Industri Keramik

Makalah Pengetahuan Bahan

INDUSTRI KERAMIK

Pembimbing : Bambang Sukarno Putra, S.TP.,M.Si.

Disusun oleh :

Sry Afrita Fitia              1705106010018

Qurratul Zulmi              1705106010019

Evi Nabila                     1705106010020

Ulfa Hardiyanti              1705106010023

Nadiatul Hikmah           1705106010026

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2018

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Berkat limpahan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Industri Keramik”. Penyusunan makalah ini dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah pengetahuan bahan yang di bimbing oleh Bapak Bambang Sukarno Putra, S.TP.,M.Si.

Dalam proses penyusunannya tak lepas dari bantuan dan arahan dari berbagai pihak. Untuk itu kami ucapkan terimakasih atas partisipasinya dalam membuat makalah ini. Meski demikian, kami menyadari masih banyak sekali kekurangan dan kekeliruan di dalam penulisan makalah ini, baik dari segi tanda baca, tata bahasa, maupun isi. Sehingga kami secara terbuka menerima segala kritik dan saran positif dari pembaca.

Demikian apa yang dapat kami sampaikan. Semoga makalah ini dapat berguna bermanfaat untuk para pembaca dan untuk kami sendiri khususnya.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemakaian benda-benda keramik sudah dimulai sejak 10.000 tahun yang lalu. Hasil penggalian barang kuno di Mesir, terdapat keramik yang dibuat 5000 tahun sebelum Masehi, dan penggunaan bata merah sudah sejak 3000 tahun sebelum Masehi. Perkembangan keramik di Eropa dimulai pada masa kejayaan Romawi Yunanai, dan mulai berkembang pesat pada abad 18. Keramik yang terkenal berasal dari Tiongkok sejak 2600 tahun sebelum Masehi.

Perkembangan teknologi material keramik pada saat ini telah diarahkan kepada spesifikasi kegunaannya dalam berbagai kebutuhan, antara lain : kebutuhan rumah tangga, industri mekanik, elektronika, 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.

Dalam tempoh selepas perang dunia kedua, industri keramik tertumpu kepada produksi yang boleh memberikan ciri-ciri yang istimewa serta Modern. Ia dihasilkan daripada bahan mentah alami atau sintetis atau campuran yang melibatkan metode berteknologi modern. Keramik jenis ini digolongkan kepada keramik Modern atau advance keramik.

1.2  Rumusan Masalah

Apakah yang dimaksud dengan keramik ?

Apa saja komposisi keramik  ?

Bagaimana sifat dari bahan keramik?

Apa saja jenis-jenis bahan keramik ?

Klasifikasi  keramik Tradisional ?

Bagaimana metoda uji bahan keramik ?

Apa saja kegunaan dan manfaat dari keramik ?

1.3  Tujuan Penulisan

Untuk mengetahui definisi dari keramik ?

Untuk mengetahui komposisi dari bahan keramik  ?

Untuk mengetahui sifat dari bahan keramik?

Untuk mengetahui jenis-jenis bahan keramik ?

Untuk mengetahui klasifikasi keramik ?

Untuk mengetahui metoda uji bahan keramik ?

Untuk mengetahui kegunaan dan manfaat dari keramik ?

BAB II

LANDASAN TEORI

Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisi- kan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk dapat 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).

Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas.

Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Keramik

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani,keramikos, yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran.  mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil karya 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)

2.2 Komposisi Keramik

Komposisi keramik pada umumnya terdiri dari 4 : Tanah Liat (clay), Kwarsa (flint), feldsfar, dan serbuk kaca (cullet).

2.2.1 Clay/tanah liat mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3.2SiO2.2H2O)

Tanah liat sebagai bahan pokok untuk pembuatan keramik, merupakan salah satu bahan yang kegunaannya 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 :

1. Fungsi tanah liat   : mempermudah proses pembentukan keramik

2. Sifat dan keadaan bahan  : berbutir kasar dalam keadaan basah  mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras.      

2.2.2 Kwarsa (flint), Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2)

Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah: Mengurangi susut kering, jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan. Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalita Merupakan rangka selama pembakaran.

*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.

2.2.3 Feldspar

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.

Rumus kimia feldspar secara umum adalah XAl(Al,Si)Si2O8 dengan X adalah potassium, sodium, kalsium atau barium. Secara khusus rumus kimia feldspar dapat dilihat pada Tabel 1.

Jenis Feldspar	Rumus Kimia
Albite	Na(Si,Al)O
Anorthite	Ca(Si,Al)O
Orthoclase	K(Si,Al)O
Celsian	Ba(Si,Al)O

2.3 Kegunaan Keramik Dalam Bidang Industri

            Selain digunakan sebagai barang-barang seni atau properti, keramik juga dapat digunakan dalam bidang industri. Beberapa contoh penggunaan keramik dalam bidang industri yaitu:

1. Peralatan yang dibuat dari alumina dan silikon nitrida dapat digunakan sebagai pemotong, pembentuk dan penghancur logam.

2. Keramik tipe zirconias, silikon nitrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran pada rotorturbocharger diesel temperatur tinggi dan Gas-Turbine Engine.

3. Keramik sebagai insulator adalah aluminum oksida (AlO3). Keramik sebagai semikonduktor adalah barium titanate (BaTiO3) dan strontium titanate (SrTiO3). Sebagai superkonduktor adalah senyawa berbasis tembaga oksida.

4. Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelit.

5. Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.

6. Butiran uranium termasuk keramik yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Butiran ini dibentuk dari gas uranium hexafluorida (UF6).

7. Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industri bahan bangunan.

8. Keramik juga digunakan sebagai coating (pelapis) untuk mencagah korosi. Keramik yang digunakan adalah jenis enamel. Peralatan rumah tangga yang menggunakan pelapisan enamel ini diantaranya adalah kulkas, kompor gas, mesin cuci, mesin pengering.

2.3 Sifat-Sifat Keramik

Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi di mana bahan diperoleh. sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam.

Sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang. Secara umum sifat keramik meliputi:

1.   Keras, kuat, tetapi bersifat getas atau mudah pecah.

2.   Tahan terhadap korosi.

3.   Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah.

4.   Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor.

5.    Dapat bersifat magnetik dan non magnetik.

2.4  Jenis-jenis Keramik

             Pada prinsipnya keramik terbagi menjadi :

2.4.1  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).

2.5  Klasifikasi keramik Tradisional

Ø  Non logam

Dikatakana non logam karena kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih mudah menarik elektron valensi dari atom lain daripada melepaskannya.

2.6 Nilai uji kekuatan bahan keramik

1. Kekuatan tekannya yaitu 29.75 Mpa.

2. Kekuatan tariknya yaitu 63.8 Mpa.

3. Nilai densitasnya yaitu  4.32 g/cm3

4. Nilai porositasnya yaitu 5.20 %.

2.7 Kegunaan Keramik Tadisional

Hampir sebagian besar orang telah menggunakan produk-produk yang terbuat dari keramik, entah itu untuk kebutuhan rumah tangga seperti mangkok, piring, cangkir,teko,tempayan dll. Atau keramik yang digunakan untuk bahan bangunan, seperti batu-bata,genteng keramik, tegel keramik , pipa-pipa keramik untuk pembuangan. Ada juga keramik yang digunakan untuk keperluan keperluan khusus dan dibuat secara khusus pula misalnya keramik isolator yang digunakan untuk kebutuhan industri perlistrikkan.

Dengan berkembangnya teknologi masa kini bahkan keramik telah digunakan didalam berbagai keperluan bidang science seperti bidang kedokteran yang dikenal dengan bio ceramics, misalnya beberapa organ tubuh manusia yang rusak ternyata dapat digantikan dengan bahan keramik seperti tulang dan gigi.Keramik juga banyak digunakan di dalam dunia elektronik. Ternyata banyak bagian dari dari produk elektronik yang dibuat dari bahan keramik .

Bahan keramik juga digunakan dibidang teknologi nuklir. Hal ini disebabkan karena bahan keramik, selain tahan terhadap suhu yang sangat tinggi, juga sekaligus penghantar panas yang sangat buruk . Bahkan bahan keramik merupakan bahan satu satunya yang tahan terhadap radiasi nuklir,sehingga reactor nuklir dimanapun menggunakan bahan keramik sebagai pelindung, agar radiasi tidak menyebar kemana-mana karena sangat membahayakan.

Berikut ini  sentra industri keramik :

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Keramik merupakan suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran yang pada umumnya terbuat dari tanah liat, kwarsa, feldsfar, dan serbuk kaca. Sifat keramik ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya yang secara umum meiliki sifat :

1.        Keras, kuat, tetapi bersifat getas atau mudah pecah.

2.        Tahan terhadap korosi.

3.        Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah.

4.        Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor.

5.        Dapat bersifat magnetik dan non magnetik.

6.        Keramik biasanya digunakan untuk kebutuhan rumah tangga seperti mangkok, piring, cangkir,teko,tempayan dll. Atau keramik yang digunakan untuk bahan bangunan, seperti batu-bata,genteng keramik, tegel keramik , pipa-pipa keramik untuk pembuangan.

DAFTAR PUSTAKA

Aninom. 2013. ”Keramik”. http://id.wikipedia.org/wiki/Keramik [20 Oktober 2013].

Eko.2013. “Kliping Seni Rupa Terapan Keramik”. http://www.slideshare.net/eko123/kliping-seni-rupa-terapan-keramik [20 Oktober 2013]

Sergio.2011.”Proses Pembuatan Produk Keramik”. http://www.ilmusipil.com/proses-pembuatan-produk-keramik [26 November2013].