KERAMIK
Dosen pembimbing : Bambang Sukarno Putra, S.TP.
Singkat Tentang Keramik
Oleh :
- Ami Muliawati 1605106010018
- Fadilah Khairani 1605106010019
- Elya Sukmawati 1605106010022
- Dian Kamisna 1605106010023
- Muhibbul Abrar 1605106010026
Singkat Tentang Keramik
Perkembangan teknologi
material keramik pada saat ini telah diarahkan kepada spesifikasi kegunaannya
dalam berbagai kebutuhan, antara lain : kebutuhan rumah tangga, industri
mekanik, elektronika, cordierite, refraktori, teknologi ruang angkasa, keramik
berpori , dan lain sebagainya.
Industri keramik telah
bermula dalam tahun 4500 sebelum Masehi yang di usahakan oleh penduduk di
perkampungan neolitik di dalam daerah Shanxi di negeri China. Industri keramik
pada masa itu hanya tertumpu pada penghasilan tembikar.Tembikar tertua di temui
di England, dapat di kesan kembali pada pertama tahun masehi dan penaklukan
Roma. Antara masa itu dan 1500 tahun Masehi, perkembangan yang paling penting
adalah porselin yang dapat memantulkan cahaya. Aktiviti di England bermula
dengan tembikar eistercian pada awal abad ke enam belas. Abad ketujuh belas
mulai nampak permulaan industri tembikar Inggris melalui Tofst bersaudara yang
membuat tembikar slip di Staffordshire. Dalam abad ke delapan belas menampakkan
bibit perkembangan yang telah menjadikan industri tembikar sebagaimana yang
terdapat pada hari ini.
A. Definisi
Keramik pada awalnya
berasal dari bahasa Yunani,keramikos, yang artinya suatu bentuk dari tanah liat
yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiclopedia tahun 1950-an
mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk
menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah, genteng,
porselin, dan sebagainya. 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)
B. Komposisi Keramik
Komposisi keramik pada
umumnya terdiri dari 4 : Tanah Liat (clay), Kwarsa (flint), feldsfar, dan
serbuk kaca (cullet).
1. Clay/tanah liat
Clay/tanah liat mengandung
hidrated aluminum silica (Al2O3.2SiO2.2H2O)
Tanah liat sebagai bahan pokok untuk
pembuatan keramik, merupakan salah satu bahan yang kegunaan nya sangat
menguntungkan bagi manusia karena bahannya yang mudah didapat dan pemakaian
hasilnya yang sangat luas. Kira-kira 70% atau 80% dari kulit bumi terdiri dari
batuan merupakan sumber tanah liat. Tanah liat banyak ditemukan di areal
pertanian terutama persawahan. Dilihat dari sudut ilmu kimia, tanah liat
termasuk hidrosilikat alumina dan dalam keadaan murni mempunyai
rumus: Al2O3.2SiO2.2H2O dengan perbandingan berat dari
unsur-unsurnya: Oksida Silinium (SiO2) 47%, Oksida
Aluminium (Al2O3) 39%, dan Air (H2O) 14% (Gatot, 2003 dalam Abdullah,
2005).
Bentuknya seperti
lempengan kecil-kecil hampir berbentuk segi enam dengan permukaan yang datar.
Bentuk kristal; seperti ini menyebabkan tanah liat bila dicampur dengan air
mempunyai sifat liat (plastis), mudah dibentuk karena kristal-kristal ini
meluncur di atas satu dengan yang lain denga air sebagai pelumasnya (Astuti,
1997 dalam Trisnawanti, 2008).
Tanah liat memiliki
sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah mempunyai sifat
plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras, sedangkan bila
dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat memanfaatkan
tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan gerabah.
Dari penjelasan
mengenai tanah liat diatas, dapat disimpulkan :
a. fungsi tanah
liat :
mempermudah proses
pembentukan keramik
b. Sifat dan keadaan bahan :
- berbutir kasar
- rapuh
- dalam keadaan
basah mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan
menjadi keras
- bila dibakar akan
menjadi padat dan kuat
- sangat tahan api
2. Kwarsa
(flint)
Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan
silica (SiO2)
Tujuan pemakaian
kwarsa ini ialah:
a. Mengurangi susut kering, jadi mengurangi
retak-retak dalam pengeringan.
b. Mengurangi susut waktu dibakar dan
mempertinggi kwalitas.
c. Merupakan rangka selama pembakaran.
d. Sifat-sifat dan keadaan bahan :
- Memiki ukuran partikel
yang halus .
- Sifat plastis yang
tinggi .
- Memiliki kekuatan
kering yang tinggi
- Penyusutan pada saat
pengeringan dan pembakaran tinggi.
- Warna setelah
pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin.
- titik lebur tinggi
sekitar 1728°C
3. Cullet
Cullet adalah serbuk kaca yang
sangat kecil. Kaca biasanya dihasilkan dari campuran silicon atau bahan
dioksida (SiO2) yang merupakan benda amorf, dibentuk melalui prosesan pemadatan
dari peleburan tanpa kristalisasi. Kaca kadang-kadang dianggap sebagai cairan
kental (viskos) kareana bukan kristalin atau amorf. Akan tetapi hanya beberapa
cairan yang dapat membentuk kaca. Pada suhu tinggi, kaca merupakan cairan
sejati, dan pada fase cair ini struktur dari bahan-bahan anorganik belum
beraturan dan atom-atomnya selalu bergerak terus-menerus.
4.
Feldspar
adalah suatu kelompok mineral yang berasal
dari batu karang yang ditumbuk dan dapat memberikan sampai 25 % flux (pelebur)
pada badan keramik. Bila keramik dibakar, feldspar akan meleleh (melebur) dan
membentuk leburan gelas yang menyebabkan partikel tanah dan bahan lainnya
melekat satu sama lain. Pada saat membeku, bahan ini memberikan kekuatan pada
badan keramik. Feldspar tidak larut dalam air, mengandung alumina,
silika dan flux yang digunakan untuk membuat gelasir suhu
tinggi.
C.Sifat Keramik
Keramik memiliki sifat
kimia, mekanik, fisika, panas, elektrik, dan magnetik yang membedakan mereka
dari material lain seperti logam dan plastik. Industri keramik merubah sifat
keramik dengan cara mengontrol jenis dan jumlah material yang digunakan untuk
pembuatan.
A.Sifat Kimia
Keramik industri
sebagian besar adalah oksida (senyawa ikatan oksigen), akan tetapi ada juga
senyawa carbida (senyawa ikatan karbon dan logam berat), nitrida (senyawa
ikatan nitrogen), borida (senyawa ikatan boron) dan silida (senyawa ikatan
silikon). Sebagai contoh, pembuatan keramik alumina menggunakan 85 sampai 99
persen aluminum oksida sebagai bahan utama dan dikombinasikan dengan berbagai
senyawa kompleks secara kimia. Beberapa contoh senyawa kompleks adalah barium
titanate (BaTiO3) dan zinc ferrite (ZnFe2O4).
Material lain yang dapat disebut juga sebagai jenis keramik adalah berlian dan
graphite dari karbon.
Keramik lebih resisten
terhadap korosi dibanding plastik dan logam. Keramik biasanya tidak bereaksi
dengan sebagian besar cairan, gas, aklali dan asam. Jenis-jenis keramik
memiliki titik leleh yang tinggi dan beberapa diantaranya masih dapat digunakan
pada temperatur mendekati titik lelehnya. Keramik juga stabil dalam waktu yang
lama.
B. Sifat Mekanik
Ikatan keramik dapat
dibilang sangat kuat, dapat kita lihat dari kekakuan ikatan dengan mengukur
kemampuan keramik menahan tekanan dan kelengkungan. Bend Strength atau jumlah
tekanan yang diperlukan untuk melengkungkan benda biasanya digunakan untuk
menentukan kekuatan keramik. Salah satu keramik yang keras adalah Zirconium
dioxide yang memiliki bend strength mendekati senyawa besi.
Zirconias (ZrO2) mampu mempertahankan kekuatannya hingga temperatur
900oC (1652oF), dan bahkan silikon carbida dan silikon
nitrida dapat mempertahankan kekuatannya pada temperatur diatas 1400oC
(2552oF). Material-material silikon ini biasanya digunakan pada
peralatan yang memerlukan panas tinggi seperti bagian dari Gas-Turbine Engine.
Walaupun keramik memiliki ikatan yang kuat dan tahan pada temperatur tinggi,
material ini sangat rapuh dan mudah pecah bila dijatuhkan atau ketika
dipanaskan dan didinginkan seketika.
C. 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.
D.Sifat
Panas
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. Silikon karbida dan silikon
nitrida lebih dapat bertahan dari kontraksi dan ekspansi pada perubahan
temperatur tinggi daripada keramik-keramik lain. Oleh karena itu material ini
digunakan pada bagian-bagian mesin seperti rotor pada turbin dalam mesin jet
yang memiliki variasi perubahan temperatur yang ekstrim.
E.Sifat Elektrik
Beberapa jenis keramik
dapat menghantarkan listrik. Contohnya Chromium dioksida yang mampu
menghantarkan listrik sama baiknya dengan sebagian besar logam. Jenis keramik
lain seperti silikon karbida, kurang dapat menghantarkan listrik tapi masih
dapat dikatakan sebagai semikonduktor. Keramik seperti aluminum oksida bahkan
tidak menghantarkan listrik sama sekali. Beberapa keramik seperti porcelain
dapat bertindak sebagai insulator (alat untuk memisahkan elemen-elemen pada
sirkuit listrik agar tetap pada jalurnya masing-masing) pada temperatur rendah
tapi dapat menghantarkan listrik pada temperatur tinggi.
F.Sifat Magnetik
Keramik yang
mengandung besi oksida (Fe2O3) dapat memiliki gaya
magnetik mirip dengan magnet besi, nikel dan cobalt. Keramik berbasis besi
oksida ini biasa disebut ferrite. Keramik magnetis lainnya adalah oksida-oksida
nikel, senyawa mangan dan barium. Keramik ber-magnet biasanya digunakan pada
motor elektrik dan sirkuit listrik dan dapat dibuat dengan resistensi tinggi
terhadap demagnetisasi. Ketika elektron-elektron disejajarkan sedemikian rupa,
keramik dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan sukar
demagnetisasi (menghilangkan medan magnet) dengan memecah barisan elektron
tersebut.
D. Jenis-jenis Keramik
Material yang digunakan untuk membuat
keramik ini biasanya digali dari perut bumi dan dihancurkan hingga menjadi
bubuk. Produsen seringkali memurnikan bubuk ini dengan mencampurkannya dengan
suatu larutan hingga terbantuk endapan pengotor. Kemudian endapan tadi disaring
dan bubuk material keramik dipanaskan untuk menghilangkan impuritis dan air.
Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi dan berukuran sekitar 1 µm
(0.0001 cm).
Keramik dapat dibagi menjadi dua, yaitu
:
1. Keramik tradisional
Keramik tradisional
yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam, seperti kuarsa,
kaolin, dll. Yang termasuk keramik ini adalah: barang pecah belah (dinnerware),
keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory). Untuk
pengolahnnya terbagi kedalam beberapa proses yaitu:
1. Pengolahan bahan
Tujuan pengolahan
bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum
siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai. Pengolahan
bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering, dengan cara manual
ataupun masinal. Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang
harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir, penyaringan, pencampuran,
pengadukan (mixing), dan pengurangan kadar air. Pengurangan ukuran butir dapat
dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill. Penyaringan
dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam. Ukuran
butir biasanya menggunakan ukuran mesh. Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 –
100 mesh.
Pencampuran dan
pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogen/seragam.
Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger
maupun mixer.
Pengurangan kadar air
dilakukan pada proses basah, dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur
dilakukan proses lanjutan, yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang
terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis. Proses ini dapat dilakukan
dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat
filterpress.
2. Pembentukan
Tahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki. Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik: pembentukan tangan langsung (handbuilding), teknik putar (throwing), dan teknik cetak (casting).
Tahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki. Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik: pembentukan tangan langsung (handbuilding), teknik putar (throwing), dan teknik cetak (casting).
· Pembetukan
tangan langsu
Dalam membuat keramik
dengan teknik pembentukan tangan langsung, ada beberapa metode yang dikenal
selama ini: teknik pijit (pinching), teknik pilin (coiling), dan teknik lempeng
(slabbing).
· Pembentukan
dengan teknik putar
Pembentukan dengan
teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan
dalam kerajinan keramik. Karena kekhasannya tersebut, sehingga keteknikan ini
menjadi semacam icon dalam bidang keramik. Dibandingkan dengan keteknikan yang
lain, teknik ini mempunyai tingkat kesulitan yang paling tinggi. Seseorang
tidak begitu saja langsung bisa membuat benda keramik begitu mencobanya.
Diperlukan waktu yang tidak sebentar untuk melatih jari-jari agar terbentuk
’feeling’ dalam membentuk sebuah benda keramik. Keramik dibentuk diatas sebuah
meja dengan kepala putaran yang berputar. Benda yang dapat dibuat dengan
keteknikan ini adalah benda-benda yang berbentuk dasar silinder: misalnya
piring, mangkok, vas, guci dan lain-lain. Alat utama yang digunakan adalah alat
putar (meja putar). Meja putar dapat berupa alat putar manual mapupun alat
putar masinal yang digerakkan dengan listrik.
Secara singkat
tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalah: centering (pemusatan),
coning (pengerucutan), forming (pembentukan), rising (membuat ketinggian
benda), refining the contour (merapikan).
· Pembentukan
dengan teknik cetak
Dalam keteknikan ini,
produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan; tetapi menggunakan
bantuan cetakan/mold yang dibuat dari gipsum. Teknik cetak dapat dilakukan
dengan 2 cara: cetak padat dan cetak tuang (slip). Pada teknik cetak padat
bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik
cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat slip/lumpur.
Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk
dan ukuran yang sama persis. Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan
langsung
3. Pengeringan
Setelah benda keramik
selesai dibentuk, maka tahap selanjutnya adalah pengeringan. Tujuan utama dari
tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan
keramik. Ketika badan keramik plastis dikeringkan akan terjadi 3 proses
penting: (1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan,
menguap, sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan
berhenti; (2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut; dan (3) air yang
terserap pada permukaan partikel hilang. Tahap-tahap ini menerangkan mengapa
harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari
retak/cracking terlebih pada tahap 1. Proses yang terlalu cepat akan
mengakibatkan keretakkan dikarenakan hilangnya air secara tiba-tiba tanpa
diimbangi penataan partikel tanah liat secara sempurna, yang mengakibatkan
penyusutan mendadak.
Untuk menghindari
pengeringan yang terlalu cepat, pada tahap awal benda keramik diangin-anginkan
pada suhu kamar. Setelah tidak terjadi penyusutan, pengeringan dengan sinar
matahari langsung atau mesin pengering dapat dilakukan.
4. Pembakaran
Pembakaran merupakan
inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi
massa yang padat, keras, dan kuat. Pembakaran dilakukan dalam sebuah tungku
(furnace) suhu tinggi. Ada beberapa parameter yang mempengaruhi hasil
pembakaran: suhu sintering (matang), atmosfer tungku dan mineral yang terlibat.
Pada proses pemanasan,
partikel-partikel bubuk menyatu dan memadat. Proses pemadatan ini menyebabkan
objek keramik menyusut hingga 20 persen dari ukuran aslinya. Tujuan dari proses
pemanasan ini adalah untuk memaksimalkan kekerasan keramik dengan mendapatkan
struktur internal yang tersusun rapih dan sangat padat (Sumahamijaya, 2009).
Pembakaran biskuit
Pembakaran biskuit
Pembakaran biskuit
merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda
dapat disebut sebagai keramik. Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk
menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 – 1000oC.
Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat, keras, kedap
air. Untuk benda-benda keramik berglasir, pembakaran biskuit merupakan tahap
awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara
optimal.
5. Pengglasiran
Pengglasiran merupakan
tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir. Benda keramik biskuit
dilapisi glasir dengan cara dicelup, dituang, disemprot, atau dikuas. Untuk
benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan
dituang; untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan.
Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan, supaya lebih
kedap air, dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan.
Kesemua proses dalam
pembuatan keramik akan menentukan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu
kecermatan dalam melakukan tahapan demi tahapan sangat diperlukan untuk
menghasilkan produk yang memuaskan.
2. Keramik halus (keramik industri)
Fine ceramics (keramik modern
atau biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering
ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan
oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3,
ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya: elemen pemanas, semikonduktor,
komponen turbin, dan pada bidang medis.
Adapun tahapan dalam pembuatan keramik
secara industri diantaranya:
1. Pembentukan
Setelah pemurnian,
sedikit wax (lilin) biasanya ditambahkan untuk meekatkan bubuk keramik dan
menjadikannya mudah dibentuk. Plastik juga dapat ditambahkan untuk mendapatkan
kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk tersebut dapat menjadi bentuk yang
berbeda-beda dengan beragam proses pembentukan (molding). Proses pembentukan
ini diantaranya adalah slip casting, pressure casting, injection molding, dan
extruction. Setelah dibentuk, keramik kemudian dipanaskan dengan proses yang
dikenal dengan nama densifikasi (densification) agar material yang terbantuk
lebih kuat dan padat.
1. Slip Casting.
Slip Casting adalah
proses untuk membuat keramik yang berlubang. Proses ini menggunakan cetakan
dengan dinding yang berlubang-lunagng kecil dan memanfaatkan daya kapilaritas
air.
2. Pressure Casting.
Pada proses ini, bubuk
keramik dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan. Tekanan tersebut membuat
bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang berbentuk seperti cetakan.
3. Injection Molding.
Proses ini digunakan
untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini menggunaan piston untuk
menekan bubuk keramik melalui pipa panas masuk ke cetakan. Pada cetakan
tersebut, bubuk keramik didinginkan dan mengeras sesuai dengan bentuk cetakan.
Ketika objek tersebut telah mengeras, cetakan dibuka dan bagian keramik
dipisahkan.
4. Extrusion.
Extrusion adalah
proses kontinu yang mana bubuk keramik dipanaskan didalam sebuah tong yang
panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan mendorong material panas
tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang kontinu, setelah terbentuk dan
didinginkan, keramik dipotong pada panjang tertentu. Proses ini digunakan untuk
membuat pipa keramik, ubin dan bata modern.
2. Densifikasi
Proses densifikasi
menggunakan panas yang tinggi untuk menjadikan sebuah keramik menjadi produk
yang keras dan padat. Setelah dibentuk, keramik dipanaskan pada tungku
(furnace) dengan temperatur antara 1000 sampai 1700oC. Pada proses
pemanasan, partikel-partikel bubuk menyatu dan memadat. Proses pemadatan ini
menyebabkan objek keramik menyusut hingga 20% dari ukuran aslinya. Tujuan dari
proses pemanasan ini adalah untuk memaksimalkan kekerasan keramik dengan
mendapatkan struktur internal yang tersusun rapih dan sangat padat.
Kegunaan Keramik Industri
Keramik dinilai dari
propertinya. Kegunaan keramik beragam disesuaikan dengan kemampuan dan daya
tahannya. Keramik dengan properti elektrik dan magnetik dapat digunakan sebagai
insulator, semikoncuktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan properti yang
berbeda dapat digunakan pada aerospace, biomedis, konstruksi bangunan, dan
industri nuklir.
E.Bahan Baku Dasar
Tiga bahan baku utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik, atau
‘triaksial’, adalah lempung, feldspar dan pasir. Lempung adalah aluminium
silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan
dari batuan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang
penting. Reaksinya dapat dilukiskan sebagai berikut :
K2O.Al2SO3.6SiO2 +
CO2 + 2H2O → K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O +
4SiO2
Ada sejumlah speises mineral yang
disebut mineral lempung (clay mineral) yang mengandung terutama campuran
kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O),
montmorilonit [(Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O]
dan ilit (K2O, MgO, Al2O3, SiO2.2H2O)
masing-masing dalam berbagai kuantitas. Dari sudut pandang keramik, lempung
berwujud plastik dan bias dibentuk bila cukup halus dan basah, kaku bila
kering, dan kaca (vitreous) bila dibakar pada suhu yang cukup tinggi.
Prosedur pembuatannya mengandalkan kepada sifat-sifat tersebut diatas.
Di dalam lempung yang diperdagangkan, disamping mineral lempung terdapat pula
feldspar, kuarsa dan berbagai ketidakmurnian seperti oksida-oksida besi,
semuanya dalam jumlah yang beragam. Dalam hampir semua lempung yang digunakan
di dalam industri keramik, mineral lempung dasar adalah kaolinit, walaupun
lempung bentonit yang berdasarkan atas montmorilonit digunakan juga sedikit
untuk memberikan sifat plastisitas yang sangat tinggi bila perlu. Sifat
plastisitas ini sangat dipengaruhi oleh kondisi fisik lempung, dan sangat
berbeda-beda pada berbagai jenis lempung. Lempung sangat beraneka ragam dalam
sifat fisiknya, dan dalam kandungan ketidakmurniannya, sehingga biasanya harus
ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benefisiasi.
Ada tiga jenis feldspar yang umum, yaitu potas (K2O.Al2O3.SiO2),
soda (NaO.Al2O3.6SiO2), batua gamping (CaO.Al2O3.6SiO2),
yang semuanya dipakai dalam produk keramik. Feldspar sangat
penting sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramik. Feldspar bias
terdapat di dalam lempung hasil penambangan, atau bisa juga ditambahkan sesuai
keperluan.
Penyusun keramik yang ketiga yang penting adalah pasir atau flin (flint).
Sifat-sifatnya yang penting dari segi industri keramik ditunjukkan pada table
berikut :
Kaolinit
|
Feldspar
|
Pasir (flin)
|
|
Rumus
Plastisitas
Fusibilitas (keleburan)
Titik cair
Ciut pada pembakaran
|
Al2O3.2SiO2.2H2O
Plastik
Refraktori
1785oC
Sangat ciut
|
K2O.Al2O3.6SiO2
Non plastik
Perekat mudah lebur
1150oC
Lebur
|
SiO2
Non plastik
Refraktori
1710oC
Tidak ciut
|
Contoh benda yang terbuat dari keramik :
Komentar
Posting Komentar