B A B VI

KACA DAN PORSELIN

Kaca dan Poselin tergolong dalam bahan mineral, tetapi penggunaannya tidak pada bentuk atau

keadaan alaminya melainkan harus diproses terlebih dulu dengan pemanasan (pembakaran),

pengerasan dan pelumeran.Karena itu pembahasannya secara tersendiri, dipisahkan dari bab

sebelumnya.

1. Kaca

Adalah substansi yang dibuat dengan pendinginan bahan-bahan yang dilelehkan, tidak

berbentuk kristal tetapi tetap pada kondisi berongga. Umumnya terdiri dari campuran silikat dan

beberapa senyawa antara lain borat, pospat. Kaca dibuat dengan cara melelehkan beberapa

senyawa silikat (pasir), alkali (Na, K) dengan bahan lain (kapur, oksida timah hitam).Sifat kaca

tergantung dari komposisi bahan pembentuknya. Massa jenisnya berkisar antara 2 hingga 8,1

g/cm3, kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2, kekuatan tariknya relative kecil yaitu 100

hingga 300 kg/cm2, termasuk bahan yang regas.Titik pelembekannya berkisar antara 500 hingga

1700oC, makin sedikit kandungan SiO2nya makin rendah titik pelembekan suatu kaca. Begitu

juga dengan muai panjangnya (α ) , makin banyak kadar SiO2 yang dikandung makin kecil α .

Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5 10-7 hingga 150 10-7 per derajat

celcius.Kemampuan kaca menahan perubahan suhu dilihat dari nilai muai panjangnya.Peralatan

atau piranti dari kaca yang dipanaskan atau didinginkan secara tiba-tiba akan meregang, hal ini

disebabkan distribusi suhu tidak merata pada lapisan luarnya dan keadaan tersebut

menyebabkan retaknya peralatan. Jika kekuatan tarik dari piranti kaca lebih rendah daripada

kekuatan tekannya, maka pendininan yang mendadak pada permukaannya akan lebih

memungkinkan terjadinya keretakan dibandingkan dengan pemanasan tiba-tiba. Kaca silica

jenis Red-hot akan lebih aman dalam hal pendinginan atau pemanasan tiba-tiba karena kaca

jenis ini mempunyai α yang sangat rendah.

Piranti kaca yang dindingnya tipis, ketahanannya terhadap perubahan panas mendadak lebih

baik dibandingkan dengan piranti kaca yang dindingnya tebal, karena dipengaruhi factor

kerataan pemuian permukaan kaca bagian luar dan dalam dinding piranti adalah tidak

sama.Untuk peralatan yang digunakan sebagai pelengkap dari perangkat kaca (lampu pijar,

tabung sinar katode) seperti logam, nilainya α nyaharus disesuaikan yaitu harus rendah karena

selalun bekerja pada suhu yang cukup tinggi, dengan demikian tidak terjadi keretakan di bagian

kacanya pada saat perangkat tersebut digunakan.

Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan kenaikan suhunya.

Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolik rendah ketahanan permukaannya pada media yang

lembab kecil.Kaca silica mempunyai ketahanan hidrolik yang paling tinggi.Kekuatan hidrolik

akan sangat berkurang jika kaca diberi alkali, tidak peka terhadap asam kecuali asam fluorida

( yang digunakan untuk membuat kaca embun). Umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh

alkali. Sifat elektrisnya dipengaruhi oleh komposisi kaca itu sendiri. Kaca yang digunakan

untuk teknik listrik pada suhu normal memerlukan syarat-syarat antara lain resistivitas berkisar

antara 108 hingga 1017 Ω − cm , permitivitas relative ε r berkisar antara 3,8 hingga 16,2 kerugian

sudut dielektriknya (tan ∂ ) 0,0003 hingga 0,01, tegangan break down 25 hingga 50 kV/mm.

Kaca silica mempunyai sifat kelistrikan yang paling baik, pada suhu kamar besarnya resistivitas

adalah 107 Ω − cm , ε r 3,8 dan tan ∂ pada 1 MHz adalah 0,0003. Jika kaca silica ditambahkan

natrium atau kalium, maka resistivitasnya akan turun, tan ∂nya akan naik sedikit. Kemampuan

isolasi kaca dapat lebih baik jika ditambahkan PbO atau BaO.

a. Pabrikasi dan peningkatan kualitas.

Kaca dibuat dengan cara mendinginkan secara cepast bahan-bahan yang dilelehkan atau

kristalisasi, proses ini disebut devritrivikasi. Pendinginan yang cepat tersebut diikuti dengan

naiknya kekentalan substansi atau pembentukan kristal. Pabrikasi diawali dengan

pemotongan, penghalusan dan pencampuran bahan-bahan mentah seperti:

Pasir silica (SiO2) soda (Na2CO3), kapur (CaCO3), Kalsium magnesium karbonat

(CaCO3.Mg CO3), borak (NaB4O7), asam boric(H3BO3) minium (Pb3O4), tanah kaolin dan

feldspar, semua bahan difusikan. Kaca dilelehkan dalam wadah, setelah bahan meleleh

(bahan yang mudah menguap hilang dengan sendirinya) maka terjadi reaksi antara

komponen pembentuknya, kaca yang masih lunak disebut metal. Metal selanjutnya

dihaluskan kembali di dalam sebuah tangki khusus dan dari tangki ini kaca diambil dan

dibentuk. Kaca kental tersebut kenyal sehingga mudah dibentuk dengan berbagai cara

seperti:

- peniupan (bola lampu, piranti gelas reaksi)

- penarikan (tatakan gelas, pipa dan tabung)

- penekanan dan pencetakan.

Kaca yang masih panas dapat disolder dengan baik seperti pada logam.

Umumnya kaca diproduksi dalam bentuk datar seperti kaca jendela dan bentuk kemasan

misalnya botol dan bola lampu.

Seperti pada pembentukan kaca harus didinginkan secara perlahan-lahan dengan system

anealing dalam oven panjang yang disebut lehr. Pendinginan perlahan-lahan ini sangat

penting untuk mengurangi regangan termal dalam. Regangan ini kemungkinan besar dapat

menyebabkan retaknya kaca saat terjadi pendinginan. Kaca dingin dapat direkayasa dengan

pemotong yang menggunakan intan, dibubut, diratakan, dibor dengan mata bor logam ekstra

keras seperti pobedit atau dengan bor perunggu yang menggunakan berbagai abrasip), kaca

juga dapat dipoles.

b. Kaca sebagai pengisolasi

Kaca silica mempunyai sifat isolasi yang tinggi, ketahanan panasnya tinggi dan kuat

terhadap pengaruh hidrolik. Pabrikasi kaca silica menggunakan dapur tinggi khusus.

Jenisnya ada 2, yaitu:

- kaca silica bening, dengan sifat yang lebih baik dari jenis lainnya

- kaca silica tidak bening, yang mempunyai gelembung udara di dalamnya, hal ini bisa

dimaklumi karena proses pembuatannya lebih mudah daripada kaca silica bening.

Massa jenis kaca silica 2,2 g/cm2. Pengelompokan kaca silica dalam keteknikan ada 3 yaitu:

- Kaca alkali tanpa Oksida berat, titik leburnya rendah, contohnya botol, kaca jendela.

- Kaca alkali yang menggunakan oksida berat, kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang

tinggi dibandingkan dengan kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah PbO atau kaca

Crown ditambah BaO digunakan sebagai optic. Kaca khusus untuik bahan dielektrik

kapasitor kapasitor adalah kaca flint yang disebut Minos. Salah satu jenis kaca crown ada

kaca pireks dengan koefisien termal 33.107per o C dan dapat menahan perbedaan suhu

yang mendadak

- Kaca non alkali, digunakan sebagai kaca optic dan isolator listrik. Jenis ada beberapa

dengan titik pelunakan yang tinggi.

c. Penggunaan kaca dalam keteknikan:

+ pembuatan bola lampu, tabung elektronik, penyangga filament

Titik pelunakan kaca ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya dibua mendekati muai panjang

logam ( wolfram, molybdenum) dan bahan yang disanggahnya.

+ Untuk bahan dielektrik pada kapasitor; yang masuk dalam jenis ini adalah minos, dengasn

permeabilitsa relative tinggi yaitu 7,5, sudut kerugian dielektri kecil pada frekuensi 1 MHz,

suhu 20oC, tan ∂ 0,0009

Pada frekuensi 1 MHz, suhu 200oC, tan ∂ 0,0012, nilainya α nya 82.107 per o C, massa jenis

3,6 g/cm3

+ Untuk membuat berbagai isolator, seperti isolator penyangga, antenna, len, bushing.Pada

penggunaan ini sifat kelistrikan dan kekuatan mekanis harus tinggi, tahan terhadap

perubahan suhu yang mendadak, tahan terhadap pengaruh kimia. Yang masuk jenis ini: kaca

silica, pireks kalium- natrium.

+ Pelapisan logam, jenisnya adalah enamel yang digunakan pada pelapisan logam atau benda

lain sejenis, misalnya dudukan lampu, reflector, barang-barang dekoratif, yang bertujuan

untuk melindungi barang-barang tersebut dari korosi sekaligus untuk memeperoleh

permukaan yang lebih bagus.JUga digunakan sebagai isolator listrik untuk merevisi resistor

tabung (kawat yang dililitkan pada tabung tersebut adalah resistor seperti nikrom,

konstantan). Enamel dileburkan kemudian tabung keramik yang sudah dililit kawat dicelup

sehingga celah antara lilitan terisi enamel. Tujuannya selain sebagai pengisolasi juga untuk

melindungi lilitan terhadap uap, debu dan oksidasi udara pada suhu kerja yang tinggi.

Enamel dipabrikasi dengan peleburan komponennya yang halus kemudian dituang sedikit

demi sedikit dalam keadaan meleleh ke dalam air yang dingin hingga membentuk bola,

kemudian dihaluskan menjadi bubuk. Untuk pelapisan dapat dilakukan dengan dua cara,

yaitu cara kering, perangkat yang akan dilapisi dipanasi hingga suhu tertentu kemudian

dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan demikian bubuk yang ada di sekitarnya akan

meleleh dan melapisi perangkat tersebut, proses ini di ulang-ulang hingga diperoleh

ketebalan yang diinginkan.Pada pelapisan basah, enamel mula-mula diaduk dengan air

sehingga diperoleh bubur enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat dimaksud,

selanjutnya perangkat yang dilapisi itu dikeringkan dan dipanaskan dalam oven hingga

meleleh dengan demikian melapisi perangkat. Untuk keperkuan pelapisan koefisien muai

panjangnya diusahakan agar = koefisien muai panjang bahan yang akan dilapisinya.

Untuk pelaisan resistor tabung (kaca boron- timah hitam dengan mangan peroksida) adalah

sangat sederhana, yaitu 27 % PbO, 70 % H3BO3, dan 3 % MnO2. Titik lebur enamel ±600o

C, warnanya akan hilang dan sebagian akan laruit di dalam air dalam jangka waktu lama.

Agar ketahanannya terhadap air dan panas, biasanya ditambahkan pasir kuarsa, sedangkan

untuk menambah kekuatan lekatnya bila digunakan untuk melapis baja atau besi tuang,

ditambahkan Ni da Co.

2. Sitol

Bahan dasarnya kaca yang merupakan pengembangan baru, pemakaiannya sangat luas

dengan struktur dan sifat antara kaca dan keramik, karena itu biasa disebut keramik-kaca

atau kaca-kristal. Sitol yang banyak dijumpai di pasaran adalah pyroceram dan vitoceram.

Pembuatannya dengan cara fusi dari bahan-bahan mentahnya sehingga meleleh kemudian

dikristalisasi, agar ketahanannya terhadap suhu dan kelistrikannya naik ditambahkan FeS,

TiO2, alkali fluoride, alkali fosfat dan logan alkali tanah.Sifat mekanisnya tinggi, nilainya

α nya rendah sehingga tahan terhadap perubahan suhu yang mendadak. Permitivitas relative

antara 5 sampai 6, tan ∂ pada frekuensi 1 MHz sekitar 0,01 dan pada 10000 MHz sekitar

0,001.

3. Porselin

Bahan dasarnya tanah liat, mudah dibentuk saat basah, tetapi tahan terhadap air dan kekuatan

mekanik naiknya setelah dibakar.Penggunaannya sebagai isolator antara lain: isolator tarik,

isolator penyangga, rol isolator. Proses pembuatan porselin secara garis besarnya sebagai

berikut: tanah liat dibersihkan dari kotoran seperti kerikil , dicampur air, diputar, ditekan,

diceak dan diekstruksi selanjutnya setelah terbentuk dikeringkan dilapis dengan gelas

(glazing) kemudian dibakar. Saat proses mulai dari proses basah sampai pembakaran terjadi

pengecilan dimensi karena itu saat pembuatan pada keadaan mentah harus lebih besar dari

ukuran akhir yang diinginkan. Umumnya produk-produk pada porselin toleransinya antara 2

hingga 5 %, sedangkan proses pelapisan harus dikerjakan dengan hati-hati karena saat itulah

yang menentukan kualitas produk. Pelapis adalah kaca halus atau bahan dasar kaca atau

campuran keduanya dipanaskan kemudian dilelehkan. Pelapisan dimaksudkan untuk

memperkuat dan memperindah permukaan. Dengan pelapisan gelas, arus bocor yang

melewati permukaan isolator akan lebih kecil terutama pada keadaan basah, sekaligus dapat

menaikkan tegangan terjadinya loncatan busur api (flashover). Tujuan dari pembakaran

adalah untuk mendapatkan kekuatan mekanik, kemampuan isolasi dan ketahanan terhadap

air yang lebih tinggi. Selama pembakaran struktur dari tanah liat akan berubah, air yang

terkadung dalamnya akan hilang dan terbentuk lubang kecil, lubang itu ditutup dengan

feldspar yang akan meleleh saat pembakaran dan menutup lubang tersebut, sekaligus

memperkuat bahan.

Pada proses pembuatan isolator porselin diperlukan suhu yang berkisar antara 1300o hingga

1500oC dalam jangka waktu 20 hingga 70 jam. Kenaikan temperature dari normal hingga

temperature tersebut perlahan-lahan, setelah tercapai suhu yang diinginkan pendinginan

dilakukan secara perlahan-lahan sebelum dikeluarkan dari oven. Bahan bakar yang

digunakan antara lain: batu bara, solar, gas atau listrik. Benda porselin disarankan tidak

disambung dengan menggunakan sekrup, tetapi dengan lem, semen atau diikat dengan

logam.

Massa jenisnya antara 2,3 hingga 2,5 g/cm3, koefisien muai panjang 3.10-6

Hingga 4,5 10-6per oC, ini dimaksudkan karena α semen 11.10-6 peroC, baja = 14.10-6 per

oC. Kekuatan tekan porselin 4000 hingga 6000 kg/cm2, kekuatan tarik 300 hingga 500

kg/cm2 untuk yang menggunakan pelapis, 200 hingga 300 kg/cm2 untuk yang tanpa pelapis.

Kekuatan tekuk 80 hingga 100 kg/cm2, lebih regas dari kaca. Tegangan tembus berkisar

antara 10 hingga 30 kV/mm, resistivitas 1011 hingga 104 Ω-cm, permitivitas antara 6 hingga

7 dan α nya 0,015 hingga 0,02 akan naik jika suhu dinaikkan. agar air hujan tidak

merambat masuk. Jumlah isolator gantung atau tarik yang digunakan tergantung pada

Penggunaan isolator pada tegangan tinggi harus mempertimbangkan tegangan pelepasan

(discharge voltage), yaitu tegangan yang dikenakan pada isolator yang yang menyebabkan

mengalirnya arus listrik melalui permukaan di antara elektroda-elektroda.

Pada banyak kasus pelepasan tegangan menyebabkan busur api pada permukaan isolator,

dapat terjadi pada keadaan basah (hujan 4,5 hingga 5,5 mm/menit) maupun kering. Pada

isolator gantung atau isolator tarik pada tegangan tinggi harus dibuat berlekuk besarnya

tegangan yang diisolasi, misalnya untuk tegangan 110kV, dibutuhkan 10 hingga 12 isolator,

untuk 400 kV, 20 hingga 24 isolator.

B A B VII

P L A S T I K

Plastik adalah bahan sintetis yang dapat dibentuk dengan pemanasan dan dapat diperkeras

tergantung pada strukturnya. Dikategorikan dalam dua jenis, yaitu:

- Termoplastik, dapat dilunakkan dengan pemanasan dan pada proses pendinginan akan

mengeras lagi. Yang masuk dalam jenis ini adalah: Polistiren, polietilen, nilon, pleksiglas

dan, Teflon. Secara umum termoplastik tidak tahan terhadap suhu yang tinggi,kecuali

teflon. Bahan ini kalau dipanasi pada suhu yang cukup tinggi akan meleleh.

- Termoseting, akan mengeras jika dipanasi dan setelah dingin tetap keras dan tidak dapat

dibuat seperti semula. Yang masuk dalam jenis ini adalah: bakelit, karet dan epoksi.

Umumnya tidak terbakar, tetapi pada suhu yang tinggi akan terjadi proses pengarangan dan

rontok.

Struktur Plastik

Plastik didapat dari polimerisasi monomer-monomer dengan mer sebagai unit dasar dari

molekul monomer. Monomer digabung menjadi polimer dan proses terjadinya polimer disebut

polimerisasi. Polimerisasi ini dapat secara alami maupun dibuat. Masing-masing atom karbon

mempunyai 4 lengan, dimana masing-masing lengan mengikat atom H, tetapi ada kemungkinan

mengganti salah satu atau beberapa atom hydrogen dengan Chloor, Fluor, benzena.Untuk

membentuk polimer dari 3 monomer ada 3 cara yaitu: penambahan, kopolimerisasi dan

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

Mer Monomer Polimer

kondensasi. Polimerisasi penambahan diperoleh dengan menggabungkan beberapa monomer

yang sama. Kopolimerisasi adalah proses yang mengkombinasikan beberapa monomer yang

berbeda dengan menggunakan proses penambahan. Polimerisasi kondensasi diperoleh dari

molekul-molekul dengan molekul yang rantainya panjang dikombinasikan untuk membentuk

rantai yang makin rumit dengan kompon yang dimiliki atau dengan kompon lain. Pada

polimerisasi ini terjadi residu (umumnya air), hasilnya bisa termoplastik ataupun

termoseting.Contoh polimerisasi kondensasi adalah nilon dan bakelit.

Berikut struktur Mer, Monomer dan Polimer

Menjadi :

C

H

H

C

H

H

Etilen

C

H

H

C

OH

H

Vinil Alkohol

C

H

H

C

Cl

H

Vinil Chlorid

C

H

H

C

H

C

C C

C C

C

Stiren

H

C

H

H

C

Cl

H

C

H

H

C

Cl

H

C

H

H

C

Cl

H

C

H

H

C

Cl

H

C

H

H

C

H

C

H

H

C

H

Cl Cl

Pabrikasi

Bahan pokok untuk membuat perangkat plastic adalah bubuk cetak yaitu komponen plastic

yang dimampatkan dengan tekanan tinggi untuk mendapatkan ukuran yang dikehendaki. Bubuk

cetak terdiri dari beberapa bahan isi yang dapat diperoleh dengan 2 metode yaitu:

- metode kering, yaitu dengan menggiling dan mencampur bahan isi dengan bahan pengikat

dalam keadaan padat

- metode basah, biasa juga disebut metode vernis, bahan isi pertama diimpreknasi dengan

larutan pengikat hingga larut, selanjutnya dipanasi hingga cairan pelarut menguap hingga

akhirnya menjadi bubuk. Pada proses ini bubuk yang dihasilkan adalah lebih homogen.

Pembuatan menggunakan cetakan, bubuk cetak dimasukkan dalam cetakan setelah dipanasi

lebih dulu, ditekan dengan penekan cetak sesuai dengan bentuk yang diperlukan. Agar

penggunaannya lebih mudah maka bubuk cetak dibuat dalam bentuk tablet kecil pada tekanan

rendah, dipanaskan dengan pemanas yang medan listriknya menggunakan frekuensi antara 5

sampai 50 MHz, baru dimasukkan dalam cetakan. Perangkat inti untuk pemanas berfrekuensi

tinggi adalah oscillator frekuensi tinggi dan kapasitor udara ( terdiri dari dua lempengan

dengan dielektrik udara). Untuk keamanan kerja kapasitor dimasukkan dalam sebuah kotak

yang pintunya saling mengunci (interlock) dengan tegangan yang diberikan pada kapasitor.

Tablet dipanasi secara menyeluruh dan untuk oscillator frekuensi tinggi dengan daya 1 kW

dapat memanasi 1 kg bahan pada suhu 120o -130o C dalam waktu kurang lebih 2 menit. Selain

cara di atas masih ada beberapa cara lain untuk membuat perangkat dari plastic, yaitu:

a. Metode Penekan - Kompresi atau Metode Langsung.

Pada metode ini bahan plastik dipanaskan dalam suatu wadah hingga meleleh, dengan

menggunakan suatu torak. Bahan yang sudah meleleh tersebut dikompresikan ke dalam

cetakan seperti ditunjukkan pada Gb. 7-2.

Cara yang ditunjukkan pada Gb 7-2 adalah untuk pabrikasi perangkat dari termoplastik

dengan produktivitas tinggi.

Jika metode ini digunakan pada termoseting, pada pencetaknya perlu diberi pemanas. Untuk

pabrikasi pipa, batang atau pengisolasian kawat digunakan ekstruder yang menggunakan

penekan jenis ulir seperti ditunjukkan pada Gb. 7-3.

b. Penuangan bahan plastik yang sudah dicairkan ke dalam pencetak terbuka tanpa tekanan.

c. Peniupan plastik cair seperti dilakukan pada pembuatan perangkat gelas yang berongga.

d. Pelapisan logarn baik secara penyemprotan cairan plastik ataupun pelapisan

dengan pernanasan hingga plastik lembek saja.

e. Pengerjaan perangkat plastik dengan menggunakan mesin, misalnya dengan : mesin bubut,

mesin bor. Dalam hal ini plastik dikerjakan pada kondisi dingin. Perangkat listrik yang

menggunakan, plastik sebagai komponennya misalnya: saklar, kotak-kontak; di samping diuji

kemampuan kelistrikannya, juga perlu diuji kekuatan mekaniknya dalam hal ini adalah

kekuatan tumbukan atau kekuatan pukulannya dengan martil atau pendulum seperti

ditunjukkan pada Gb. 7-4.

Cara pengujian adalah sebagai berikut:

Benda yang akan diuji dipasangkan pada 4 yang ukurannya tepat sama dengan Iekukan 2 yang

penampangnya berbentuk empat persegi panjang ukuran 10 x 15 mm dengan ketebalan 1 cm.

Pendulum 1 ditempatkan pada posisi setinggi h1 cm dari pusat benda uji kemudian dilepaskan.

Karena berat pendulum G (kg) maka pendulum terayun menumbuk benda uji dan gerakannya

berlanjut hingga setinggih h2 cm (perhatikan gambar dengan garis putus-putus).

Dari pengujian tersebut kekuatan tumbukan ((σt) adalah sama dengan energi yang digunakan

memecahkan bahan uji dibagi penampangnya (S) yaitu

σt =G (h1 − h2 )

SKg/cm

............... (7-1)

Pengujian ketahanan panas bahan plastik yang dilakukan MARTEN seperti ditunjukkan pada

Gb. 7-5

Ukuran benda yang diuji adalah 120 x 15 x 10 mrn dipasangkan pada posisi seperti tampak

pada Gb. 7-5.

Dengan adanya panas dari pemanas 7 maka plastik akan menjadi lunak,. Karena adanya beban 6

maka akan terjadi pembengkokan (beban menyebabkan kekuatan pembengkokan adalah sebesar

50 kg/cm2). Makin lunak plastik yang diuji maka penunjuk 9 akan makin turun. Selanjutnya

suhu dinaikkan dari suhu asal yaitu 20' C sebesar 50' C setiap jam. Ketahanan panas dinyatakan

pada suhu setelah jarum turun ± 6 mm dari penunjukan semula yaitu ketika suhunya 20' C.

7.3. Mikaleks

Mikaleks adalah bahan plastik anorganik yang termasuk isolasi klas C mempunyai bahan n

pengikat kaca dan bahan pengisi bubuk mika. Mikaleks adalah dipres pada suhu yang agak

tinggi yaitu sekitar 6000 C dengan tekanan 500 hingga 700 kg/cm2

Mikaleks dapat digunakan untuk pabrikasi perangkat yang bagian dalamnya perlu disisipi

logarn atau untuk membuat lembaran-lembaran atau batang-batang yang akan dikerjakan

dengan dibor atau digergaji.

Mikaleks mempunyai sifat isolasi yang baik, ketahanan panasnya tinggi, demikian pula

ketahanannya terhadap uap.

Mikaleks warnanya agak agu-abu, keras, massa jenisnya 3 g/cm3. Menurut percobaan Marten

ketahanan panasnya sekitar 4500 C.

Kekuatan tariknya 300 hingga 400 kg/cm2, kekuatan tekannya 2500 hingga 3000 kg/cm2,

kekuatan tumbukannya 2 hingga 3 kg/cm.

Resistivitas mikaleks pada suhu 10000 adalah kurang dari 10-12 Ω permitivitasnya

( ε ) sekitar 7,5 tegangan tembus 15 kV/mm.

Mikaleks tahan terhadap pengaruh minyak tanah dan macam-macam larutan organik, tetapi

sensitif terhadap asam pekat dan larutan alkali. Kelemahannya adalah karena mikaleks

menyerap air (higroskopis). Hal ini dapat dilihat, jika mikaleks direndam air selama 24 jam

tan δ) nya akan berubah dengan tajam.

Akhir-akhir ini mikaleks digunakan untuk membuat mika sintetis, fluoro flogopit pada pabrikasi

di sarnping mika alami. Hasilnya, ketahanan panas dan ketahanan radiasinya meningkat.

7.4. Karet

Penggunaan karet sebagai bahan isolasi khususnya untuk isolasi kawat dan kabel masih

banyak antara lain: SiA, SiAF, N4GA, N4 GAF, H 05 RRF, H 07 RNF.

Karet alam maupun karet sintetis adalah polimer yang mempunyai elastisitas pemuluran yang

tinggi. Karet alam adalah subtansi yang diperoleh dari getah karet (Hevea Brasiliensis ). Getah

karet mengandung lateks. Dengan menggunakan penguapan pada lateks, maka air yang

terkandung akan hilang dan dengan penambahan asam, didapatkan Karet Alam.

Karet alam adalah polimer dari hidrokarbon isopren C5H8 yang mempunyai struktur molekul

sebagai berikut:

— CH2 — C = CH — CH2 — C = CH — CH2 — --- I I UH3 CH3

Karet alam pemakaiannya relatif terbatas karena kepekaannya terhadap oksidasi dan

resistansinya terhadap suhu adalah rendah dan pada pemakaian dalam waktu yang lama akan

retak-retak dan mudah putus.

Untuk menaikkan kemampuannya, maka karet alam perlu divulkanisasi yaitu dengan memanasi

dan menambahkan sulfur pada karet alam tersebut. Dengan menambahkan sulfur 1 hingga 3 %

akan membuat karet menjadi lunak dan sangat elastis. Sedangkan jika ditambahkan ± 25 %

sulfur maka karet akan menjadi keras. Di samping itu perlu bahan pengisi seperti : kapur dan

bubuk mika. Sedangkan sebagai pelunak untuk memperbaiki sifat karet adalah menggunakan

asam stirik, parafin, vaselin atau bitumen, Untuk bahan penguat digunakan : seng, kaolin atau

karbon.

Kemampuan isolasi karet mentah murni adalah lebih tinggi dibanding den an karet yang sudah

divulkanisasi. Resistivitas karet berkisar antara 1014 hingga 1015 Ω cm tan δ pada frekuensi 50

Hz berkisar antara 0,01 hingga 0,03 dan permitivitas (ε)

adalah 2,5 hingga 5

7.4.1. Karet Butadin

Karet butadin adalah karet komersial yang mempunyai struktur molekul CH2 — CH =

CH — CH2 — diperoleh dari polimerisasi gas butadin hidrokarbon H2C = CH - CH =

CH2.

Sifat kelistrikan karet butadin adalah baik dan digunakan isolasi penghantar (kawat maupun

kabel) pada tegangan rendah. Namun jika diproses lagi dengan kompon khusus yang tahan

ozon, maka karet ini dapat digunakan pada tegangan menengah. Suhu kerja maksimum karet

butadin adalah 60' C. Jika karet butadin dipolimerisasi dengan stiren, maka didapat karet

butadin stiren yang lebih tahan lama di dalarn pemakaiannya dibanding karet butadin biasa.

7.4.2. Karet Butil

Karet Butil mempunyai struktur molekul sebagai berikut:

CH3 CH3

I I — C — CH2 — C — CH2 — CH2 — C = CH — CH2

I I I CH3 CH3 CH3

Karet ini mempunyai sifat isolasi yang baik didapat dari isobutilen H2C C (CH3)2

dengan isopren atau butadin.

Penggunaannya adalah sebagai isolasi pada jaringan tegangan menengah, kabel

tanah, kabel penghubung peralatan yang tercelup air.

7.4.3. Karet Poli Chloropren

Karet ini didapat melalui polimerisasi chloroprene (HC = C — CH = CH2) I

Cl

Karet ini mempunyai struktur molekul:

-- — CH2 — C — CH — CH2 — -- I Cl

Karet polichloropren mempunyai resistivitas rendah, tan δ dan ε yang tinggi.

Mempunyai ketahanan terhadap kikisan dan tidak menjalarkan api. Penggunaannya

adalah untuk isolasi : kabel-kabel tambang, kabel pada instalasi pemurnian

minyak, kabel las, isolasi penghantar pesawat terbang.

7.4.4. Karet Silikon

Salah satu dari beberapa jenis karet silikon adalah karet polimetilsilosen

dengan struktur molekul :

CH3 CH3

I I -- — O — Si — O — Si — --

I I CH3 CH3

Untuk suhu kamar, kemampuan isolasinya adalah setara dengan jenis karet

komersial lainnya. Tetapi pada suhu tinggi (kemampuan kerjanya hingga 1500 C

kemampuan isolasinya jauh lebih tinggi dibanding karet lainnya.

Beberapa sifatnya adalah: kekuatan mekanisnya rendah, tidak tahan terhadap

bahan pelarut. Penggunaannya antara lain: kabel untuk alat-alat pemanas, kabel

penghubung lampu busur, penyekat kapasitor dengan dielektrik cair, penyekat pada

trafo minyak. Dari semua jenis karet komersial di atas dilihat dari sifat mekanisnya

dapat dibedakan menjadi 2kelompok yaitu : karet dengan kekuatan tarik cukup

tinggi walaupun tanpa bahan pengisi dan karet

yang kekuatan tariknya tinggi jika diberi bahan pengisi atau divulkanisasi dengan

termoseting.