Langsung ke konten utama

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Bahan Kelas 1: Keramik

Keramik (Kelompok 3)


Oleh



                              Ahmad Damanhuri                   (1605106010028)
                              Feri Marzatillah                         (1605106010029)
                              Riska Jannati                              (1605106010030)
                              Nisa Zahratul Jannah               (1605106010032)
                              Ulfa Raihanah Ridwan              (1605106010033)

Dosen Pengajar: Bambang Sukarno Putra S. TP.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  


Keramik
      Secara ilmiah, keramik dapat diartikan sebagai benda yang dibuat dari bahan lunak yang berasal dari alam yang dikeraskan melalui proses pemanasan. Material keramik adalah non logam, senyawa inorganik, biasanya senyawa ikatan oksigen, karbon, nitrogen, boron dan silikon. Keramik merupakan material organik non logam yang mengandung unsur logam dan non logam yang berikatan ionik dan kovalen. Ikatan kimia pada material keramik tersebut memiliki tingkatan yang berbeda. Keramik berasal dari bahasa Yunani yaitu keramikos, yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang diberikan suatu proses pembakaran. Zaman sekarang, keramik banyak macamnya. Maka dari itu, keramik dapat dikategorikan menjadi 2, yaitu:
1. Keramik Tradisional
    Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat menggunakan cara yang sangat sederhana (tradisional), atau dapat dikatakan dengan cara manual. Seperti contoh dalam pembuatan guci. Keramik tradisional biasa dibuat dari bahan alam, seperti kuarsa, kaolin, dll. Contoh keramik yang dibuat dengan cara tradisional bisa seperti whitewear, batu bata, gerabah/tembikar, cobek, anglo, keramik, ubin, dan lainnya.
Keramik block silinder mesin
Whitewear pot bunga


Batu bata


Gerabah/tembikar

Cobek


Anglo


Keramik lantai


Ubin lantai

2. Keramik Industri

    Keramik industri juga dikatakan dengan keramik teknik, keramik halus atau fine ceramic. Keramik ini tergolong keramik modern, dibuat dengan teknologi yang lebih maju dengan menggunakan mesin-mesin yang diprogram mengerjakan setiap proses pengerjaannya. Dapat dibayangkan seperti hiruk-pikuk di pabrik-pabrik industri. Contoh keramik modern ini seperti heat exchanger, sewer pipes, prosthetics, turbin, semikonduktor dan beberapa komponen elektronika, roda pengasah, cincin keramik poros pompa air, pisau, dan sebagainya.


Heat exchanger bentuk honeycomb


Sewer pipes


Prosthetics
Cincin turbin


Kapasitor keramik salah satu contoh komponen elektronika yang terbuat dari keramik


Roda pengasah
Cincin keramik poros pompa air


Pisau berbahan keramik

       Keramik pada umumnya berbahan dasar ball clay (lempung), feldspar, pasir (kuarsa), dan kaolin. Lempung, dengan sifat plastisnya mempermudah proses pembentukan keramik dan dapat mengikat bahan baku yang tidak plastis. feldspar berfungsi sebagai pengikat dalam pembuatan keramik. Pasir (kuarsa) digunakan untuk mengurangi penyusutan saat keramik dibakar. Penyusutan ini berupa retakan yang dapat menurunkan kualitas keramik. Penambahan pasir ini juga harus dengan takaran yang pas. Jika berlebihan hasilnya juga akan buruk. Kaolin teksturnya kasar, rapuh, dan tidak seperti lempung yang bersifat plastis. Karena itu, kaolin sulit dibentuk, juga penyusutan dan kekuatan keringnya lebih rendah dan sangat tahan api.



Ball clay (lempung)

Feldspar

Pasir (kuarsa)

Kaolin

PROSES PEMBUATAN KERAMIK

      Cara membuat keramik ada berbagai macam cara, sesuai jenis keramik apa yang dibuat. Tetapi intinya, untuk menjadi keramik harus diberikan prose pemanasan. pada cara tradisional, bahan diolah untuk mendapatkan material yang siap pakai, bisa dengan metode basah atau kering, dengan cara manual maupun masinal. di sini bahan dikurangi ukurannyan ukuran butirnya (60-100 mesh), dilakukan penyaringan untuk memisahkan material yang tidak seragam, dilakukan mixing untuk mendapatkan hasil yang homogen, serta dikurangi kadar airnya. Lalu keramik dibentuk yang dapat dilakukan dengan 3 teknik yaitu 1)Pembentukan tangan langsung (handbuilding) dengan metode teknik pijit (pinching), teknik pilin (coiling), dan teknik lempeng (slabbing); 2)Teknik putar (throwing) dengan tahap centering (pemusatan), coning (pengerucutan), forming (pembentukan), rising (membuat ketinggian benda), refining the contour (merapikan), dan 3)Teknik cetak (casting) yang dapat dilakukan dengan cetak padat dan cetak tuang (slip). Keramik lalu dikeringkan dengan cara diangin-anginkan pada suhu kamar, lalu baru dilakukan pengeringan di bawah sinar matahari atau mesin agar tidak terjadi penyusutan. Lalu keramik dibakar dengan suhu tinggi di sebuah tungku. Keramik akan menyusut hingga 20% dari ukuran tadinya dan mengeras serta memadat. Jika keramik ingin diberikan sentuhan estetika dan membuat keramik lebih kedap air, maka tahap pengglasiran diterapkan, yaitu sebelum pembakaran glasir.
Salah satu contoh proses pembentukan keramik

Tanah liat dicetak pada cetakan gips

      Adapun proses pembuatan keramik industri sebagai berikut:
1. Pembubukan
       Bahan-bahan keramik umumnya berbentuk bubukan yang biasa dapat diperoleh dengan metode konvensional maupun non konvensional. Metode konvensional misalnya kalsinasi (menguraikan suatu bahan  padatan menjadi beberapa bagian yang lebih sederhana); milling (menggiling atau menghaluskan bahan, dapat dilakukan dengan alat ball mill); mixing (mencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan yang homogen). Sedangkan metode non konvensional misalnya teknik larutan seperti metode sol-gel, metode fase uap, serta dekomposisi garam. Dalam proses ini, biasa bahan penstabil ditambahkan agar suhu dapat diturunkan atau dapat pula dengan bahan organik yang berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukan sehingga mudah dibentuk.


Tahap pembubukan hingga menjadi granul
Salah satu jenis ball mill: Planetary Ball Mill

2. Pembentukan

       Pada proses ini biasanya ditambahkan sedikit wax (lilin) agar bubuk keramik mudah melekat sehingga mudah dibentuk, atau plastik yaitu untuk memperoleh kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk keramik ini dapat dibentuk dengan beberapa cara dan hasilnya pun beragam, yaitu 1)Slip casting (untuk membuat keramik yang berlubang. Proses ini menggunakan cetakan dengan dinding yang berlubang-lubang kecil dan memanfaatkan daya kapilaritas air); 2)Pressure casting (bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang berbentuk seperti cetakan); 3)Injection molding (untuk membuat objek yang kecil dan rumit dengan menggunakann 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 (proses kontinu yang mana bubuk keramik dipanaskan didalam sebuah tong yang panjang).

3. Penekanan

       Penekanan atau kompaksi dilakukan untuk membentuk serbuk keramik menjadi suatu bentuk padatan berupa pelet mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telah menjadi bentuk padat tetapi belum disinter. Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal dibanding metode lain. Berdasarkan cara kerjanya, penekanan ini dibagi menjadi 3 yaitu: 1)Single action uniaxial pressing; 2)Double action uniaxial pressing; 3)Uniaxial pressing with a floating mould or die.


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 berbrntuk 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. Annealing dan Aging
    Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari sebelumnya dengan tujuan 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 bisa diaplikasikan sesuai dengan sifat bahan yang diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi lapisan logam, dan lainnya.

SIFAT KERAMIK

      Sifat keramik tergolong menjadi 6, yaitu:
1. 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, dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 500oC, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa.
      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.
2. 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. Beberapa keramik yang ringan bisa saja dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, lalu yang kedua ada boron nitrida dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, serta menghaluskan material-material keras lain.
3) Sifat Mekanik
       Ikatan keramik bisa dibilang sangat kuat. Ini dapat dibuktikan dari kekakuan ikatan dengan mengukur kemampuan keramik menahan tekanan dan kelengkungan.  Salah satu keramik yang keras adalah Zirconium dioxide yang memiliki bend strength mendekati senyawa besi. Bend Strength atau jumlah tekanan yang diperlukan untuk melengkungkan benda biasanya digunakan untuk menentukan kekuatan keramik.
4) Sifat Panas
    Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun berada 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 membuat keramik pecah. Ini bisa terjadi karena adanya kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperatur tersebut. 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.
5) Sifat Elektrik
     Beberapa jenis keramik dapat menghantarkan listrik, contohnya seperti chromium dioksida yang mampu menghantarkan listrik sama baiknya seperti 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 porselin dapat bertindak sebagai insulator, yaitu alat untuk memisahkan elemen-elemen pada sirkuit listrik agar tetap pada jalurnya masing-masing pada temperatur rendah tapi dapat menghantarkan listrik pada temperatur tinggi.
6) 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. Demagnetasi yaitu penghilangan medan magnet. Ketika elektron-elektron disejajarkan sedemikian rupa, keramik dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan sukar demagnetisasi  dengan memecah barisan elektron tersebut.




"Tidak hanya sebatas guci atau properti rumah tangga, ada banyak bentuk  dan manfaat keramik yang mungkin kita tidak sangka-sangka bahwa ternyata benda tersebut terbuat dari keramik. Zaman sekarang keramik terus berkembang. Manusia menciptakan berbagai macam jenis keramik yang sangat maju serta dengan teknologi yang maju pula. Keramik banyak manfaatnya dalam berbagai bidang, termasuk bidang pertanian. Dalam bidang keteknikan pertanian, banyak sekali alat-alat yang mengandung atau berbahan keramik. Keramik pada mesin blok silinder, turbin, bahan untuk sensor, sebagai pelapis yang menahan keausan, dan masih banyak lagi. Selain itu, komponen-komponen elektronika seperti kapasitor keramik juga dibutuhkan dalam pembuatan beberapa mesin pertanian. Karena kegunaan keramik yang dapat dikatakan penting bagi bidang keteknikan pertanian, maka calon sarjana Teknik Peranian sangat perlu mempelajari, mengetahui dan memahami bahan keramik ini, sehingga bahan keramik pun dapat diaplikasikan secara sesuai pada alat-alat yang dirancang."

  💪💪💪



🚩Sumber:
🔍http://irma-teknikkimia.blogspot.co.id/2013/04/proses-industri-kimia-keramik.html

🔍http://ranniarif08.blogspot.co.id/2013/05/industri-keramik.html

🔍https://www.scribd.com/doc/50185418/Keramik-Makalah-Pengetahuan-Bahan-Kelompok-1#

🔍https://www.slideshare.net/BonitaSusimah/proses-pembuatan-keramik-bahan-galian-industri#!

🔍https://www.slideshare.net/kevinmitnick520/lapres-rekayasa-bahan

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Bahan Kelas 1: Proses Dasar Pembentukan Timah

Proses Dasar Pembentukan Timah (Kelompok 3) Oleh                               Ahmad Damanhuri                   (1605106010028)                               Feri Marzatillah                         (1605106010029)                               Riska Jannati                              (1605106010030)                               Nisa Zahratul Jannah               (1605106010032)                               Ulfa Raihanah Ridwan              (1605106010033) Dosen Pengajar: Bambang Sukarno Putra S. TP.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Timah       Timah adalah salah satu unsur kimia yang mempunyai lambang Sn dengan nomor atom 50. Timah m

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Bahan Kelas 1: Extrusion Molding Method

Extrusion Molding Method (Kelompok 3) Oleh                               Ahmad Damanhuri                   (1605106010028)                               Feri Marzatillah                         (1605106010029)                               Riska Jannati                              (1605106010030)                               Nisa Zahratul Jannah               (1605106010032)                               Ulfa Raihanah Ridwan              (1605106010033) Dosen Pengajar: Bambang Sukarno Putra S. TP.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Di sini, Extrusion Molding Method yang akan di bahas ialah mengenai proses ekstrusi dari polimer at