PENGARUH TEKANAN KOMPAKSI TERHADAP KARAKTERISASI KERAMIK KAOLIN YANG DIBUAT DENGAN PROSES PRESSURELESS SINTERING
Abstract: Kaolin pada umumnya
memiliki kandungan 40-50 wt% Al2O3 dan 50-60 wt% SiO2 sehingga dapat
digolongkan sebagai jenis refriktori alumina rendah. Dalam aplikasinya kaolin
telah banyak dipakai sebagai bahan bahan porcelain, chinaware, furnace lining,
crucible, batu tahan api dan abrasive. Tujuan dari penelitian ini adalah
mengetahui pengaruh tekanan kompaksi terhadap karakterisasi keramik kaolin. pembuatan
spesimen dilakukan dengan metode pressureless sintering dengan variasi tekanan
(2O ,25, 30, 35, 40, 45 dan 50) MPa dan suhu sintering (1400, 1450 dan 1500)
°C. Serbuk kaolin dengan ukuran 325 mesh dibuat spesimen berbentuk silindris
(diameter, d=15mm, tebal, t=5 mm) dengan uniaxial-pressing. Spesimen disinter
dengan laju pemanasan 5°C/menit dengan *waktu penahanan selama 60 menit.
Pendinginan dilakukan di dalam furnace dengan cara mematikin power furnace
sampai suhu kamar. Pada suhu sinter yang sama kenaikan tekanan kompaksi
meningkatkan densitas kaolin. Demikian juga untuk setiap tekanan kompaksi
dengan naiknya suhu sinter menaikkan densitas kiolin. Densitas diukur dengan
metode Archimedes. Densitas tertinggi sebesar (2,57±0,01) gr/cm3 diperoleh pada
suhu sinter 1500°C dan tekanan kompaksi 50 Mpa. Kekerasan naik seiring naiknya
suhu sinter dan tekanan kompaksi. Pengujian kekerasan Vickers dilakukan dengan
beban 153,2N diperoleh harga kekerasan sebesar (8,37±0, 00) Gpa pada spesimen
dengan tekanan kompaksii 50 MPa dan suhu sinter 1500°C. Pengujiian fracture
toughness pada spesimen dengan tekanan kompaksi 25 MPa dan suhu sinter 1500°c
dengan menggunakan Metode Indentasi Kekerasan vickers diperoleh harga fracture
toughness sebesar 3.12 MPa.m0,5. Sedangkan dengan menggunakan metode Single - Edge
Notched Beam (SENB) untuk spesimen yang sama diperoleh harga fracture toughness
sebesar 0,32±0,004 MPa.m0,5. Penguji kekuatan bending pada spesimen dengan
tekanan kompaksi 25 MPA dan suhu sinter 1500°C dengan menggunakan three-point
bending test diperoleh hasil sebesar (107,33± 24,80) MPa. Hasil pengamatan
struktur mikro dengan menggunakan mikroskop optik menunjukkan bahwa keramik
kaolin yang telah mengalami peningkatan compacting dan sintering akan mengalami
peningkatan densitas. Sedangkan SEM (Scanning Electron Miiroscopy) dipergunakan
untuk pengamatan struktur mikro kaolin yang menunjukkan adanyaporositas. Hasil
pengujian XRD pada spesimen menunjukkan adanya strukturnya berbentuk kristal
kecuali pada tekanan kompaksi 50 Mpa dengun suhu sinter 1500°C terjadi perubahan pada struktur kristalnya
menjadi amorphous.
Kata kunci: densitas,
kekerasan Vickers, metode indentasi kekerasan Vickers, fracture, toughness,
pressureIess sinterig, tekanan kompaksi, uni axial-pressing
Penulis: Muh Amin, RM. Bagus
Irawan
Kode Jurnal: jptmesindd080050
