x t 1 = 7,66 cm x 0,95 cm x 1,56 cm = 11,352 cm 3 100 1 x V V V bakar Susut o o - = = 100 192 , 18 352 , 11 192 , 18 3 3 3 x cm cm cm - = 37,648 Nilai susut bakar dapat dilihat pada tabel 4.3 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 49 Tabel 4.1 Data Volume Keramik Berpori sebelum sintering Kode Sampel Suhu Sintering o C po cm pro cm lo cm Lro cm to cm tro cm Vro cm 3 A 900 7,66 7,617 1,08 1,083 2,14 2,113 17,427 7,76 1,08 2,08 7,75 1,09 2,12 1000 7,42 7,42 1,08 1,07 2,64 2,62 20,805 7,42 1,07 2,65 7,42 1,07 2,59 1100 7,64 7,63 1,07 1,06 2,87 2,87 23,217 7,63 1,07 2,87 7,64 1,06 2,87 B 900 7,79 7,77 1,09 1,09 2,58 2,58 21,894 7,77 1,12 2,58 7,77 1,08 2,58 1000 7,80 7,77 1,09 1,09 2,5 2,53 21,410 7,76 1,10 2,51 7,75 1,09 2,58 1100 7,97 7,89 1,11 1,12 4,0 4,0 35,37 7,87 1,13 4,0 7,83 1,12 4,0 C 900 7,64 7,65 1,08 1,06 1,85 1,85 15,021 7,66 1,08 1,85 7,67 1,05 1,85 1000 7,63 7,66 1,08 1,11 2,14 2,14 18,192 7,7 1,08 2,14 7,65 1,05 2,14 1100 7,58 7,60 1,08 1,08 3,15 3,15 25,882 7,62 1,09 3,15 7,61 1,08 3,15 D 900 7,64 7,64 1,11 1,095 2,65 2,658 22,237 7,65 1,10 2,67 7,65 1,09 2,67 1000 7,62 7,61 1,07 1,08 3,77 3,77 22,745 7,64 1,09 3,77 7,58 1,08 3,77 1100 7,66 7,65 1,08 1,07 2,62 2,62 21,443 7,66 1,07 2,62 7,65 1,07 2,62 E 900 7,79 7,77 1,09 1,09 2,60 2,627 22,248 7,77 1,12 2,63 7,77 1,08 2,62 1000 7,98 7,96 1,11 1,12 2,79 2,79 24,804 7,96 1,14 2,79 7,94 1,13 2,79 1100 7,75 7,75 1,09 1,10 2,58 2,58 22,013 7,76 1,10 2,58 7,76 1,11 2,58 F 900 7,62 7,61 1,07 1,08 2,5 2,477 20,358 7,64 1,09 2,49 7,58 1,08 2,44 1000 7,61 7,60 1,07 1,06 3,09 3,09 24,940 7,61 1,09 3,09 7,59 1,04 3,09 1100 7,63 7,63 1,0 1,0 2,81 2,81 21,440 7,65 1,0 2,81 7,64 1,0 2,81 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 50 Tabel 4.2 Data Volume Keramik Berpori Setelah Sintering Kode Sampel Suhu Sintering o C p 1 cm pr 1 cm l 1 cm lr 1 cm t 1 cm Tr 1 cm Vr 1 cm 3 A 900 6,80 6,79 1,03 1,03 2,35 2,33 16,295 6,78 1,03 2,46 6,80 1,03 2,20 1000 6,64 6,65 1,00 1,00 2,10 2,09 13,898 6,66 1,00 2,14 6,66 1,00 2,04 1100 6,20 6,42 0,80 0,81 2,40 2,42 12,584 6,43 0,84 2,43 6,65 0,80 2,44 B 900 6,85 6,88 1,09 1,09 2,6 2,61 19,573 6,88 1,12 2,63 6,90 1,08 2,62 1000 6,66 6,63 1,00 1,00 2,07 2,07 13,724 6,66 1,00 2,08 6,60 1,00 2,06 1100 6,66 6,62 1,11 1,12 2,50 2,50 18,536 6,64 1,13 2,51 6,56 1,12 2,51 C 900 6,31 6,31 0,90 0,91 2,19 2,20 12,633 6,30 0,92 2,10 6,31 0,90 2,21 1000 7,63 7,66 0,92 0,95 1,56 1,56 11,352 7,60 0,95 1,56 7,65 0,97 1,56 1100 7,10 7,04 1,24 0,92 2,00 2,07 13,407 6,97 0,76 2,12 6,97 0,77 2,10 D 900 6,95 6,93 0,98 0,98 2,41 2,41 16,367 6,94 0,98 2,43 6,91 0,98 2,39 1000 6,85 6,83 0,98 0,96 2,16 2,13 13,966 6,83 0,97 2,13 6,80 0,95 2,10 1100 5,67 5,72 1,24 0,92 2,00 2,07 10,893 5,73 0,76 2,12 5,76 0,77 2,10 E 900 6,85 6,88 1,04 1,04 2,20 2,22 15,885 6,88 1,03 2,23 6,90 1,03 2,23 1000 6,70 6,61 0,97 0,95 2,27 2,22 13,94 6,60 0,93 2,20 6,53 0,96 2,19 1100 6,3 6,43 0,75 0,75 2,15 2,15 10,368 6,45 0,74 2,15 6,53 0,74 2,15 F 900 7,10 7,04 1,01 1,01 1,98 1,99 14,149 6,97 1,02 1,98 6,97 1,02 1,98 1000 6,02 5,99 1,07 1,06 2,19 2,18 13,842 5,99 1,09 2,17 5,98 1,04 2,19 1100 6,06 6,03 0,78 0,80 1,96 2,04 9,841 6,03 0,83 2,13 6,01 0,80 2,03 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 51 Tabel 4.3 Data Susut Bakar Keramik Berpori Kode Sampel T.Sintering o C Vol.Sebelum Sintering cm 3 Vol.Setelah Sintering cm 3 Susut Bakar A 900 17,427 5,431 6,55 1000 20,805 4,639 33,242 1100 23,217 3,533 45,846 B 900 21,894 6,583 10,651 1000 21,410 4,575 35,942 1100 35,37 3,858 47,603 C 900 15,021 5,540 15,97 1000 18,192 3,55 37,648 1100 25,882 4,704 48,165 D 900 22,237 5,458 26,412 1000 22,745 4,652 38,619 1100 21,443 3,63 49,202 E 900 22,248 5,257 28,631 1000 24,804 4,661 43,76 1100 22,013 3,436 52,95 F 900 20,358 4,704 30,465 1000 24,940 3,26 44,53 1100 21,440 3,28 54,096 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 52 Keterangan : p o = Panjang sampel sebelum sintering p ro = Panjang rata-rata awal sampel sebelum sintering l o = Lebar sampel sebelum sintering l ro = Lebar rata-rata sampel sebelum sintering t o = Tinggi sampel sebelum sintering t ro = Tinggi rata-rata sampel sebelum sintering V o = Volume sampel sebelum sintering V ro = Volume rata-rata sampel sebelum sintering p 1 = Panjang sampel setelah sintering p r1 = Panjang rata-rata sampel setelah sintering l 1 = Lebar sampel setelah sintering l r1 = Lebar rata-rata sampel setelah sintering t 1 = Tinggi rata-rata sampel setelah sintering t r1 = Tinggi rata-rata sampel setelah sintering V r1 = Volume rata-rata sampel setelah sintering A = Komposisi 50 Zeolit + 50 Serbuk Kayu B = Komposisi 60 Zeolit + 40 Serbuk Kayu C = Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu D = Komposisi 80 Zeolit + 20 Serbuk Kayu E = Komposisi 90 Zeolit + 10 Serbuk Kayu F = Komposisi 100 Zeolit + 0 Serbuk Kayu Pengukuran nilai susut bakar dilakukan dengan mengukur dimensi sampel sebelum dan setelah sintering . Dalam suatu perancangan pembuatan suatu benda uji sampel keramik berpori, perlu diketahui dimensinya sebelum dan sesudah disintering, hal ini penting untuk mengetahui besarnya penyusutan akibat proses pembakaran sintering pada sampel. Nilai susut bakar suatu bahan sangat dipengaruhi oleh bahan yang terkandung di dalamnya terutama bahan yang mudah menguap atau terurai, karena pada saat pembakaran akan terjadi proses penguapan yang diikuti dengan proses pemadatan bahan. Pada penelitian ini digunakan bahan zeolit yang memiliki sifat mudah menguap apabila Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 53 di panaskan, dan bahan serbuk kayu yang memiliki suhu peruraian senyawa yang rendah 200 o C. Pengaruh Suhu Sintering Terhadap Susut Bakar Masing-masing Komposisi Sampel Dari data 4.1, 4.2 dan 4.3 diatas dapat dibuat grafik hubungan antara pengaruh suhu sintering pada Komposisi Zeolit – Serbuk Kayu terhadap susut bakar sampel seperti pada pola grafik 4.1 di bawah Gambar 4.1 Pengaruh Penambahan Zeolit – Serbuk Kayu dan Kenaikan Suhu Sintering terhadap Susut Bakar dari Keramik Berpori Dari gambar 4.1 terlihat bahwa semakin besar penambahan zeolit alam dan kenaikan suhu sintering, maka susut bakar akan semakin besar. Sebaliknya, semakin besar penambahan aditif serbuk kayu dan suhu sintering yang rendah, maka susut bakar akan semakin kecil. Hal ini disebabkan oleh karena fenomena yang terjadi saat sintering yaitu butiran-butiran partikel akan tersusun semakin rapat, yang mengakibatkan terjadi pegurangan jumlah dan ukuran pori, disertai proses penyusutan . Berdasarkan perolehan data, hal tersebut diatas dapat dilihat bahwa pada suhu sintering 1000 °C dengan komposisi: 30 serbuk kayu dan 70 zeolit diperoleh nilai susut bakar sebesar 37,648 . Sedangkan pada suhu yang sama, dan tanpa menggunakan serbuk kayu 0 dan 100 zeolit, diperoleh nilai susut bakar sekitar 44,530 . Apabila pada suhu yang sama dan perbandingan komposisi serbuk kayu terhadap zeolit divariasikan, seperti: 10 : 90 , 20 : 80 , 40 : 60 , dan 50 : 50 nilai susut bakarnya adalah: 43,760 , 38,619, 35,942 , dan 33,242 . Untuk suhu sinteringnya dinaikkan menjadi 1100°C, maka nilai susut Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 54 bakarnya akan bertambah besar. Hal tersebut membuktikan bahwa penambahan aditif serbuk kayu akan mengurangi susut bakar bahan. Hal ini dikarenakan aditif serbuk kayu yang berubah wujud menjadi gas pada suhu diatas 600 o C menciptakan rongga-rongga pada sampel uji yang menyebabkan penyusutan yang terjadi semakin kecil. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh nilai susut bakar berkisar antara 6,55 – 54,096 .

4. 1. 2 Densitas, Porositas dan Penyerapan Air

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai densitas, porositas dan penyerapan air ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.3, 2.4 dan 2.5 yang mengacu pada standart pengujian ASTM C 373 dengan menggunakan meetode Archimedes. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai densitas, porositas dan penyerapan air sebagai berikut : Kode sampel C Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu Tabel 4.4 k M = 15,253 gr kw M = 123,754 gr g M = 131,095 gr b M = 19,875 gr air kw g k k x M M M M Densitas r - - = = 3 1 754 , 123 095 , 131 253 , 15 253 , 15 cm g x gr gr - - = = 1,928 gcm 3 100 x M M M M M Porositas kw g k k b - - - = = 100 754 , 123 095 , 131 253 , 15 253 , 15 875 , 19 x gr gr gr gr - - - = 58,43 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 55 100 x M M M air Penyerapan k k b - = Penyerapan Air = 100 253 , 15 253 , 15 857 , 19 x gr gr gr - = 58,43 Dari hasil pengukuran densitas menunjukkan bahwa semakin besar komposisi zeolit dan semakin tinggi suhu sintering, maka densitas akan semakin besar, sebaliknya, semakin besar penambahan serbuk kayu, maka densitas akan semakin kecil . Khusus dalam metoda dry pressing, terdapat kelemahan yaitu terjadinya gesekan antara powder dengan dinding cetakan. Akibatnya distribusi tekanan yang diterima tidak merata sehingga mengakibatkan densitas pada green body. Untuk mengatasinya diperlukan pelumas lubricant. Salah satunya, dapat digunakan PVA http:www.iza-structure . PVA merupakan polimer yang tidak berbau dan tidak beracun dan dapat terdekomposisi pada suhu di atas 200 o C Sunendar, Bambang ,2005. Densitas keramik dipengaruhi oleh proses densifikasi yang diakibatkan adanya difusi batas butir saat proses sintering berlangsung. Secara teori densitas keramik berbanding terbalik dengan porositas terhadap fungsi suhu. Dengan demikian meningkatnya suhu sintering akan memperbesar nilai densitas keramik berpori. Pengukuran rapat massa densitas dilakukan untuk mengetahui densitas maksimum bahan pada suhu maksimum yang diberikan . Dapat dikatakan bahwa proses penyusutan dan densitas adalah sebanding, artinya penyusutan yang terjadi pada sampel mengakibatkan semakin bertambahnya kerapatan molekul penyusun sampel. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 56 Tabel 4.4 Data Pengujian Densitas, Porositas dan Penyerapan Air Keramik berpori Kode Sampel T.Sintering o C Mkw g Mk g Mg g Mb g Densitas gcm 3 Porositas Penyerapan Air A 900 123,754 9,492 127,676 13,864 1,704 82,026 48,13 1000 9,268 131,373 17,615 2,147 50,58 23,54 1100 7,001 127,4670 9,326 2,129 70,722 33,209 B 900 123,754 11,787 128,814 16,782 1,752 74,24 42,36 1000 9,180 127,898 12,885 1,823 73,564 40,353 1100 11,723 130,043 18,901 2,157 66,047 32,321 C 900 123,754 9,066 127,765 12,235 1,848 62,7 34,95 1000 15,253 131,095 19,875 1,928 58,43 30,302 1100 15,153 132,106 18,918 2,228 55,37 24,846 D 900 123,754 17,563 127,765 12,235 1,982 56,435 29,26 1000 16,106 131,864 19,994 2,014 47,2 24,5 1100 18,033 134,105 21,086 2,241 37,95 16,93 E 900 123,754 18,522 133,001 23,603 1,997 54,78 27,34 1000 19,553 133,699 22,839 2,035 34,2 16,806 1100 19,286 134,472 21,899 2,251 30,52 8,669 F 900 123,754 14,257 131,373 17,615 2,147 50,58 23,54 1000 15,857 132,314 17,953 2,173 28,72 13,21 1100 18,422 134,177 18,533 2,303 25,556 11,08 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 57 Pengaruh Suhu Sintering terhadap Densitas pada Komposisi Masing-masing Sampel Dari data 4.4 diatas dapat dibuat grafik hubungan antara pengaruh suhu sintering pada Komposisi Zeolit – Serbuk Kayu terhadap densitas sampel seperti pada pola grafik 4.2 di bawah Gambar 4.2 Pengaruh Penambahan Zeolit-Serbuk Kayu dan Suhu Sintering terhadap Densitas Keramik Berpori. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa penambahan komposisi zeolit berbanding lurus terhadap besarnya nilai densitas , sebaliknya penambahan serbuk kayu berbanding terbalik dengan besarnya nilai densitas. Kenaikan suhu sintering pada berbagai komposisi cenderung meningkatkan nilai densitas. Hal tersebut diatas dapat dilihat bahwa pada suhu sintering 1000 °C dengan komposisi: 30 serbuk kayu dan 70 zeolit diperoleh nilai densitas sebesar 1,928 gcm 3 , sedangkan pada suhu yang sama, dan tanpa menggunakan serbuk kayu 0 dan 100 zeolit, diperoleh nilai densitas sekitar 2,173 gcm 3 . Hal tersebut membuktikan bahwa penambahan serbuk kayu akan mengurangi densitas kerapatan sampel uji . Terurainya serbuk kayu menjadi gas mengakibatkan kerapatan antara molekul penyusun bahan menjadi kecil, karena perubahan wujud serbuk kayu ini meninggalkan rongga pada sampel. Kerapatan massa suatu bahan berbanding lurus dengan kekuatan mekanik yang dihasilkan, bahan yang memiliki kekuatan mekanik yang tinggi tidak rapuh. Selain itu, pada proses pemadatan dan penyusutan pada saat sintering dapat ditandai dengan terjadi pengurangan massa sampel dan pemadatan Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 58 diantara partikel-partikel sampel, sehingga volume sampel akan berkurang dan ikatan yang terbentuk semakin kuat. Apabila pada suhu yang sama dan perbandingan komposisi serbuk kayu terhadap zeolit divariasikan, seperti: 10 : 90 , 20 : 80 , 40: 60 , dan 50 : 50 , maka densitas adalah sebagai berikut :2,035, 2,014, 1,28, dan 1,823 gcm 3 . Untuk suhu sinteringnya dinaikkan menjadi 1100°C, maka nilai densitasnya akan bertambah besar. Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh nilai densitas berkisar antara 1,773 – 2,173 gcm 3 . Bila dibandingkan dengan besarnya nilai densitas yang terbentuk pada keramik mullite pada keadaan padat 100 memiliki densitas rata-rata 3,18 gcm 3 sehingga dalam keadaan 70 memiliki nilai densitas 2,226 gcm 3 yang bersesuaian dengan nilai densitas perolehan data pada suhu 1100 o C yaitu 2,228 gcm 3 . Dari hasil pengukuran porositas diperoleh bahwa, semakin besar penambahan serbuk kayu, maka porositas akan semakin besar, sedangkan semakin besar penambahan zeolit, maka porositasnya akan semakin kecil. Jika ditinjau dari pengaruh suhu,kenaikan suhu cenderung menurunkan porositas keramik berpori yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan pengaruh suhu yang semakin besar mengakibatkan pemadatan semakin besar pula. Dengan adanya temperatur pemanasan yang tinggi, partikel –partikel mengalami proses penyatuan . Penyatuan antara partikel dapat mengakibatkan perubahan posisi dari partikel yang berdampak pada pengecilan ukuran pori-pori yang berukuran besar da penghilangan pori yang berukuran kecil. Akibat adanya pengecilan ukuran pori, jumlah dan distribusi pori yang dihasilkan menjadi berkurang. Jumlah dan distribusi pori ini dipengaruhi oleh komposisi serbuk kayu yang di tambahkan. Porositas terjadi akibat adanya gerakan dan perpindahan atom-atom sepanjang permukaan bahan dan terlepasnya bahan-bahan organik. Proses ini terjadi pada awal proses sintering dengan konsekuensi terbentukya ikatan antara partikel dan awal terbentuknya leher pada bagian kontak antar partikel. Dengan meningkatnya suhu sintering akan mempercepat laju difusi volume. Karena itu, semakin banyak komposisi serbuk kayu yang digunakan maka semakin besar porositasnya. material berpori yang termasuk dalam katagori spatial pore, pori dapat berasal dari bubble, atau ruang kosong antara partikel Askeland, Donald R, 1987 . Untuk sampel yang dibuat pada penelitian ini, pori hanya berasal dari ruang kosong antara partikel, karena tidak terdapat additive yang dapat menghasilkan bubble. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 59 Pengaruh Suhu Sintering terhadap Porositas pada Komposisi Masing-masing Sampel Dari perolehan data porositas pada tabel 4.4 diatas dapat dibuat grafik hubungan antara pengaruh komposisi Zeolit – Serbuk Kayu dan suhu sintering terhadap porositas sampel seperti pada pola grafik 4.3 di bawah Gambar 4.3 Pengaruh Penambahan Zeolit-Serbuk Kayu dan Kenaikan Suhu Sintering terhadap Porositas Keramik Berpori Proses sintering merupakan proses densifikasi partikel pada temperatur tinggi dibawah temperatur lelehnya, untuk meningkatkan rapat massa dan kekuatan dari material. Pada proses pembakaran, terjadi perubahan microstructur Perubahan tersebut dapat dibagi menjadi tiga tahapan yang ditandai dengan peningkatan temperatur dan densifikasi material http:en.wikipedia.orgwiki 1. initial stage Pada tahapan ini terjadi pertumbuhan neck. Porositas pada tahapan ini tidak banyak berkurang, begitu pula penyusutan tidak banyak terjadi. 2. intermediate stage Densifikasi paling banyak terjadi pada tahapan ini, akibatnya material yang menjalani tahapan ini akan mengalami penyusutan yang cukup signifikan. Pada tahap ini masih terdapat banyak pori meskipun bentuknya telah berubah. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 60 3. final stage Tahapan ini tidak diinginkan dalam pembuatan material berpori disebabkan tahapan ini merupakan tahap eliminasi pori. Pori yang tersisa hanya sebagian kecil yang terisolasi di sudut antara grain. Gambar 4.4 Proses Sintering Dari gambar 4.4 dapat dilihat bahwa pada komposisi 70 zeolit : komposisi 30 serbuk kayu pada suhu 1000°C memiliki porositas sekitar 58,43 . Pada suhu yang sama dengan komposisi zeolit 100 : serbuk kayu 0 memiliki porositas sebesar 28,72. Pada komposisi 10 : 90 , 20 : 80 , 40 : 60 , 50 : 50 zeolit memiliki porositas sekitar 34,2, 47,2, 73,56 dan 81,89 . Peningkatan suhu sintering pada berbagai komposisi akan menurukan nilai porositas sampel. Hal ini menyatakan bahwa porositas berbanding terbalik dengan densitas dan susut bakar. Porositas keramik berpori yang dihasilkan dari penelitian ini berada pada interval 28,72 – 81,89 . Bila dibandingkan dengan hasil penelitian keramik berpori dengan menggunakan aditif serbuk kayu dengan komposisi 5,10,15,20 dan 30 dengan bahan dasar kaolin dan feldspar 30 dan kuarsa 20 pada suhu 1250 o C sebagai filter gas diperoleh nilai porositas pada interval 26,13 – 59,40 . Dari perolehan data nilai yang bersesuaian dengan nilai porositas 58,43 pada suhu 1000 o C. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 61 Penyerapan air bahan sebanding dengan porositas bahan, semakin besar porositas bahan maka daya serap semakin besar, demikian pula sebaliknya. Penyerapan air sebanding dengan dengan komposisi serbuk kayu dan berbanding terbalik dengan penambahan zeolit alam dan kenaikan suhu sintering. Pengaruh Suhu Sintering terhadap Densitas pada Komposisi Masing-masing Sampel Dari hasil perolehan data pengujian penyerapan air pada tabel 4.4 dapat dibuat dan pola grafik 4.5 di bawah Gambar 4.5 Pengaruh Penambahan Zeolit- Serbuk Kayu dan Kenaikan Suhu Sintering terhadap Penyerapan Air Keramik Berpori Dari gambar 4.5 dapat dilihat dari data yang diperoleh, pada komposisi serbuk kayu 30 : zeolit alam 70 pada suhu 1000 °C memiliki penyerapan air sekitar 30,302 , pada suhu yang sama komposisi serbuk kayu 0 : zeolit alam 100 memiliki nilai penyerapan air sekitar 13,21 , pada komposisi 10 : 90 , 20 : 80 , 40 : 60 , dan 50 : 50 memiliki penyerapan air sekitar 16,806, 24,5, 40,355 dan 46,18 . Dari hasil yang diperoleh dapat dinyatakan bahwa semakin besar komposisi penambahan serbuk kayu maka nilai penyerapan air sampel akan semakin besar. Penyerapan air bahan sebanding dengan porositas bahan, semakin besar porositas bahan, maka daya serap air juga kan semakin besar, tetapi berbanding terbalik dengan densitas bahan, karena semakin besar kerapatan suatu bahan maka daya serapnya juga semakin kecil. Peningkatan suhu Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 62 sintering 1100 o C mengakibatkan kurangnya porositas bahan, karena pori yang dihasilkan pun semakin sedikit karena semakin tinggi suhu maka pori-pori yang dihasilkan akan mengalami pengurangan jumlah pori-pori. Pori-pori dari keramik berpori memilki ukuran bervariasi. Pori-pori tersebut tersebar di selutuh daerah butiran. Beberapa merupan pori tertutup dan yang lain merupakan pori terbuka. Banyaknya air yang diserap menyatakan banyaknya porositas terbuka . Dari data yang diperoleh, nilai penyerapan air sampel berada pada interval 11,08 – 48,13 .

4.1.3 Koefisien Ekspansi Termal

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai koefisien ekspansi termal dapat di cari dengan menggunakan persamaan 2.6 dengan menyesuaikan persamaan yang dihasilkan oleh plotter alat Dilatometer Harrop yang mengacu pada standart pengujian ASTM E 228-95. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai koefisien ekspansi termal untuk sampel C Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu suhu 1000 o C. Lo = 6,84 cm L = 6,840376 cm ΔLL o = 0,000054912 T2 – T1 = 11 o C a m C o 11 000054912 , = = 5 x 10 -6 o C Dalam merancang suatu tempat casing dari suatu keramik berpori, maka perlu diukur dan diuji besarnya koefisien ekspansi termal. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan kembang susut dari bahan keramik berpori dalam menerima perubahan suhu. Perolehan data untuk masing-masing suhu 900, 1000 dan 1100 o C terdapat pada tabel 4.5, 4.6 dan 4.7 di bawah : Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 63 Tabel 4.5 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 900 o C N0 Locm L cm ΔLLo T o C To o C ΔT o C 1 6,83 6,830033 30 30 2 6,83 6,831039 0,000152 63 30 33 3 6,83 6,831277 0,000187 71 30 41 4 6,83 6,831418 0,000208 76 30 46 5 6,83 6,8317 0,000249 84 30 54 6 6,83 6,831962 0,000287 93 30 63 7 6,83 6,832003 0,000293 95 30 65 8 6,83 6,832305 0,000337 104 30 74 9 6,83 6,832455 0,000359 108 30 78 10 6,83 6,832527 0,00037 112 30 82 11 6,83 6,832772 0,000406 119 30 89 12 6,83 6,832865 0,00042 125 30 95 13 6,83 6,833079 0,000451 131 30 101 14 6,83 6,833208 0,00047 133 30 103 15 6,83 6,833359 0,000492 139 30 109 16 6,83 6,833493 0,000511 141 30 111 17 6,83 6,833582 0,000524 145 30 115 18 6,83 6,833606 0,000528 147 30 117 19 6,83 6,833769 0,000552 151 30 121 20 6,83 6,833903 0,000571 154 30 124 21 6,83 6,834039 0,000591 157 30 127 22 6,83 6,834049 0,000593 160 30 130 23 6,83 6,834229 0,000619 163 30 133 24 6,83 6,834267 0,000625 167 30 137 25 6,83 6,834375 0,000641 169 30 139 26 6,83 6,834516 0,000661 172 30 142 27 6,83 6,834754 0,000696 175 30 145 28 6,83 6,834626 0,000677 177 30 147 29 6,83 6,834672 0,000684 180 30 150 30 6,83 6,834784 0,0007 182 30 152 31 6,83 6,834929 0,000722 185 30 155 32 6,83 6,834941 0,000723 187 30 157 33 6,83 6,835036 0,000737 190 30 160 34 6,83 6,835077 0,000743 193 30 163 35 6,83 6,835193 0,00076 195 30 165 36 6,83 6,835311 0,000778 197 30 167 37 6,83 6,835374 0,000787 199 30 169 38 6,83 6,835382 0,000788 201 30 171 39 6,83 6,835501 0,000805 203 30 173 40 6,83 6,835622 0,000823 205 30 175 41 6,83 6,835629 0,000824 207 30 177 42 6,83 6,835634 0,000825 209 30 179 43 6,83 6,835668 0,00083 212 30 182 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 64 44 6,83 6,835791 0,000848 214 30 184 45 6,83 6,835854 0,000857 216 30 186 46 6,83 6,835917 0,000866 218 30 188 47 6,83 6,836074 0,000889 221 30 191 48 6,83 6,836106 0,000894 224 30 194 49 6,83 6,836233 0,000913 226 30 196 50 6,83 6,836297 0,000922 226 30 196 51 6,83 6,836232 0,000912 228 30 198 52 6,83 6,836229 0,000912 230 30 200 53 6,83 6,836357 0,000931 232 30 202 54 6,83 6,836354 0,00093 234 30 204 55 6,83 6,836483 0,000949 236 30 206 56 6,83 6,836646 0,000973 239 30 209 57 6,83 6,836641 0,000972 241 30 211 58 6,83 6,836634 0,000971 243 30 213 59 6,83 6,836767 0,000991 245 30 215 60 6,83 6,836758 0,00099 247 30 217 61 6,83 6,836893 0,001009 249 30 219 62 6,83 6,83706 0,001034 252 30 222 63 6,83 6,837081 0,001037 255 30 225 64 6,83 6,837219 0,001057 257 30 227 65 6,83 6,837207 0,001055 259 30 229 66 6,83 6,837226 0,001058 262 30 232 67 6,83 6,837333 0,001074 263 30 233 68 6,83 6,837473 0,001094 265 30 235 69 6,83 6,837459 0,001092 267 30 237 70 6,83 6,837632 0,001117 270 30 240 71 6,83 6,837648 0,00112 273 30 243 72 6,83 6,837662 0,001122 276 30 246 73 6,83 6,837805 0,001143 278 30 248 74 6,83 6,83795 0,001164 280 30 250 75 6,83 6,837931 0,001161 282 30 252 76 6,83 6,838077 0,001183 284 30 254 77 6,83 6,838225 0,001204 286 30 256 78 6,83 6,838205 0,001201 288 30 258 79 6,83 6,838353 0,001223 290 30 260 80 6,83 6,838385 0,001228 291 30 261 81 6,83 6,838364 0,001225 293 30 263 82 6,83 6,838309 0,001217 294 30 264 83 6,83 6,838459 0,001238 296 30 266 84 6,83 6,838435 0,001235 298 30 268 85 6,83 6,838409 0,001231 300 30 270 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 65 Tabel 4.6 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 1000 o C No Locm Lcm ΔLLo To o C ΔT 1 6,84 6,84 30 2 6,84 6,840376 0,000054912 30 11 3 6,84 6,840777 0,00011362 30 23 4 6,84 6,841298 0,000189696 30 38 5 6,84 6,841553 0,00022698 30 45 6 6,84 6,841741 0,000254592 30 51 7 6,84 6,84196 0,00028652 30 58 8 6,84 6,842254 0,000329472 30 66 9 6,84 6,842484 0,000363168 30 72 10 6,84 6,842579 0,000377104 30 74 11 6,84 6,842657 0,000388388 30 77 12 6,84 6,842732 0,00039936 30 80 13 6,84 6,842771 0,00040508 30 82 14 6,84 6,842933 0,00042874 30 85 15 6,84 6,843073 0,00044928 30 90 16 6,84 6,843176 0,000464256 30 93 17 6,84 6,843311 0,00048412 30 95 18 6,84 6,843346 0,000489216 30 98 19 6,84 6,843485 0,000509444 30 101 20 6,84 6,84348 0,00050882 30 103 21 6,84 6,843623 0,00052962 30 105 22 6,84 6,843649 0,00053352 30 108 23 6,84 6,84379 0,000554112 30 111 24 6,84 6,843745 0,000547456 30 112 25 6,84 6,84392 0,00057304 30 116 26 6,84 6,843912 0,000571896 30 117 27 6,84 6,844063 0,000594048 30 119 28 6,84 6,844278 0,000625456 30 124 29 6,84 6,844336 0,000633984 30 127 30 6,84 6,844416 0,000645632 30 128 31 6,84 6,844439 0,00064896 30 130 32 6,84 6,844554 0,000665808 30 132 33 6,84 6,844528 0,00066196 30 134 34 6,84 6,844692 0,000685984 30 136 35 6,84 6,844712 0,000688896 30 138 36 6,84 6,844731 0,0006916 30 140 37 6,84 6,844748 0,000694096 30 142 38 6,84 6,844917 0,000718848 30 144 39 6,84 6,844967 0,00072618 30 147 40 6,84 6,845054 0,000738816 30 148 41 6,84 6,845068 0,000741 30 150 42 6,84 6,845279 0,000771732 30 153 43 6,84 6,845258 0,000768768 30 154 44 6,84 6,845216 0,000762528 30 156 45 6,84 6,845305 0,00077558 30 157 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 66 46 6,84 6,845316 0,000777192 30 159 47 6,84 6,845497 0,000803712 30 161 48 6,84 6,845474 0,00080028 30 162 49 6,84 6,845634 0,00082368 30 165 50 6,84 6,845677 0,00082992 30 168 51 6,84 6,845865 0,00085748 30 170 52 6,84 6,845839 0,000853632 30 171 53 6,84 6,845969 0,000872612 30 173 54 6,84 6,845879 0,00085956 30 174 55 6,84 6,84601 0,000878592 30 176 56 6,84 6,846107 0,000892788 30 177 57 6,84 6,846082 0,0008892 30 180 58 6,84 6,846085 0,000889616 30 182 59 6,84 6,846249 0,000913536 30 183 60 6,84 6,846383 0,00093314 30 185 61 6,84 6,846385 0,000933504 30 187 62 6,84 6,846352 0,00092872 30 188 63 6,84 6,846453 0,000943488 30 189 64 6,84 6,846522 0,000953472 30 191 65 6,84 6,846727 0,000983528 30 193 66 6,84 6,846728 0,00098358 30 195 67 6,84 6,846692 0,000978432 30 196 68 6,84 6,846902 0,001009008 30 198 69 6,84 6,846902 0,001009008 30 198 70 6,84 6,846829 0,0009984 30 200 71 6,84 6,846792 0,00099294 30 201 72 6,84 6,846931 0,001013376 30 203 73 6,84 6,846927 0,0010127 30 205 74 6,84 6,847034 0,001028352 30 206 75 6,84 6,847028 0,00102752 30 208 76 6,84 6,847211 0,001054196 30 209 77 6,84 6,84713 0,00104234 30 211 78 6,84 6,847088 0,001036256 30 212 79 6,84 6,847273 0,001063296 30 213 80 6,84 6,847188 0,00105092 30 215 81 6,84 6,847375 0,001078272 30 216 82 6,84 6,847322 0,001070472 30 219 83 6,84 6,847468 0,00109174 30 221 84 6,84 6,847728 0,001129856 30 224 85 6,84 6,847717 0,001128192 30 226 86 6,84 6,847947 0,001161888 30 228 87 6,84 6,847935 0,00116012 30 230 88 6,84 6,848087 0,001182272 30 232 89 6,84 6,84799 0,001168128 30 234 90 6,84 6,848142 0,001190384 30 236 91 6,84 6,848226 0,001202656 30 236 92 6,84 6,84828 0,00121056 30 240 93 6,84 6,848315 0,001215604 30 241 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 67 94 6,84 6,848331 0,001218048 30 244 95 6,84 6,848278 0,0012103 30 245 96 6,84 6,84861 0,001258712 30 247 97 6,84 6,848644 0,001263808 30 248 98 6,84 6,848502 0,001243008 30 249 99 6,84 6,848481 0,00123994 30 251 100 6,84 6,848425 0,001231776 30 252 101 6,84 6,848583 0,00125476 30 254 102 6,84 6,848741 0,001277952 30 256 103 6,84 6,848832 0,001291264 30 256 104 6,84 6,848958 0,001309672 30 257 105 6,84 6,849085 0,001328184 30 258 106 6,84 6,849063 0,00132496 30 260 107 6,84 6,849132 0,001335152 30 262 108 6,84 6,849108 0,001331616 30 264 109 6,84 6,849048 0,00132288 30 265 110 6,84 6,849212 0,001346748 30 267 111 6,84 6,849117 0,001332864 30 267 112 6,84 6,849056 0,00132392 30 268 113 6,84 6,849185 0,001342848 30 269 114 6,84 6,849411 0,00137592 30 270 Tabel 4.7 Ekspansi Termal 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu 1100 o C No Locm Lcm ΔLLo To o C T o C ΔT 1 6,5 6,5 30 30 2 6,5 6,500333 0,0000513 30 39 9 3 6,5 6,501124 0,00017298 30 61 31 4 6,5 6,501667 0,0002565 30 75 45 5 6,5 6,502875 0,00044232 30 106 76 6 6,5 6,503075 0,0004731 30 113 83 7 6,5 6,503407 0,00052416 30 121 91 8 6,5 6,503631 0,0005586 30 128 98 9 6,5 6,503781 0,00058176 30 131 101 10 6,5 6,503975 0,00061152 30 134 104 11 6,5 6,504208 0,00064746 30 139 109 12 6,5 6,504193 0,00064512 30 142 112 13 6,5 6,504395 0,0006762 30 145 115 14 6,5 6,504418 0,00067968 30 148 118 15 6,5 6,50452 0,0006954 30 152 122 16 6,5 6,504643 0,00071424 30 154 124 17 6,5 6,504705 0,0007239 30 157 127 18 6,5 6,50483 0,00074304 30 159 129 19 6,5 6,504942 0,00076032 30 162 132 20 6,5 6,504965 0,0007638 30 164 134 21 6,5 6,505145 0,00079152 30 166 136 22 6,5 6,505274 0,00081144 30 168 138 23 6,5 6,505334 0,00082062 30 171 141 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 68 24 6,5 6,505354 0,00082368 30 173 143 25 6,5 6,505466 0,00084096 30 176 146 26 6,5 6,505483 0,0008436 30 178 148 27 6,5 6,505675 0,000873 30 180 150 28 6,5 6,505848 0,00089964 30 183 153 29 6,5 6,505803 0,0008928 30 185 155 30 6,5 6,505878 0,00090432 30 187 157 31 6,5 6,505891 0,0009063 30 189 159 32 6,5 6,506028 0,00092736 30 191 161 33 6,5 6,506128 0,00094284 30 192 162 34 6,5 6,50614 0,00094464 30 194 164 35 6,5 6,50615 0,0009462 30 196 166 36 6,5 6,50629 0,00096768 30 198 168 37 6,5 6,506431 0,0009894 30 200 170 38 6,5 6,506612 0,00101724 30 203 173 39 6,5 6,506515 0,00100224 30 204 174 40 6,5 6,506727 0,00103488 30 206 176 41 6,5 6,506702 0,00103104 30 209 179 42 6,5 6,506706 0,0010317 30 211 181 43 6,5 6,506923 0,00106506 30 213 183 44 6,5 6,507032 0,00108192 30 214 184 45 6,5 6,506964 0,00107136 30 216 186 46 6,5 6,506965 0,0010716 30 218 188 47 6,5 6,507114 0,0010944 30 220 190 48 6,5 6,507114 0,0010944 30 222 192 49 6,5 6,507226 0,00111168 30 223 193 50 6,5 6,507415 0,00114072 30 224 194 51 6,5 6,507338 0,00112896 30 226 196 52 6,5 6,507568 0,00116424 30 228 198 53 6,5 6,507528 0,00115818 30 229 199 54 6,5 6,507525 0,00115776 30 231 201 55 6,5 6,50772 0,00118776 30 232 202 56 6,5 6,507679 0,00118146 30 233 203 57 6,5 6,507675 0,0011808 30 235 205 58 6,5 6,507669 0,0011799 30 237 207 59 6,5 6,507662 0,00117876 30 239 209 60 6,5 6,507781 0,001197 30 240 210 61 6,5 6,50802 0,00123384 30 242 212 62 6,5 6,507892 0,0012141 30 243 213 63 6,5 6,50805 0,0012384 30 245 215 64 6,5 6,508294 0,00127596 30 247 217 65 6,5 6,508077 0,0012426 30 248 218 66 6,5 6,508285 0,00127458 30 249 219 67 6,5 6,508619 0,001326 30 251 221 68 6,5 6,508485 0,00130536 30 252 222 69 6,5 6,508387 0,00129024 30 254 224 70 6,5 6,5086 0,001323 30 255 225 71 6,5 6,50855 0,00131532 30 256 226 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 69 72 6,5 6,508536 0,00131328 30 258 228 73 6,5 6,508701 0,0013386 30 260 230 74 6,5 6,508867 0,00136416 30 262 232 75 6,5 6,508724 0,00134208 30 263 233 76 6,5 6,508707 0,0013395 30 265 235 77 6,5 6,508966 0,00137934 30 267 237 78 6,5 6,509096 0,00139944 30 268 238 79 6,5 6,508948 0,00137664 30 269 239 80 6,5 6,509117 0,00140262 30 271 241 81 6,5 6,509155 0,00140844 30 272 242 82 6,5 6,509135 0,00140544 30 274 244 83 6,5 6,509114 0,0014022 30 276 246 84 6,5 6,509344 0,00143754 30 277 247 85 6,5 6,509517 0,00146412 30 279 249 86 6,5 6,509397 0,00144576 30 281 251 87 6,5 6,509448 0,0014535 30 285 255 88 6,5 6,509585 0,00147456 30 286 256 89 6,5 6,509722 0,00149574 30 287 257 90 6,5 6,509899 0,00152292 30 289 259 91 6,5 6,509734 0,0014976 30 290 260 92 6,5 6,509874 0,00151902 30 291 261 93 6,5 6,509809 0,00150912 30 292 262 94 6,5 6,509744 0,0014991 30 293 263 95 6,5 6,509949 0,00153066 30 293 263 96 6,5 6,510128 0,0015582 30 295 265 97 6,5 6,51027 0,00158004 30 296 266 98 6,5 6,510243 0,00157584 30 298 268 99 6,5 6,510319 0,0015876 30 300 270 Dari tabel hasil pengujian nilai koefisien ekspansi termal diatas dapat dibuat grafik hubungan antara perubahan panjang sampel terhadap temperatur pengujian, seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut : Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 70 y = 5E-06x - 7E-06 R 2 = 0,9992 -0,0002 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0,0014 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 T - To oC L- Lo Lo Gambar 4.6 Pengaruh Suhu terhadap Pertambahan Panjang Keramik Berpori pada Komposisi Zeolit 70 dan Serbuk Kayu 30 Suhu 900 °C. Dari gambar 4.6 ditunjukkan bahwa semakin besar kenaikan suhu, maka pertambahan panjang keramik berpori juga cenderung meningkat, sebaliknya semakin rendah kenaikan suhu maka pertambahan panjang keramik berpori akan semakin kecil. Hubungan antara kenaikan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 dengan suhu sintering 900 o C memenuhi persamaan garis : Y = 5 x 10 -6 X + 7 x 10 -6 Dimana X = T – To = Perubahan suhu °C Y= L – Lo Lo = Pertambahan panjang Dari persamaan diatas menunjukkan bahwa slope merupakan nilai koefisien ekspansi termal yaitu sebesar 5 x 10 -6 °C -1 . Selanjutnya pada gambar 4.7 dan 4.8 diperlihatkan hubungan antara perubahan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 pada suhu sintering 1000 °C. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 71 y = 5E-06x - 5E-06 R 2 = 0,9987 -0,0002 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0,0014 0,0016 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 T - To o C L- Lo Lo Gambar 4.7 Pengaruh Suhu terhadap Pertambahan Panjang Keramik Berpori pada Komposisi Zeolit 70 dan Serbuk Kayu 30 Suhu Sintering 1000 C. y = 6E-06x - 7E-06 R 2 = 0,9985 -0,0002 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012 0,0014 0,0016 0,0018 50 100 150 200 250 300 T - To o C L- L o L o Gambar 4.8 Pengaruh perubahan suhu terhadap pertambahan panjang keramik berpori pada komposisi zeolit 70 dan serbuk kayu 30 pada suhu sintering 1100 °C. Ekspansi termal adalah perubahan dimensi yang terjadi akibat adanya perubahan temperatur. Perhitungan untuk mendapatkan koefisien ekspansi termal dilakukan dengan mengamati perubahan panjang sampel akibat kenaikan temperatur yang terjadi didalam dilatometer. Besarnya koefisien ekspansi termal dipengaruhi oleh pori pada suatu material. Kehadiran pori akan mereduksi massa material. Semakin banyak pori akan memperkecil daya hantar panas sehingga koefisien ekspansi termalnya menjadi lebih kecil A . Javier, 1998 . Dari penelitian yang dilakukan diperoleh nilai koefisien ekspansi termal berkisar 4,8 – 6x10 -6 o C. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 72

4.2 Sifat Mekanik

4.2.1 Kuat Patah

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai kuat patah diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.7 yang mengacu pada standart pengujian ASTM C 133-97. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai kuat patah untuk sampel C Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu suhu 1000 o C adalah sebagai berikut: P = 100 Pound x 0,453 Kgf = 45,3 Kgf L = 3,5 cm a = 0,94 cm b = 1,56 cm MOR MPa = 2 56 , 1 94 , 2 5 , 3 3 , 45 3 cm cm x cm x Kgf x = 1, 033 Kgfcm 2 = 10,330 MPa Kekuatan patah dari suatu keramik berhubungan dengan densitas, dimana suatu pengukuran densitas yang tinggi, akan menunjukkan kekuatan patah yang tinggi pula. Tejadinya pemadatan diantara partikel-partikel, sehingga ikatan antara partikel-partikel semakin kuat. Sebaliknya, semakin besar penambahan serbuk kayu, maka kuat patah akan semakin kecil karena serbuk kayu akan menjadi gas pada suhu diats 600 o C sehingga meninggalkan pori yang akan mengurangi kerapatan dan kekuatan sampel. Umumnya, bahan keramik yang dihasilkan di pengaruhi oleh bahan dasar pembuatan keramik tersebut. Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan dalam bentuk powder. Terdapat beberapa keuntungan dari dibuatnya powder, diantaranya untuk memperkecil ukuran partikel dan memodifikasi distribusi ukurannya. Ukuran powder yang kecil akan memudahkan terjadinya ikatan distribusi yang lebih merata, saat terbentuknya ikatan pada proses sintering. Data Kuat patah yang diperoleh dapat dilihat pada tabel 4.8 di bawah Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 73 Tabel 4.8 Data Pengujian Kuat Patah Sampel Keramik Berpori Kode sampel Suhu Sintering o C L cm a cm a r cm b cm b r cm PKgF Kuat PatahMPa A 900 3,5 1,03 1,03 2,35 2,33 9,06 0,851 1,03 2,46 1,03 2,2 1000 3,5 1,00 1 2,12 2,093 40,77 4,886 1,00 2,14 1,00 2,04 1100 3,5 0,84 0,81 0,4 2,42 54,36 6,106 0,8 0,43 0,8 0,44 B 900 3,5 1,09 1,09 2,6 2,61 18,12 1,281 1,12 2,63 1,08 2,62 1000 3,5 1,00 1 2,07 2,07 45,3 5,550 1,00 2,08 1,00 2,06 1100 3,5 1,11 1,12 2,5 2,5 54,36 7,475 1,13 2,51 1,12 2,51 C 900 3,5 0,9 0,91 2,19 2,2 18,12 2,160 0,92 2,2 0,9 2,21 1000 3,5 0,92 0,946 1,56 1,56 45,3 10,330 0,95 1,56 0,97 1,56 1100 3,5 1,24 0,92 2 2,07 99,66 13,272 0,76 2,12 0,77 2,21 D 900 3,5 0,98 0,98 2,41 2,41 27,18 2,507 0,98 2,43 0,98 2,39 1000 3,5 0,98 0,96 2,16 2,13 90,6 10,921 0,97 2,13 0,95 2,1 1100 3,5 1,24 0,92 2 2,07 108,72 14,479 0,76 2,12 0,77 2,1 E 900 3,5 2,2 1,035 2,2 2,215 31,71 3,278 2,23 2,23 2,23 2,23 1000 3,5 2,27 0,953 2,27 2,22 54,36 11,140 2,2 2,2 2,19 2,19 1100 3,5 2,15 0,745 2,15 2,15 108,72 16,574 2,15 2,15 2,15 2,15 F 900 3,5 1,98 1,01 1,986 1,986 36,24 4,776 1,98 1,986 1,98 1,986 1000 3,5 1,07 1,06 2,19 2,18 11,78 12,275 1,09 2,17 1,04 2,19 1100 3,5 1,96 0,8 1,96 2,04 113,25 17,859 2,13 2,13 2,03 2,03 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 74 Pengaruh Suhu Sintering dan Komposisi zeolit-serbuk Kayu Terhadap Kuat Patah Sampel Dari perolehan data kuat patah diatas dapat dibuat pola grafik yang menggambarkan pengaruh suhu sintering dan komposisi masing-masing sampel terhadap kuat patah sampel. Gambar 4.9 Pengaruh Penambahan Zeolit-Serbuk Kayu dan Kenanikan Suhu Sintering terhadap Kuat Patah Keramik Berpori Dari gambar 4.9 diperoleh data, pada komposisi serbuk kayu 50 : zeolit alam 50 pada suhu 900 °C memiliki nilai kuat patah sebesar 0,851 MPa, pada suhu yang sama komposisi serbuk kayu 0 : zeolit alam 100 memiliki nilai kuat patah sebesar 4,776 Mpa. Pada suhu sintering yang sama pada komposisi 40 : 60 , 30 : 70 , 20: 80 , 10 : 90 memiliki kuat patah sebesar 1,281, 2,16, 2,507, 3,278 MPa. Dari hasil yang diperoleh dapat dinyatakan bahwa semakin kecil komposisi penambahan serbuk kayu maka kuat patah keramik berpori akan semakin besar. Nilai kekuatan mekanik bahan sangat dipengaruhi oleh kerapatan yang terbentuk. Penambahan serbuk kayu pada pembuatan sampel keramik berpori menciptakan adanya pori yang mengakibatkan kerapatan semakin berkurang, sehingga kekuatan mekanik kuat patah akan semakin kecil. Perbedaan kuat patah yang sangat signifikan antara suhu 1000 dan 1100 o C, disebabkan karena perbedaan kuat tekan yang dihasilkan dan juga pengaruh tebal dan lebar yang dihasilkan sampel yang dibentuk. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 75

4.2.2 Kuat Tekan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka nilai kuat tekan diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.8 yang mengacu pada standart pengujian ASTM C 773. Salah satu contoh perhitungan untuk menentukan nilai kuat tekan untuk sampel C Komposisi 70 Zeolit + 30 Serbuk Kayu suhu 1000 o C adalah sebagai berikut: P = 100 Pound x 0,453 Kgf = 45,3 Kgf L = 3,5 cm a = 0,94 cm b = 1,56 cm MOR MPa = 2 2 3 b ax x L x P x MOR MPa = 2 56 , 1 94 , 2 5 , 3 3 , 45 3 cm cm x cm x Kgf x = 1, 033 Kgfcm 2 = 10,330 MPa Kuat tekan suatu material menunjukkan kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis. Hasil pengujian kuat tekan ditunjukkan pada tabel 4.9 dan pola grafik ditunjukkan pada gambar 4.10 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 76 Tabel 4.9 Data pengujian Kuat Tekan Keramik Berpori Kode sampel Suhu Sintering o C p cm p r cm l cm lr cm Arata-rata cm P KgF Kuat Tekan MPa A 900 6,8 6,79 2,35 2,33 15,8207 90,6 0,573 6,78 2,093 6,8 2,42 1000 6,64 6,65 2,1 2,093 13,918 326,16 2,343 6,66 2,14 6,66 2,04 1100 6,20 6,42 2,4 2,42 15,536 498,3 3,206 6,43 2,43 6,65 2,44 B 900 6,846 6,8 2,6 2,61 17,597 114,96 0,807 6,88 2,63 6,9 2,62 1000 6,66 6,63 2,07 2,07 13,724 344,28 2,509 6,66 2,08 6,60 2,06 1100 6,66 6,62 2,5 2,5 16,55 724,8 4,379 6,64 2,51 6,56 2,51 C 900 6,31 6,305 2,19 2,2 13,871 181,2 1,306 6,30 2,2 6,31 2,21 1000 7,63 6,766 1,56 1,56 11,949 362,4 3,033 7,7 1,56 7,65 1,56 1100 7,1 7,035 2,00 2,07 14,563 751,98 5,164 6,97 2,12 6,97 2,1 D 900 6,95 6,933 2,41 2,41 16,708 253,68 1,518 6,94 2,43 6,91 2,39 1000 6,85 6,826 2,16 2,3 14,539 588,9 4,050 6,83 2,13 6,8 2,1 1100 5,67 5,72 2,00 2,07 11,840 788,22 6,657 5,73 2,12 5,76 2,1 E 900 6,84 6,88 2,2 2,215 15,239 298,98 1,962 6,88 2,23 6,9 2,23 1000 6,7 6,61 2,27 2,22 14,674 779,16 5,310 6,6 2,2 6,53 2,19 1100 6,3 6,426 2,15 2,15 13,816 1005,6 7,279 6,45 2,15 6,53 2,15 F 900 7,1 7,035 1,986 1,986 13,9715 371,46 2,659 6,97 1,986 6,97 1,986 1000 6,02 5,99 2,19 2,18 13,058 543,6 6,244 5,99 2,17 5,98 2,19 1100 6,06 6,03 1,96 2,04 12,301 1032,84 8,396 6,03 2,13 6,01 2,03 Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 77 Gambar 4.10 Pengaruh Penambahan Zeolit – Serbuk Kayu dan Kenaikan Suhu Sintering terhadap Kuat Tekan Keramik Berpori Dari gambar 4.10 semakin tinggi suhu sinteringnya maka kekuatan tekan juga semakin besar. Hal ini disebabkan terjadinya pemadatan diantara partikel-partikal sehingga ikatan tersebut semakin kuat.Dan semakin banyak komposisi serbuk kayu maka kekuatan tekan juga semakin besar diikuti dengan semakin banyak fasa mulite yang terbentuk. Pada komposisi serbuk kayu 50 : zeolit alam 50 pada suhu 900 °C memiliki nilai kuat tekan sebesar 0,573 MPa, pada suhu yang sama komposisi serbuk kayu 0 : zeolit alam 100 memiliki nilai kuat tekan sebesar 2,659 MPa. Pada suhu sintering yang sama pada komposisi 40 : 60 , 30 : 70 , 20: 80 , 10 : 90 memiliki kuat tekan sebesar 0,807, 1,306, 1,518, 1,962 MPa. Seperti halnya kuat patah, kuat tekan kepadatan sangat menentukan nilai kuat tekan. Komposisi penambahan serbuk kayu mengakibatkan pemadatan pada sampel berkurang, karena fungsi serbuk kayu pada percobaan ini yakni sebagai pencipta pori. Keberadaan ruang kosong pori pada suatu bahan material mengakibatkan ikatan yang terjadi pada bahan kecil, sehingga kuat tekan bahan akan semakin kecil. Selain bentuk powder, kehomogenan juga sangat berpengaruh pada hasil bahan akhir. Terciptanya suatu bahan dengan homogenitas dan ukuran serbuk yang kecil, akan menciptakan suatu bahan yang memiliki ikatan kuat. Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Click here to buy A w w w .A B B Y Y. c o m Universitas Sumatera Utara 78

4.3 Analisa Mikro struktur