Makalah kelompok 7 keramik
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat-Nya makalah ini dapat diselesaikan tepat dalam waktunya. Dalam
makalah ini kami membahas “Aplikasi Keramik di Kehidupan Sehari-Hari”,
dimana hal ini menjadi suatu hal yang sangat penting bagi manusia apalagi
seorang engineer untuk mengetahui karakteristik, sifat, cara membuatnya, dan
kegunaannya baik dalam industri maupun dalam keseharian sehingga kita
sebagai manusia dapat memanfaatkan keramik dengan semaksimal mungkin
untuk memenuhi kebutuhan kita.
Makalah ini dibuat dalam rangka memperdalam pemahaman berkaitan
tentang keramik dan untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Dasar. Dalam
proses pendalaman materi “Aplikas Keramik di Kehidupan Sehari-Hari” ini,
tentunya kami mendapatkan bimbingan, arahan, koreksi dan saran, untuk itu
rasa terima kasih kami sampaikan kepada Ibu Dr. Eva Fathul Karamah, M.T.
selaku dosen mata kuliah Kimia Dasar kami.
Tidak lupa kami sampaikan terima kasih Tuhan YME dan kepada teman teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan.
Oleh sebab itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Terima kasih,
Depok, 6 Desember 2016
Kelompok 7
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................ii
DAFTAR ISI ......................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................1
1.1. Latar Belakang.................................................................................1
1.2. Perumusan Masalah........................................................................1
1.3. Tujuan..............................................................................................2
1.4. Manfaat............................................................................................2
BAB II TINJAUAN TEORI..................................................................................3
2.1. Pengertian.......................................................................................3
2.2. Karakteristik Struktur Keramik..........................................................3
2.3. Sifat-sifat Keramik............................................................................4
2.3.1. Sifat Mekanik..........................................................................4
2.3.2. Sifat Termal............................................................................5
2.3.3. Sifat Elektrik...........................................................................6
2.3.4. Sifat Optik..............................................................................7
2.3.5. Sifat Kimia..............................................................................7
2.3.6. Sifat Fisik...............................................................................7
2.4. Teknik Pemrosesan Keramik...........................................................8
BAB III PEMBAHASAN...................................................................................11
3.1. Dampak Penurunan Permukaan Tanah di DKI Jakarta..................11
3.2. Cara Menanggulangi Permasalahan Penurunan
Tanah di DKI Jakarta.....................................................................12
BAB IV PENUTUP...........................................................................................13
4.1. Kesimpulan....................................................................................13
4.2. Saran.............................................................................................13
DAFTAR PUSTAKA
14
3
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Keramik adalah suatu material yang kerap kita gunakan dalam
keseharian kita. Keramik terbuat dari tanah liat yang dibakar. Kamus dan
ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan
teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti
gerabah, genteng, porselen, dan lain-lain. Tetapi saat ini tidak semua keramik
berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua
bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2).
Dewasa ini keramik juga kerap digunakan di berbagai alat-alat lainnya
dan fungsinya mulai meluas. Banyak juga yang menggunakan bahan dasar
keramik namun ada ketidaksesuaian sehingga alat tersebut tidak dapat berfungsi
secara optimal karena penggunaan keramik tersebut.
Oleh karena itu, manusia, terlebih lagi engineer perlu mengetahui segala
macam tentang keramik. Mulai dari karakteristik, sifat, cara pengolahannya, dan
lain-lain agar tujuan dari alat tersebut dapat diraih dengan material yang tepat
sehingga akhirnya mendapatkan hasil yang maksimal.
Agar kita mengetahui karakteristik keramik, sifat-sifatnya, dan cara
mengolahnya, maka di makalah ini akan dibahas tentang hal-hal tersebut serta
pengertian keramik itu sendiri.
1.2. Perumusan Masalah
1. Apa itu pengertian keramik?
2. Apa saja karakteristik keramik?
3. Apa saja sifat dari keramik?
4. Bagaimana cara mengolah keramik?
1.3. Tujuan
1. Mengetahui apa itu keramik secara umum.
2. Mengetahui apa saja karakteristik keramik.
1
3. Mengetahui apa saja sifat keramik.
4.
Mengetahui cara memproses keramik.
1.4. Manfaat
Manfaat dari pembuatan makalah ini diantaranya adalah untuk
menambah wawasan mengenai keramik sehingga penulis dan
pembaca memahami segala macam hal mengenai keramik agar bisa
di masa depan menggunakan keramik sebagai material yang membuat
fungsi suatu alat menjadi optimal dan lebih efektif.
2
BAB II
TINJAUAN TEORI
2.1
Pengertian
Keramik adalah salah satu jenis material yang dikenal dalam ilmu material
teknik. Keramik merupakan molekul non organik karena banyak disusun oleh
unsur-unsur non-karbon seperti silikon, oksigen, dan aluminium (SiO2, AlSi3O8,
berwujud padatan di suhu ruang, bersifat metaloid yang disebabkan oleh
keberadaan silikon, dan banyak dibentuk melalui ikatan ionik dan kovalen. Hal ini
disebabkan oleh sifat unsur silikon yang merupakan unsur metaloid, sehingga
dapat berekasi sebagai donor atau akseptor elektron terhadap unsur lain,
maupun dalam penggunaan elektron bersama dengan unsur non-logam lainnya.
Keramik dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari dalam produk ubin lantai,
guci, vas bunga, mortar (alas penghancur pil obat), dan sebagainya.
2.2
Karakteristik Struktur Keramik
Struktur kristal keramik (terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau
minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan saalah satu yang paling kompleks
dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen
(berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat) atau ion (terutama ikatan antara ion
bermuatan, sehingga ikatan ini kuat). Ikatan ini jauh lebih kuat daripada ikatan
logam. Akibatnya, sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan listrik
secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam. Keramik dapat berikatan
kristal tunggal ataudalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh
besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik; ukuran butir yang halus
(sehingga
dikatakan
keramik
halus),
semakin
tinggi
kekuatan
dan
ketangguhannya.
Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen
dan ikatan antara. Sebagai misal, bagian ikatan ion dalam sistem Mg-O, Al-O,
Zn-O dan Si-O dapat dikatakan masing-masing 70%, 60%, 60% dan 50%. Yang
sangat menarik adalah bahwa pada ReO3,V2O3 dan TiO, yang merupakan oksida
dan tidak pernah menunjukkan sifat liat atau dapat dideformasikan, tetapi
memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa.
3
Dalam Kristal yang rumit, berbagai macam atom berperan dan ikatannya
merupakan ikatan campuran dalam banyak hal. Struktur Kristal demikian dapat
dimengerti apabila mengingat bahwa Kristal tersusun oleh kombinasi dari
polyhedron koordinasi, dimana satuan kecil dari kation dikelilingi oleh beberapa
anion. Salah satu contoh adalah silikat yang merupakan bahan baku penting bagi
keramik.
2.3 Sifat-sifat Keramik
Secara umum keramik merupakan paduan antara logam dan non logam,
senyawa paduan tersebut memiliki ikatan ionik dan ikatan kovalen. Sifat-sifat
keramik terbagi atas berikut.
2.3.1
Sifat Mekanik
Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan
korosi. Selain itu keramik memiliki kerapatan yang rendah dan juga
titik lelehnya yang tinggi. Keterbatasan utama keramik adalah
kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan
deformasi plastik yang sedikit. Di dalam keramik, karena kombinasi
dari ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah
bergeser.
Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan
yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran
(trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam
4
kristalnya. Permukaan tempat putusyang dihasilkan mungkin memiliki
tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak
memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan
putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk
keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan
tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk
memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan
tertekan
2.3.2
Sifat Termal
Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien
ekspansitermal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan
adalah
kemampuan
bahan
untuk
mengabsorbsi
panas
dari
lingkungan. Panas yang diserap disimpan olehpadatan antara lain
dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut.
Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang
ringan. Jadi getaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi
dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan
menimbulkan gangguan yang terlalu banyak padakisi kristalnya.
Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya
walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan
dari deformasi dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan
tetapi perubahan temperatur yang besar dan tiba-tiba dapat
melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan
temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah.
2.3.3
Sifat elektrik
Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal
sangat baik sebagai solator. Beberapa isolator keramik (seperti
BaTiO3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor.
Keramik lain menghantarkan elektron bila energi ambangnya
5
dicapai, dan oleh karena itu disebut semikonduktor. Tahun 1986,
keramik jenis baru, yakni superkonduktor temperatur kritis tinggi
ditemukan. Bahan jenis ini dibawah suhu kritisnya tidak memiliki
hambatan. Akhirnya, keramik yang disebut sebagai piezoelektrik
dapat menghasilkan respons listrik akibat tekanan mekanik atau
sebaliknya.
Elektron
valensi
dalam
keramik
tidak
berada
di
pita
konduksi,sehingga sebagian besar keramik adalah isolator. Namun,
konduktivitas keramik dapat ditingkatkan dengan memberikan
ketakmurnian. Energi termal juga akanmempromosikan elektron ke
pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitas meningkat
(hambatan menurun) dengan kenaikan suhu.
Beberapa keramik memiliki sifat piezoelektrik, atau kelistrikan
tekan. Sifat ini merupakan bagian bahan “canggih” yang sering
digunakan sebagai sensor. Dalambahan piezoelektrik, penerapan
gaya atau tekanan dipermukaannya akan menginduksipolarisasi dan
akan
terjadi
medan
listrik,
jadi
bahan
tersebut
mengubah
tekananmekanis menjadi tegangan listrik. Bahan piezoelektrik
digunakan
untuk tranduser,yang
ditemui
pada mikrofon,
dan
sebagainya.
Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh
ion-ion. Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan
merupakan dasar banyakaplikasi komersial, dari sensor zat kimia
sampai generator daya listrik skala besar.Salah satu teknologi yang
paling prominen adalah sel bahan bakar.
2.3.4
Sifat Optik
Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan,
diabsorbsi, ataudipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan
untuk mentransmisikan cahaya, dan biasanya dideskripsikan sebagai
transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan,
6
seperti gelas, mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelaster
frosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak
mentransmisikan cahaya. Dua mekanisme penting interaksi cahaya
dengan partikel dalam padatan adalahpolarisasi elektronik dan
transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalah distorsi awan
elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat
polarisasi, sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik
(fonon), dan selanjutnya panas.
2.3.5
Sifat Kimia
Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia.
Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara
positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit, mempunyai luas permukaan
besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam
dipanaskan pada kira-kira 500 C, permukaannya menjadi bersifat
asam atau bersifat basa. Alumina, zeolit, lempung asam atau S 2O 2
– TiO 2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis,
yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa
pada permukaan.
2.3.6
Sifat Fisik
Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau
nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam.
Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil.
Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang
berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa
keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada
urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan
silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling,
menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.
2.4
Teknik Pemrosesan Keramik
Teknik pemrosesan keramik terbagi atas berikut:
7
1. Pembubukan
Bahan-bahan dasar keramik umumnya berbentuk bubukan. Bahan
dasar tersebut dapat diperoleh dengan metode konvensional atau non
konvensional.
Metode
konvensional
misalnya
kalsinasi;
yaitu
menguraikan suatu bahan padatan menjadi beberapa bagian yang
lebih sederhana; Milling yaitu menggiling atau menghaluskan bahan;
mixing yaitu mencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan.
Sedangkan metode nonkonvensional misalnya teknik larutan sepaerti
metode sol-gel, metode fase uap, atau dekomposisi garam. Dalam
proses pembubukan tersebut, seringkali harus ditambahkan bahan
penstabil agar suhu dapat diturunkan atatu bahan organik yang
berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukan sehingga mudah
dibentuk.
2. Pembentukan
Metode pembentukan ini bermacam-macam, misalnya metode
pres isostatik dan aksial; metode cetak lepas, yaitu dicetak hingga
kering lalu dilepas; metode cetak balut, yaitu bahan dibiarkan tetap
berada daalm cetakan atau cetak injeksi yaitu bahan dimasukan ke
dalam cetakan dengan cara diinjeksikan ke dalamnya.
3. Penekanan
Penekanan
atau
disebut
juga
kompaksi
dilaukan
untuk
membentuk serbuk keramik menjadi suatu bentuk padatan berupa pelet
mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telah menjadi bentuk padat
tetapi belum disinter. Prosedur dasar penekanan dibagi menjadi 3 yaitu:
Uniaxial: Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu
arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal
dibanding metode lain. Berdasarka cara kerjanya, penekanan ini dibagi
menjadi 3 yaitu : single action uniaxial pressing, double action uniaxial
pressing, dan uniaxial pressing with a floating mould or die.
Isostatik: Penekanan serbuk dilakukan dengan menggunakan cairan.
8
Hot pressing: Penekanan dilakukan secar simultan denga perlakuan
panas pada serbuk.
4. Sintering
Sintering adalah metode pemanasan yang dilakukan terhadap
suatu material (biasanya dalam bentuk serbuk) pada suhu dibawah titik
lelehnya sehingga menjadi bentuk padatan. Serbuk berubah menjadi
padatan karena pada suhu tersebut partikel-partikel akan saling
melekat. Setelah disintering bentuk porositas berubah cenderung
berbentuk bola. Selain itu semakin lama dipanaskan bentuk pori akan
semakin kecil. Karena itu ukuran sampel yang telah disinter akan
semakin kecil juga.
Sintering terbagi menjadi 2 jenis, yaitu berdasarkan ada tidaknya
fase cair selama proses sintering. Sintering yang terjadi disertai adanya
fase cair disebut sintering fase cair, dan sintering yang terjadi tanpa
fase cair disebut sintering padat. Tahap sintering dilakukan untuk
memadat kompakan bahan, yang sudah dicetak dan dikeringkan
dengan suhu tinggi.
5. Anealing dan Aging
Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari
sebelumnya. Dengan maksud agar parameter dan sifat yang diinginkan
mencapai optimum. Sedangkan aging adalah proses pendinginan
selama beberapa waktu tertentu.
6. Tahap akhir
Pada tahap ini, bahan keramik dikenakan berbagai perlakuan
akhir sehingga sipa dipalikasika sesuai dengan sifat bahan yang
diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi
lapisan logam, memberi mantel untuk perlindungan dan lain-lain.
Secara bagan proses pembuatan bahan keramik adalah:
9
Proses Pembubukan atau Penghalusan
Pembentukan
Pengeringan
Sintering
Anealing dan Aging
Aplikasi Akhir
Bab III
Aplikasi Produk-produk Keramik
10
Keramik merupakan campuran dari beberapa unsur, baik unsur logam
maupun non logam. - Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan
lempung. - Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik,
mekanik, kimia dan listrik yang istimewa, sehingga keramik banyak digunakan
dalam berbagai bidang seperti Teknik Elektro, industri mesin, Sipil, Mekanik,
Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran.
Berikut beberapa aplikasi produk keramik:
1. Produk tanah liat, seperti batu bata, pipa tanah liat, ubin, genteng, dll.
2. Keramik tahan panas, keramik ini memiliki ketahanan pada suhu yang
tinggi dan digunakan sebagai cetakan pengecoran logam, tungku
perapian, dapur peleburan, dll.
3. Semen, sebagai bahan baku pembuatan beton untuk jalan maupun
konstruksi.
4. Perabot berwarna putih seperti china, porselin, vas, pottery, stoneware,
dll.
5. Kaca, sebagai bahan pembuatan kacamata, gelas, botol, jendela, bolam
lampu, dll.
6. Abrasif seperti aluminium oxide, silicon carbide, dll.
7. Bahan bakar nuklir.
8. Bio keramik sebagai bahan baku pembuatan tulang dan gigi palsu.
9. Glass fiber untuk penguat plastik atau fiberglass, saluran komunikasi optik
fiber, dll.
10. Isolator keramik yang digunakan pada komponen transmisi listrik.
11. Keramik magnetis, seperti pada memori komputer.
Clay product
Sebagian banyak orang material lempung (clay) adalah material mentah
yang umum di gunakan karena harganya yang murah dan melimpah di alam.
11
Keuntungan dari lempung ini mudah dibentuk dengan perbandingan lempung
dan air yang tepat.
a.
Struktur produk lempung
Contoh: bata bangunan, ubin, genteng, dan banyak lainnya yang mana
keutuhan struktur adalah hal penting untuk memperoleh kekuatan mekanik yang
baik.
b.
Whiteware
Keramik whiteware menjadi lebur setelah pemanasan pada temperatur yang
tinggi. Contoh whiteware adalah porcelain, pottery, tableware, dan plumbing
fixtures (alat kesehatan). Botol bahan nonplastik yang terbuat dari lempung, yang
mana berpengaruh pada perubahan bagian selama pengeringan dan proses
pemanasan selesai.
Refraktori
Hal penting pada refraktori ini adalah kekuatan material yang tahan akan
temperatur yang tinggi tanpa mengalami peleburan dan dekomposi dan dengan
kapasitas tidak reaktif dan inert tehadap lingkungan, juga kemampuan untuk
memberikan thermal insulasi. Material yang lazim digunakan adalah bata. Jenis
aplikasi material ini ialah furnace linings for metal refining, glass manufacturing,
metallurgical heat treatment, dan power regeneration.
Kadar material ini bergantung pada komposisinya, pada dasarnya refraktori ini
terbagi atas: fire clay; silika; basic; dan special refractories.
a.
Fireclay refractories
Bahan-bahan utama untuk fireclay refaraktori itu high-purity fireclay, alumina,
dan campuran silika biasanya antara 25 dan 45 wt% alumina.
Bata fireclay prinsipnya digunakan pada konstruksi tungku pemanasan, batasbatas panas atmospir, dan insulasi termal dari temperatur yang berlebihan. Pada
bata refraktori, kekuatan biasanya tidak diperlukan.
b.
Silika refraktori
12
Sumber alaminya adalah kwarsa dan tanah diatomae. Istilah asam refraktori
adalah silika. silika yang umum adalah bahan ini tidak melunak pada beban tinggi
sampai titik fusi terdekati, juga tahanan flux dan slag, stabilitas volum dan
tahanan spalling tinggi.
c. Basic refractories
Refraktori kaya akan periclase atau magnesia (MgO). Dan mungkin juga
terdapat kalsium, kromium, besi campuran. Basic refraktori tahan terhadap
serangan dengan slag menahan konsentrasi yang tinggi dari MgO dan CaO, dan
di temukan secara luas menggunakan beberapa baja buatan tungku perapian
terbuka.
d.
Special refraktories
Dengan bahan oxide murni yang relativ tinggi, beberapa mungkin diproduksi
dengan porositas yang sangat kecil. Diantaranya alumina, silika, magnesia,
berilia (BeO), zirkonia (ZrO2), dan mullite (3Al2O3-2SiO2). Senyawa lainnya
senyawa karbida didalam karbon dan graphite.silikon karbida (SiC) digunakan
untuk menahan elemen pana arus listrik, sebagai wadah tempat melting material,
dan komponen bagian dalam permukaan.
Abrasives
Abrasives ceramics digunakan untuk meratakan/melicinkan, menggerinda, atau
memotong material lain yang perlu di softer. Ciri-ciri dari material ini yaitu keras
atau tahan lama; dan harus dipastikan tidak mudah patah/retak.
Intan digunakan sebagai abrasive ceramics dan harganyapun relativ mahal.
Abrasive ceramics biasanya berupa silicon karbida, tungsten karbida (WC),
aluminium oxide atau corondum, dan pasir silika.
Abrasive powder di lapisi beberapa jenis cloth material; sandpaper yang paling
familiar, contoh: kayu, logam, keramik, dan plastik semua itu di giling dan di
polesdigunakan membentuk abrasive.
Semen
Beberapa keramik yang familiar sebagai anorganik semen: semen, plaster
paris, dan kapur yang di produksi dengan kuantitas yang besar.
Keistimewaan dari jenis material ini ketika dicampur dengan air maka akan
menjadi merekat kemudian “sets” dan mengeras. Sifat material ini padat dan
kaku. Pada keadaan tertentu semen bekerja membentuk ikatan seperti kaca
13
bahwa pembentukan ketika produk lempung dan beberapa bata refraktori
dipanaskan. Yang paling penting, bagaimanapun ikatan semen terjadi pada
temperatur kamar.
Semen portland dikonsumsi dengan tonasi yang sangat besar. Semen portland
diproduksi dengan menggerinda dan pencampuran lempung yang mendalam
dan lime-bearing gengan porsi yang tepat, kemudian memanaskan campuran
sampai 1400 derajat celcius di dalam pembakaran; proses ini, disebut kalsinasi.
Reaksi hidrasi involving dikalsium silikat
2CaO – SiO2 + xH2O = 2CaO - SiO2 – xH2O
Dimana x adalah variabel dan bergantung pada banyaknya air yang tersedia.
Semen portland dipanaskan dengan semen hidrolik karena sifat kekerasannya
menghasilkan reaksi kimia dengan air.
Advanced ceramics
Microelectromechanical system (MEMS) terdiri dari banyak perlengkapan
mekanik digabungkan dengan elektrik number yang besar pada substrate
silikon.
Contoh
aplikasi
MEMS
adalah
sebuah
alat
accelorometer
(acceleraator/decelerator sensor) digunakan dalam deployment pada air-bag
sistem di dunia otomotive.
Fiber optik
Jenis material ini biasa digunakan pada sistem komunikasi, fiber optik dibuat
dengan high-purity silika, yang harus bebas dari kontaminasi dan cacat lain itu
absorb, scatter, dan melemahkan sinar balok.
Ceramics ball bearing.
Bearing
Bearing terdiri dari bola-bola dan races berhubungan dengan with dan
gesekan ketika digunakan. Komponen tradisional both balls dan races dibuat
dari baja bearing yang sangat keras, tahan korosi, dan mungkin polish yang
sangat lembut pada permukaan.
14
Puji syukur kami sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat-Nya makalah ini dapat diselesaikan tepat dalam waktunya. Dalam
makalah ini kami membahas “Aplikasi Keramik di Kehidupan Sehari-Hari”,
dimana hal ini menjadi suatu hal yang sangat penting bagi manusia apalagi
seorang engineer untuk mengetahui karakteristik, sifat, cara membuatnya, dan
kegunaannya baik dalam industri maupun dalam keseharian sehingga kita
sebagai manusia dapat memanfaatkan keramik dengan semaksimal mungkin
untuk memenuhi kebutuhan kita.
Makalah ini dibuat dalam rangka memperdalam pemahaman berkaitan
tentang keramik dan untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Dasar. Dalam
proses pendalaman materi “Aplikas Keramik di Kehidupan Sehari-Hari” ini,
tentunya kami mendapatkan bimbingan, arahan, koreksi dan saran, untuk itu
rasa terima kasih kami sampaikan kepada Ibu Dr. Eva Fathul Karamah, M.T.
selaku dosen mata kuliah Kimia Dasar kami.
Tidak lupa kami sampaikan terima kasih Tuhan YME dan kepada teman teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan.
Oleh sebab itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Terima kasih,
Depok, 6 Desember 2016
Kelompok 7
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................ii
DAFTAR ISI ......................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................1
1.1. Latar Belakang.................................................................................1
1.2. Perumusan Masalah........................................................................1
1.3. Tujuan..............................................................................................2
1.4. Manfaat............................................................................................2
BAB II TINJAUAN TEORI..................................................................................3
2.1. Pengertian.......................................................................................3
2.2. Karakteristik Struktur Keramik..........................................................3
2.3. Sifat-sifat Keramik............................................................................4
2.3.1. Sifat Mekanik..........................................................................4
2.3.2. Sifat Termal............................................................................5
2.3.3. Sifat Elektrik...........................................................................6
2.3.4. Sifat Optik..............................................................................7
2.3.5. Sifat Kimia..............................................................................7
2.3.6. Sifat Fisik...............................................................................7
2.4. Teknik Pemrosesan Keramik...........................................................8
BAB III PEMBAHASAN...................................................................................11
3.1. Dampak Penurunan Permukaan Tanah di DKI Jakarta..................11
3.2. Cara Menanggulangi Permasalahan Penurunan
Tanah di DKI Jakarta.....................................................................12
BAB IV PENUTUP...........................................................................................13
4.1. Kesimpulan....................................................................................13
4.2. Saran.............................................................................................13
DAFTAR PUSTAKA
14
3
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Keramik adalah suatu material yang kerap kita gunakan dalam
keseharian kita. Keramik terbuat dari tanah liat yang dibakar. Kamus dan
ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan
teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti
gerabah, genteng, porselen, dan lain-lain. Tetapi saat ini tidak semua keramik
berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua
bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2).
Dewasa ini keramik juga kerap digunakan di berbagai alat-alat lainnya
dan fungsinya mulai meluas. Banyak juga yang menggunakan bahan dasar
keramik namun ada ketidaksesuaian sehingga alat tersebut tidak dapat berfungsi
secara optimal karena penggunaan keramik tersebut.
Oleh karena itu, manusia, terlebih lagi engineer perlu mengetahui segala
macam tentang keramik. Mulai dari karakteristik, sifat, cara pengolahannya, dan
lain-lain agar tujuan dari alat tersebut dapat diraih dengan material yang tepat
sehingga akhirnya mendapatkan hasil yang maksimal.
Agar kita mengetahui karakteristik keramik, sifat-sifatnya, dan cara
mengolahnya, maka di makalah ini akan dibahas tentang hal-hal tersebut serta
pengertian keramik itu sendiri.
1.2. Perumusan Masalah
1. Apa itu pengertian keramik?
2. Apa saja karakteristik keramik?
3. Apa saja sifat dari keramik?
4. Bagaimana cara mengolah keramik?
1.3. Tujuan
1. Mengetahui apa itu keramik secara umum.
2. Mengetahui apa saja karakteristik keramik.
1
3. Mengetahui apa saja sifat keramik.
4.
Mengetahui cara memproses keramik.
1.4. Manfaat
Manfaat dari pembuatan makalah ini diantaranya adalah untuk
menambah wawasan mengenai keramik sehingga penulis dan
pembaca memahami segala macam hal mengenai keramik agar bisa
di masa depan menggunakan keramik sebagai material yang membuat
fungsi suatu alat menjadi optimal dan lebih efektif.
2
BAB II
TINJAUAN TEORI
2.1
Pengertian
Keramik adalah salah satu jenis material yang dikenal dalam ilmu material
teknik. Keramik merupakan molekul non organik karena banyak disusun oleh
unsur-unsur non-karbon seperti silikon, oksigen, dan aluminium (SiO2, AlSi3O8,
berwujud padatan di suhu ruang, bersifat metaloid yang disebabkan oleh
keberadaan silikon, dan banyak dibentuk melalui ikatan ionik dan kovalen. Hal ini
disebabkan oleh sifat unsur silikon yang merupakan unsur metaloid, sehingga
dapat berekasi sebagai donor atau akseptor elektron terhadap unsur lain,
maupun dalam penggunaan elektron bersama dengan unsur non-logam lainnya.
Keramik dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari dalam produk ubin lantai,
guci, vas bunga, mortar (alas penghancur pil obat), dan sebagainya.
2.2
Karakteristik Struktur Keramik
Struktur kristal keramik (terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau
minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan saalah satu yang paling kompleks
dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen
(berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat) atau ion (terutama ikatan antara ion
bermuatan, sehingga ikatan ini kuat). Ikatan ini jauh lebih kuat daripada ikatan
logam. Akibatnya, sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan listrik
secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam. Keramik dapat berikatan
kristal tunggal ataudalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh
besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik; ukuran butir yang halus
(sehingga
dikatakan
keramik
halus),
semakin
tinggi
kekuatan
dan
ketangguhannya.
Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen
dan ikatan antara. Sebagai misal, bagian ikatan ion dalam sistem Mg-O, Al-O,
Zn-O dan Si-O dapat dikatakan masing-masing 70%, 60%, 60% dan 50%. Yang
sangat menarik adalah bahwa pada ReO3,V2O3 dan TiO, yang merupakan oksida
dan tidak pernah menunjukkan sifat liat atau dapat dideformasikan, tetapi
memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa.
3
Dalam Kristal yang rumit, berbagai macam atom berperan dan ikatannya
merupakan ikatan campuran dalam banyak hal. Struktur Kristal demikian dapat
dimengerti apabila mengingat bahwa Kristal tersusun oleh kombinasi dari
polyhedron koordinasi, dimana satuan kecil dari kation dikelilingi oleh beberapa
anion. Salah satu contoh adalah silikat yang merupakan bahan baku penting bagi
keramik.
2.3 Sifat-sifat Keramik
Secara umum keramik merupakan paduan antara logam dan non logam,
senyawa paduan tersebut memiliki ikatan ionik dan ikatan kovalen. Sifat-sifat
keramik terbagi atas berikut.
2.3.1
Sifat Mekanik
Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan
korosi. Selain itu keramik memiliki kerapatan yang rendah dan juga
titik lelehnya yang tinggi. Keterbatasan utama keramik adalah
kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan
deformasi plastik yang sedikit. Di dalam keramik, karena kombinasi
dari ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah
bergeser.
Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan
yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran
(trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam
4
kristalnya. Permukaan tempat putusyang dihasilkan mungkin memiliki
tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak
memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan
putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk
keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan
tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk
memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan
tertekan
2.3.2
Sifat Termal
Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien
ekspansitermal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan
adalah
kemampuan
bahan
untuk
mengabsorbsi
panas
dari
lingkungan. Panas yang diserap disimpan olehpadatan antara lain
dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut.
Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang
ringan. Jadi getaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi
dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan
menimbulkan gangguan yang terlalu banyak padakisi kristalnya.
Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya
walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan
dari deformasi dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan
tetapi perubahan temperatur yang besar dan tiba-tiba dapat
melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan
temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah.
2.3.3
Sifat elektrik
Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal
sangat baik sebagai solator. Beberapa isolator keramik (seperti
BaTiO3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor.
Keramik lain menghantarkan elektron bila energi ambangnya
5
dicapai, dan oleh karena itu disebut semikonduktor. Tahun 1986,
keramik jenis baru, yakni superkonduktor temperatur kritis tinggi
ditemukan. Bahan jenis ini dibawah suhu kritisnya tidak memiliki
hambatan. Akhirnya, keramik yang disebut sebagai piezoelektrik
dapat menghasilkan respons listrik akibat tekanan mekanik atau
sebaliknya.
Elektron
valensi
dalam
keramik
tidak
berada
di
pita
konduksi,sehingga sebagian besar keramik adalah isolator. Namun,
konduktivitas keramik dapat ditingkatkan dengan memberikan
ketakmurnian. Energi termal juga akanmempromosikan elektron ke
pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitas meningkat
(hambatan menurun) dengan kenaikan suhu.
Beberapa keramik memiliki sifat piezoelektrik, atau kelistrikan
tekan. Sifat ini merupakan bagian bahan “canggih” yang sering
digunakan sebagai sensor. Dalambahan piezoelektrik, penerapan
gaya atau tekanan dipermukaannya akan menginduksipolarisasi dan
akan
terjadi
medan
listrik,
jadi
bahan
tersebut
mengubah
tekananmekanis menjadi tegangan listrik. Bahan piezoelektrik
digunakan
untuk tranduser,yang
ditemui
pada mikrofon,
dan
sebagainya.
Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh
ion-ion. Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan
merupakan dasar banyakaplikasi komersial, dari sensor zat kimia
sampai generator daya listrik skala besar.Salah satu teknologi yang
paling prominen adalah sel bahan bakar.
2.3.4
Sifat Optik
Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan,
diabsorbsi, ataudipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan
untuk mentransmisikan cahaya, dan biasanya dideskripsikan sebagai
transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan,
6
seperti gelas, mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelaster
frosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak
mentransmisikan cahaya. Dua mekanisme penting interaksi cahaya
dengan partikel dalam padatan adalahpolarisasi elektronik dan
transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalah distorsi awan
elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat
polarisasi, sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik
(fonon), dan selanjutnya panas.
2.3.5
Sifat Kimia
Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia.
Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara
positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit, mempunyai luas permukaan
besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam
dipanaskan pada kira-kira 500 C, permukaannya menjadi bersifat
asam atau bersifat basa. Alumina, zeolit, lempung asam atau S 2O 2
– TiO 2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis,
yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa
pada permukaan.
2.3.6
Sifat Fisik
Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau
nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam.
Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil.
Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang
berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa
keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada
urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan
silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling,
menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.
2.4
Teknik Pemrosesan Keramik
Teknik pemrosesan keramik terbagi atas berikut:
7
1. Pembubukan
Bahan-bahan dasar keramik umumnya berbentuk bubukan. Bahan
dasar tersebut dapat diperoleh dengan metode konvensional atau non
konvensional.
Metode
konvensional
misalnya
kalsinasi;
yaitu
menguraikan suatu bahan padatan menjadi beberapa bagian yang
lebih sederhana; Milling yaitu menggiling atau menghaluskan bahan;
mixing yaitu mencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan.
Sedangkan metode nonkonvensional misalnya teknik larutan sepaerti
metode sol-gel, metode fase uap, atau dekomposisi garam. Dalam
proses pembubukan tersebut, seringkali harus ditambahkan bahan
penstabil agar suhu dapat diturunkan atatu bahan organik yang
berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukan sehingga mudah
dibentuk.
2. Pembentukan
Metode pembentukan ini bermacam-macam, misalnya metode
pres isostatik dan aksial; metode cetak lepas, yaitu dicetak hingga
kering lalu dilepas; metode cetak balut, yaitu bahan dibiarkan tetap
berada daalm cetakan atau cetak injeksi yaitu bahan dimasukan ke
dalam cetakan dengan cara diinjeksikan ke dalamnya.
3. Penekanan
Penekanan
atau
disebut
juga
kompaksi
dilaukan
untuk
membentuk serbuk keramik menjadi suatu bentuk padatan berupa pelet
mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telah menjadi bentuk padat
tetapi belum disinter. Prosedur dasar penekanan dibagi menjadi 3 yaitu:
Uniaxial: Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu
arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal
dibanding metode lain. Berdasarka cara kerjanya, penekanan ini dibagi
menjadi 3 yaitu : single action uniaxial pressing, double action uniaxial
pressing, dan uniaxial pressing with a floating mould or die.
Isostatik: Penekanan serbuk dilakukan dengan menggunakan cairan.
8
Hot pressing: Penekanan dilakukan secar simultan denga perlakuan
panas pada serbuk.
4. Sintering
Sintering adalah metode pemanasan yang dilakukan terhadap
suatu material (biasanya dalam bentuk serbuk) pada suhu dibawah titik
lelehnya sehingga menjadi bentuk padatan. Serbuk berubah menjadi
padatan karena pada suhu tersebut partikel-partikel akan saling
melekat. Setelah disintering bentuk porositas berubah cenderung
berbentuk bola. Selain itu semakin lama dipanaskan bentuk pori akan
semakin kecil. Karena itu ukuran sampel yang telah disinter akan
semakin kecil juga.
Sintering terbagi menjadi 2 jenis, yaitu berdasarkan ada tidaknya
fase cair selama proses sintering. Sintering yang terjadi disertai adanya
fase cair disebut sintering fase cair, dan sintering yang terjadi tanpa
fase cair disebut sintering padat. Tahap sintering dilakukan untuk
memadat kompakan bahan, yang sudah dicetak dan dikeringkan
dengan suhu tinggi.
5. Anealing dan Aging
Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari
sebelumnya. Dengan maksud agar parameter dan sifat yang diinginkan
mencapai optimum. Sedangkan aging adalah proses pendinginan
selama beberapa waktu tertentu.
6. Tahap akhir
Pada tahap ini, bahan keramik dikenakan berbagai perlakuan
akhir sehingga sipa dipalikasika sesuai dengan sifat bahan yang
diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi
lapisan logam, memberi mantel untuk perlindungan dan lain-lain.
Secara bagan proses pembuatan bahan keramik adalah:
9
Proses Pembubukan atau Penghalusan
Pembentukan
Pengeringan
Sintering
Anealing dan Aging
Aplikasi Akhir
Bab III
Aplikasi Produk-produk Keramik
10
Keramik merupakan campuran dari beberapa unsur, baik unsur logam
maupun non logam. - Keramik tradisional adalah keramik yang berdasarkan
lempung. - Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifat-sifat fisik,
mekanik, kimia dan listrik yang istimewa, sehingga keramik banyak digunakan
dalam berbagai bidang seperti Teknik Elektro, industri mesin, Sipil, Mekanik,
Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran.
Berikut beberapa aplikasi produk keramik:
1. Produk tanah liat, seperti batu bata, pipa tanah liat, ubin, genteng, dll.
2. Keramik tahan panas, keramik ini memiliki ketahanan pada suhu yang
tinggi dan digunakan sebagai cetakan pengecoran logam, tungku
perapian, dapur peleburan, dll.
3. Semen, sebagai bahan baku pembuatan beton untuk jalan maupun
konstruksi.
4. Perabot berwarna putih seperti china, porselin, vas, pottery, stoneware,
dll.
5. Kaca, sebagai bahan pembuatan kacamata, gelas, botol, jendela, bolam
lampu, dll.
6. Abrasif seperti aluminium oxide, silicon carbide, dll.
7. Bahan bakar nuklir.
8. Bio keramik sebagai bahan baku pembuatan tulang dan gigi palsu.
9. Glass fiber untuk penguat plastik atau fiberglass, saluran komunikasi optik
fiber, dll.
10. Isolator keramik yang digunakan pada komponen transmisi listrik.
11. Keramik magnetis, seperti pada memori komputer.
Clay product
Sebagian banyak orang material lempung (clay) adalah material mentah
yang umum di gunakan karena harganya yang murah dan melimpah di alam.
11
Keuntungan dari lempung ini mudah dibentuk dengan perbandingan lempung
dan air yang tepat.
a.
Struktur produk lempung
Contoh: bata bangunan, ubin, genteng, dan banyak lainnya yang mana
keutuhan struktur adalah hal penting untuk memperoleh kekuatan mekanik yang
baik.
b.
Whiteware
Keramik whiteware menjadi lebur setelah pemanasan pada temperatur yang
tinggi. Contoh whiteware adalah porcelain, pottery, tableware, dan plumbing
fixtures (alat kesehatan). Botol bahan nonplastik yang terbuat dari lempung, yang
mana berpengaruh pada perubahan bagian selama pengeringan dan proses
pemanasan selesai.
Refraktori
Hal penting pada refraktori ini adalah kekuatan material yang tahan akan
temperatur yang tinggi tanpa mengalami peleburan dan dekomposi dan dengan
kapasitas tidak reaktif dan inert tehadap lingkungan, juga kemampuan untuk
memberikan thermal insulasi. Material yang lazim digunakan adalah bata. Jenis
aplikasi material ini ialah furnace linings for metal refining, glass manufacturing,
metallurgical heat treatment, dan power regeneration.
Kadar material ini bergantung pada komposisinya, pada dasarnya refraktori ini
terbagi atas: fire clay; silika; basic; dan special refractories.
a.
Fireclay refractories
Bahan-bahan utama untuk fireclay refaraktori itu high-purity fireclay, alumina,
dan campuran silika biasanya antara 25 dan 45 wt% alumina.
Bata fireclay prinsipnya digunakan pada konstruksi tungku pemanasan, batasbatas panas atmospir, dan insulasi termal dari temperatur yang berlebihan. Pada
bata refraktori, kekuatan biasanya tidak diperlukan.
b.
Silika refraktori
12
Sumber alaminya adalah kwarsa dan tanah diatomae. Istilah asam refraktori
adalah silika. silika yang umum adalah bahan ini tidak melunak pada beban tinggi
sampai titik fusi terdekati, juga tahanan flux dan slag, stabilitas volum dan
tahanan spalling tinggi.
c. Basic refractories
Refraktori kaya akan periclase atau magnesia (MgO). Dan mungkin juga
terdapat kalsium, kromium, besi campuran. Basic refraktori tahan terhadap
serangan dengan slag menahan konsentrasi yang tinggi dari MgO dan CaO, dan
di temukan secara luas menggunakan beberapa baja buatan tungku perapian
terbuka.
d.
Special refraktories
Dengan bahan oxide murni yang relativ tinggi, beberapa mungkin diproduksi
dengan porositas yang sangat kecil. Diantaranya alumina, silika, magnesia,
berilia (BeO), zirkonia (ZrO2), dan mullite (3Al2O3-2SiO2). Senyawa lainnya
senyawa karbida didalam karbon dan graphite.silikon karbida (SiC) digunakan
untuk menahan elemen pana arus listrik, sebagai wadah tempat melting material,
dan komponen bagian dalam permukaan.
Abrasives
Abrasives ceramics digunakan untuk meratakan/melicinkan, menggerinda, atau
memotong material lain yang perlu di softer. Ciri-ciri dari material ini yaitu keras
atau tahan lama; dan harus dipastikan tidak mudah patah/retak.
Intan digunakan sebagai abrasive ceramics dan harganyapun relativ mahal.
Abrasive ceramics biasanya berupa silicon karbida, tungsten karbida (WC),
aluminium oxide atau corondum, dan pasir silika.
Abrasive powder di lapisi beberapa jenis cloth material; sandpaper yang paling
familiar, contoh: kayu, logam, keramik, dan plastik semua itu di giling dan di
polesdigunakan membentuk abrasive.
Semen
Beberapa keramik yang familiar sebagai anorganik semen: semen, plaster
paris, dan kapur yang di produksi dengan kuantitas yang besar.
Keistimewaan dari jenis material ini ketika dicampur dengan air maka akan
menjadi merekat kemudian “sets” dan mengeras. Sifat material ini padat dan
kaku. Pada keadaan tertentu semen bekerja membentuk ikatan seperti kaca
13
bahwa pembentukan ketika produk lempung dan beberapa bata refraktori
dipanaskan. Yang paling penting, bagaimanapun ikatan semen terjadi pada
temperatur kamar.
Semen portland dikonsumsi dengan tonasi yang sangat besar. Semen portland
diproduksi dengan menggerinda dan pencampuran lempung yang mendalam
dan lime-bearing gengan porsi yang tepat, kemudian memanaskan campuran
sampai 1400 derajat celcius di dalam pembakaran; proses ini, disebut kalsinasi.
Reaksi hidrasi involving dikalsium silikat
2CaO – SiO2 + xH2O = 2CaO - SiO2 – xH2O
Dimana x adalah variabel dan bergantung pada banyaknya air yang tersedia.
Semen portland dipanaskan dengan semen hidrolik karena sifat kekerasannya
menghasilkan reaksi kimia dengan air.
Advanced ceramics
Microelectromechanical system (MEMS) terdiri dari banyak perlengkapan
mekanik digabungkan dengan elektrik number yang besar pada substrate
silikon.
Contoh
aplikasi
MEMS
adalah
sebuah
alat
accelorometer
(acceleraator/decelerator sensor) digunakan dalam deployment pada air-bag
sistem di dunia otomotive.
Fiber optik
Jenis material ini biasa digunakan pada sistem komunikasi, fiber optik dibuat
dengan high-purity silika, yang harus bebas dari kontaminasi dan cacat lain itu
absorb, scatter, dan melemahkan sinar balok.
Ceramics ball bearing.
Bearing
Bearing terdiri dari bola-bola dan races berhubungan dengan with dan
gesekan ketika digunakan. Komponen tradisional both balls dan races dibuat
dari baja bearing yang sangat keras, tahan korosi, dan mungkin polish yang
sangat lembut pada permukaan.
14