Pembahasan Mengenai Keramik

Pendahuluan

1.1         Latar Belakang

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.

Di bagian akhir abad ini pengenalan api elektro telah membawa kepada bibit permulaan industri porselin elektro.

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

1. Apakah yang dimaksud dengan keramik ?
2. Apa saja komposisi keramik  ?
3. Bagaimana sifat dari bahan keramik?
4. Apa saja jenis-jenis bahan keramik ?
5. Bagaimana proses pembuatan keramik ?
6. Bagaimana metoda uji bahan keramik ?
7. Apa saja kegunaan dan manfaat dari keramik ?

1.3  Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui definisi dari keramik ?
2. Untuk mengetahui komposisi dari bahan keramik  ?
3. Untuk mengetahui sifat dari bahan keramik?
4. Untuk mengetahui jenis-jenis bahan keramik ?
5. Untuk mengetahui proses pembuatan keramik ?
6. Untuk mengetahui metoda uji bahan keramik ?
7. Untuk mengetahui kegunaan dan manfaat dari keramik ?

PEMBAHASAN

2.1       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)

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).

Mineral liat terbentuk dari hasil hancuran iklim terhadap mineral primer atau batuan yang mengandung mineral  feldspar, mika, piroksin dan eamfibol. Pada dasarnya mineral liat dapat dibedakan atas 2 kelompok senyawa, yaitu liat silikat dan liat bukan silikat. Liat silikat kemudian dibedakan pila dalam 3 tipe yaitu : tipe 1:1, 2:1, dan tipe 2:2. Tipe dalam hal ini menunjukkan perbandingan antara Si-tetraeder dengan Al-oktaeder. Dengan mengetahui tipe mineral liat juga dapat ditentukan tingkat hancuran suatu tanah. Tanah yang mengandung liat 1:1 menunjukkan suatu tanah yang lebih tua daripada tanah berliat tipe 2:1. Karena Si telah habis tercuci. Disamping liat silikat amorfus, yaitu alofan. Liat bukan silikat merupakan kelompok senyawa hidrus oksida besi dan aluminum. Nama hidrus oksida mencerminkan asosiasi antara molekul air dan oksida (Hakim, 1986).

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 :

• fungsi tanah liat                      : mempermudah proses pembentukan keramik
• 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.

2.2.2        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 kwalitas.

–          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.

–          Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi dibanding kaolin.

–          titik lebur tinggi sekitar 1728°C

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.

Feldspar pada saat ini nerupakan group mineral dengan jumlah mineral yang paling besar di kerak bumi, membentuk sekitar 60% batuan terrestrial (Indiani, 2009). Kebanyakan feldspar yang tersedia berupa sodium feldspar, potassium feldspar dan feldspar campuran. Feldspar kebanyakan digunakan pada aplikasi-aplikasi industri yang membutuhkan kandungan feldspar yang berupa alumina dan alkali.

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

3

Table 2.1. Jenis-jenis feldspar Sumber: K. McPhee (1959) dalamIndiani (2009)

2.2.4        Serbuk Kaca/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.

2.3       Sifat

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 bahkan superkonduktor.

5.    Dapat bersifat magnetik dan non magnetik.

2.4       Jenis-jenis Keramik

Pada prinsipnya keramik terbagi menjadi dua, yaitu:

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).

2.4.2        Keramik halus

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. (Joelianingsih, 2004)

Jenis Keramik Menurut Kepadatan

1. Gerabah (Earthenware)

Dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000°C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya.

2. Keramik Batu (Stoneware)

Dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200°-1300°C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.

3. Porselin (Porcelain)

Adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350°C atau 1400°C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500°C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.

4. Keramik Baru (New Ceramic)

Keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.

2.5          Proses pembuatan keramik

1. Penyiapan bahan mentah

meliputi : penggalian bahan mentah, penimbunan dan penggilingan.

1. Penggalian bahan mentah, bahan mentah yang digunakan untuk keramik pada umumnya adalah lempung/tanah liat. Sebagian besar                                       lempung merupakan bentuk endapan yang terletak di permukaan bumi sehingga penggaliannya dilakukan dengan cara terbuka.
2. Penimbunan, bahan mentah hasil galian sebaiknya ditimbun dahulu.            Selama  dalam penimbunan, lempung ini diberikan air, jika perlu direndam dalam air. Hal ini perlu dilakukan agar partikel-partikel yang semula di bawah dan kurang menyerap air menjadi lebih lapuk dan menyerap air. Selain itu juga untuk melarutkan garam sulfat yang merugikan. Pada saat penimbunan ini, biasanya juga dilakukan pencampuran dengan bahan lain, misalnya pasir.
3. Penggilingan, Untuk lempung yang berbentuk bongkahan yang keras, sebelum ditimbun digiling terlebih dahulu. Penggilingan dilakukan dengan menggunakan kollegrang yang dasamya berlubang-lubang untuk mendapatkan susunan besar butir yang lebih homogen. Selama digiling didalam alat ini, bahan yang sudah menjadi tepung ditambah dengan air sambil digiling, sehingga keluar dari kollegrang, bahan sudah berbentuk lempung basah. Untuk mendapatkan lempung yang lebih homogen, dilakukan penggilingan lagi di pugmill (mixer). Selesai dari pugmill, bahan diolah lagi di dalam extruder. Di dalam alat ini lempung diaduk dan ditekan, sehingga dihasilkan lempung yang benar-benar padat berbentuk kolom segi empat atau bulat.
4. Pembentukan Produk Keramik

Proses pembentukan produk keramik sangat menentukan sifat fisik suatu produk keramik. Cara pembentukan keramik tergantung pada : tujuan pemakaian, sifat bentuknya dan bahan dasamya. Ada empat cara pembentukan produk keramik, yaitu :

1. Cara pembentukan dengan proses lempung lembek (soft mud process).

Cara ini biasanya digunakan untuk membentuk produk keramik yang pembentukannya dikehendaki dengan lembek sehingga dapat dilakukan pembentukan dengan tangan. Cara ini biasanya dipakai untuk benda-benda khusus yang tidak dapat dikerjakan dengan alat lain, misalnya untuk produk keramik halus yang cara pembentukannya dengan proses putar. Di dalam proses ini, lempung bersifat lembek dengan kandungan air 25 ay 40 %, dengan syarat lempung masih cukup Ikuat menahan beratnya sendiri sehingga tidak terjadi perubahan bentuk.

1. Cara pembuatan dengan proses lempung kaku (Stiff mud).

Masa yang dipakai berupa lempung kau yang cukup berat bila dicetak/dibentuk dengan tangan.. Kadar air lempung kaku dalam cara ini kurang lebih 15 ay 30 %. Biasanya cara ini memerlukan alat pembentuk extruder sehingga dari alat ini dikeluarkan suatu kolom tanah yang kaku. Kemudian kolom tanah ini dibentuk/dipotong, lalu dibentuk kembali menjadi produk tertentu. Cara ini biasanya dipakai dalam pembuatan produk keramik berat dan keramik banhan bangunan, misalnya genteng keramik, bata merah, bata berlubang, pipa tanah dan bentuk produk keramik kasar lainnya.

1. Cara Pembentukan dengan masa slip.

Cara ini dipakai bila lempung yang akan dicetak disiapkan dalam bentuk bubur yang halus sekali dan berbentuk lumpur cair. Biasanya lempung terdiri dari susunan butiran yang halus sekali. Kandungan air dalam lempung ini 12 ay 50 %. Cara ini biasanya dilakukan dengan membuat cetakan dari gips yang telah dibakar dan dengan cara mencetak tersebut dapat dibuat produk yang sama. Selain itu,juga memungkinkan untuk membentuk benda-benda yang sulit dibentuk dengan cara tangan atau mesin. Cara pembuatan ini biasanya digunakan untuk membuat produk sanitair (doset, wastafel,

1. Cara Pembentukan dengan proses kering.

Dalam cara ini dipakai lempung/masa campuran yang berkadar air rendah 4 ay 12 %, sehingga masa tadi lembab. Cara membentuknya biasanya dengan alat kempa (press) yang bertekanan tinggi untuk mendapatkan produk yang mempunyai kepadatan tinggi pula. Cara ini umumnya dipakai untuk membuat produk keramik yang mempunyai kepadatan tinggi tetapi hasil bakarannya tidak sampai meleleh, misalnya dalam pembuatan produk ubin keramik, bata klinker dan bata tahan api.

3. Pengeringan keramik keramik

Pada saat keramik selesai dibentuk, biasanya mengandung air antara 7-30 % Itergantung cara pembentukkannya. Keramik ini masih dalam kondisi mentah dan basah sehingga untuk mengurangi kadar aimya perlu dikeringkan lebih dulu. Tujuan pengeringan adalah untuk mnguapkan air yang masih terkandung di dalam produk Imentah tadi, sehingga pada saat dibakar tidak banyak terjadi kerusakan, tidak berubah sifat maupun bentuknya.

Pada saat pengeringan, akan terjadi penyusutan karena air di dalam bahan mentah akan menauao sehinaaa butir-butir masa I emouna akan mendekat satu sama lain.Penyusutan akan terhenti apabila air yang_…menguap telah mencapai A± A’/ – 1/3 kali. Apabila penyusutan telah selesai, makaA produk kering sudah tidak mengalami perubahan bentuk lagi .

Pengeringan produk mentah dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

1. Pengeringan alami, yaitu suatu cars pengeringan yang memanfaatkan matahari dan suhu di sekitar benda tersebut.A Kecepatan pengeringan alami tergantung oleh : suhu udara di sekitarnya, kelembaban udara, kecepatan gerakan udara.
2. Pengeringan buatan, yaitu cara pengeringan dengan menggunakan tungku pemanas sehingga radiasi panas dari tungku dimanfaatkan untuk mengeringkan keramik mentah tadi.
3. Pembakaran Keramik

Pembakaran produk keramik bertujuan untuk mendapatkan produk yang bersifat tidak berubah bentuknya, keras, cukup kuat menahan beban, tahan air, padat dan tahan terhadap pengaruh cuaca lainnya.

Proses yang terjadi pada keramik selama pembakaran terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

1. Tahap penguapan air mekanis sisa pengeringan.

Jumlah air yang terkandung di dalam bahan mentah keramik setelah pengeringan A± 3 Se 10 ⁰/0. Pada tahap awal pembakaran, perlu dilakukan pengeringan air bebas ini. Pada tahap ini, pembakaran dilakukan secara perlahan-lahan dengan suhu relatif rendah ( 40 – ‘SOAK ) untuk menghindari penguapan secara mendadak yang menyebabkan benda retak. Kenaikan suhu pembakaran biasanya diatur antara 5 atau ‘OAK/jam.

1. Tahap Penguapan air mineral.

Pada umumnya air yang terkandung di dalam masa lempung tidak lepas pada suhu di bawah 200A°C dan umumnya lepas pada suhu di atas 500)5.⁰C – 700)5.⁰C. Pada tahap ini, benda keramik menjadi lebih berpori dan kurang kuat.

1. Tahap Pembakaran Cepat.

Pada tahap ini dimaksudkan agar terjadi sedikit peleburan pada dinding partikel lempung sehingga partikel satu dengan yg lainnya melekat. Untuk beberapa produk keramik yang memerlukan penyerapan air rendah, maka dilakukan peleburan lebih lanjut sehingga pori-pori yang ditinggalkan air bebas maupun air mineral menjadi tertutup.

Jenis jenis tungku pembakaran :

1. Tungku berkala (periodik). Tungku yang digunakan untuk pembakaran secara berkala, dimana sejumlah bahan keramik dibakar sekaligus sampai masak kemudian tungku didinginkan lagi dan hasil bakarannya dibongkar. Demikian dilakukan berulang secara berkala. Cara ini terlalu boros karena panas yang hilang banyak sekali, terutama panas untuk memanasi badan tungku dan sewaktu tungku dingin kembali.

Jenis-jenis tungku berkala :

1. Tungku ladang, tungku yang biasa digunakan untuk membakar bata merah, bersifat tidak permanen. Lamanya pembakaran dari mulai memanasi tungku sampai tungku dingin kembali adalah 5 Se 7 hari. Hasil bakaran pada umunya menghasilkan rendamen rendah (60%).
2. Tungku berkala permanen. Tungku ini berbentuk ruangan permanen (berbentuk segi empat dan lingkaran). Pada sisi bawah tungku diberi lubang-lubang pembakaran. Hasil bakaran pada umumnya merata dan menghasilkan rendamen antara 70 Se 85 ⁰/0.

2. Tungku Kontinu

Tungku yang bekerja secara terus menerus (tak berhenti) kecuali produksi berhenti. Proses pembakaran berlangsung berhari-hari, berbulan-bulan, dan hasilnya diambil setiap hari atau dalam jangka waktu tertentu.

Jenis tungku ini ada 2, yaitu :

1. Tungku kamar, dikenal dengan tungku Hofman. Berbentuk lorong yang bersekat­sekat menjadi beberapa ruangan. Dengan tungku ini hasil produksi cukup besar, dimana 1 kamar menghasilkan A± 3500 bata dan lebih hemat bahan bakar. Umumnya dipakai untu produksi keramik bangunan skala besar (bata & genteng).
2. Tungku terowongan. Berbentuk terowongan yang beratap. Pemabakaran dari samping, masa yang dibakar berjalan melalui lorong ini dengan kereta/lori. Jenis tungku ini termasuk modern untuk saat ini dg bahan bakar cair atau gas. Umumnya dipakai untuk produksi keramik halus, produk-produk keramik missal yang mutu dan harganya tinggi seperti produk sanitair.

2.6        Teknik Pengukuran

2.6.1        Resistivitas

Menurut Xiangdong (1996) dalam Indiani (2009) resistivitas adalah besarnya tegangan yang diberikan terhadap luas penanmpang suatu bahan tertentu dibagi besarnya arus yang mengalir dan panjang tersebut.

ρ=RAl

dengan ρmerupakan resistivitas bahan (Ωcm), l merupakan panjang bahan (cm), R merupakan hambatan bahan (Ω), dan A merupakan luas penampang bahan (cm²).

Untuk menentukan resistivitas berbentuk silinder dapat menggunakan (Griffiths, 1986):

ρ=2πRLln⁡(a)

Resistivas listrik suatu bahan merupakan ukuran kemampuan bahan tersebut unutk memindahkan muatan listrik dibawah pengaruh medan listrik. Standar isolator untuk tengan rendah berdasarkan resistivitasnya memiliki resistivitas ~ 107Ωcm, untuk isolator tegangan menengah maka harus memiliki resistivitas 10⁹-10¹⁴ Ωcm, dan untuk isolator tegangan tinggi maka resistivitasnya harus lebih dari 10¹⁴ Ωcm.

2.6.2        Densitas

Densitas merupakan suatu ukuran massa per unit volume dan dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (g/cm³) atau pound per inch kuadrat (lb/in²). Pengukuran densitas yang dilakukan adalah jenis densitas ruah (bulk density) berdasarkan metode Archimedes dimana menghitung ruah diberikan pada persamaan (Yusup, 1998):

ρb=mkmb-(mg-mkw)ρair

dengan ρbmerupakan bulk density (g/cm³), ρair merupakan densitas air (1g/cm³), mb merupakan masa basah (g), m_k merupakan massa kering (g), m_g merupakan massa ketika beban digantung dalam air (g), dan m_kw merupakan massa kawat penggantung.

2.6.3        Kuat Tekan

Kuat tekan didefinisikan sebagai ketahana suatu bahan terhadap beban yang dilakukan sampai bahan tersebut pecah. Secara umum dapat diketahui  hubungan antara kekuatan terhadap tekanan (pembebanan yang diberikan) adalah sebagai berikut:

P=FA

dimana P = kekuatan tekan (Pa), F adalah pembebanan dalam satuan newton (N) dan A adalah luas penampang dalam satuan m².

2.6.4        Susut Bakar

Pengukuran susut bakar dilakukan pada sampel uji berbentuk silinder. Susut bakar ini terdiri dari dua bagian yaitu:

1. Susut bakar volum adalah perbandingan perubahan volum dengan volum(∆V) sampel sebelum dilakukan pempakaran yang dinyatakan sebagai berikut:

% susut bakar volum = V0-V1V0x 100%

dengan V_o volume sampel yang belum dibakar (cm³), V₁ adalah volume sampel yang telah dibakar (cm³)

1. Susut bakar volum adalah perbandingan perubahan massa ∆mdengan massa sampel sebelum dilakukan pembakaran (m₀)yang dinyatakan sebagai berikut:

% susut bakar volum = m-m1m0x 100%

dengan m_o massa sampel yang belum dibakar (gram), m₁ adalah massa sampel yang telah dibakar (gram).

Susut bakar umumnya terjadi akibat hilangnya air karena penguapan dan terjadinya reaksi cat aditif dalam keramik dan butiran menyatu aktif terhadap butiran besar. Kekosongan yang terjadi akan diisi oleh fluks (pelebur), hal inilah yang mungkin dapat menyebabkan kekurangan massa dan sampel.

Dalam kehidupan sehari-hari, karamik memiliki banyak kegunaan, misalnya saja dapat dibuat sebagai guci, genteng, maupun peralatan lainnya. Agar peralatan yang di buat dapat bertahan lama dan memiliki kualitas yang baik, oleh karena itu proses pembuatan dan juga bahan baku yang digunakan harus sesuai dengan standar yang ada, di Indonesia ini standar yang digunakan adalah SNI ( Standar Nasional Indonesia ). Berikut adalah beberapa SNI yang membahas mengenai keramik :

–          SNI 15-1325-1989 “BATUAN PIROPILIT UNTUK PEMBUATAN KERAMIK HALUS”

–          SNI 03-2095-1998 “GENTENG KERAMIK”

–          SNI 1147-1989-A “MASSA BADAN KERAMIK GERABAH HALUS KERAS PLAT TETES PORSELIN”

2.7           Kegunaan Keramik

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 maka 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 .

Dalam bidang teknologi kedirgantaraan maupun antariksa, ternyata bagian-bagian tertentu dari pesawat terbang maupun pesawat luar angkasa terbuat dari bahan keramik. Sebagai contoh, pesawat antariksa ulang alik Columbia dan Discovery ternyata seluruh badan pesawat bagian luarnya dilapisi dengan mantel yang tahan api yang terbuat dari keramik yang ringan (light refractory brick) yang tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Tanpa dilapisi bahan keramik tersebut maka pesawat antariksa tidaklah mungkin dapat terbang menjelajah luar angkasa, karena ketika kembali ke bumi akan mengalami gesekan dengan atmosfir yang mengakibatkan terjadinya suhu yang sangat tinggi itu.

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 .

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.

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.