BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 KERAMIK ZIRKONIA ZrO
2
Zirkonia ZrO
2
merupakan oksida logam yang memiliki sifat polimorfi yaitu tiga macam struktur kristal antara lain : monoklinik, tetragonal, dan kubus. ZrO
2
diperoleh melalui proses permurnian pasir zircon ZrSiO
4
dimana pasir zircon banyak ditemukan dialam bahan tambang. Zirkonia murni pada suhu kamar memiliki struktur kristal
monoklinik m- ZrO
2
, dan bila terkena pemanasan sampai suhu 1000 C–1100
C akan berubah struktur kristalnya menjadi tetragonal t-ZrO
2
, jika didinginkan kembali pada suhu ruang akan berubah kembali menjadi monoklinik m-ZrO
2
. Jadi monoklinik m- ZrO
2
dan tetragonal t- ZrO
2
tergolong memiliki sifat yang tidak stabil, selama terjadi transformasi fasa mengalami perubahan volum sebesar 3–5, sehingga dapat
menimbulkan keretakan. Zirkonia yang paling stabil adalah dengan struktur kristal kubik c- ZrO
2
, fasa c- ZrO
2
dapat terbentuk pada suhu yang sangat tinggi diatas titik leburnya yaitu sekitar 2680
C, fasa kubik c-ZrO
2
sangat stabil terhadap perubahan suhu dari suhu kamar sampai titik leburnya. Pada Gambar 2.1 ditunjukkan diagram
transformasi fasa struktur kristal zirkonia.
Awan Maghrifah : Pembuatan Keramik Paduan Zirkonia ZrO2 dengan Alumina Al2O3 dan Karakterisasinya. USU e-Repository © 2008.
Gambar 2.1 Diagram Transformasi Fasa Dari ZrO
2
Kelemahan material keramik ZrO
2
yang hanya memiliki struktur kristal monoklinik saja, atau tetragonal adalah tidak stabil bila terkena pemanasan sampai 1100
C karena terjadi transformasi fasa. Efeknya dapat menimbulkan perubahan volum yang
mengakibatkan terjadinya retak mikro. Jika retak mikro itu menjalar akan menimbulkan kerusakan material failure. Oleh karena itu keramik ZrO
2
dengan struktur kristal monoklinik atau tetragonal hanya sesuai untuk aplikasi suhu rendah atau suhu ruang,
akan tetapi m- ZrO
2
maupun t- ZrO
2
memiliki kekuatan mekanik lebih tinggi dibanding dengan c- ZrO
2
. Keramik ZrO
2
agar dapat digunakan pada suhu tinggi perlu dilakukan proses penstabilan sebagian dengan pembentukan fasa c-ZrO
2
yang merupakan fasa yang paling stabil terhadap perubahan suhu. Material keramik ZrO
2
yang mengalami proses penstabilan sebagian disebut keramik PSZ partialy stabilized zirkonia, dimana
keramik PSZ disamping memiliki struktur kristal monoklinik atau tetragonal juga
Awan Maghrifah : Pembuatan Keramik Paduan Zirkonia ZrO2 dengan Alumina Al2O3 dan Karakterisasinya. USU e-Repository © 2008.
terdapat struktur kristal kubik. Karena fasa c-ZrO
2
dapat meredam penjalaran retak mikro sehingga material tetap dalam keadaan stabil.
2.2 SIFAT-SIFAT DAN APLIKASI KERAMIK ZIRKONIA
Kategori