KERAMIK

I. Definisi KeramikKeramikpada awalnya berasal dari bahasaYunanikeramikosyang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, sepertigerabah,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).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.keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya.

II. Sifat KeramikSifat yang umum danmudahdilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britleatau 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 berkembangKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk : kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah, Tahan korosi, Sifat listriknya dapat insulator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor, Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik, dan e) Keras dan kuat, namun rapuh.

III. Sifat Mekanik KeramikKeramik biasanya material yang kuat, dan keras dan juga tahan korosi. Sifat-sifat ini bersama dengan kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi, membuat keramik merupakan material struktural yang menarik. Aplikasi struktural keramik maju termasuk komponen untuk mesin mobil dan struktur pesawat. Misalnya, TiC mempunyai kekerasan 4 kali kekerasan baja. Jadi, kawat baja dalam struktur pesawat dapat diganti dengan kawat TiC yang mampu menahan beban yang sama hanya dengan diameter separuhnya dan 31 persen berat. Semen dan tanah liat adalah contoh yang lain, keduanya dapat dibentuk ketika basah namun ketika kering akan menghasilkan objek yang lebih keras dan lebih kuat. Material yang sangat kuat seperti alumina (Al2O3) dan silikon karbida (SiC) digunakan sebagai abrasif untuk grinding dan polishing.Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit. Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural. Dalam logam, elektron-elektron yang terdelokalisasi memungkinkan atom-atomnya berubah-ubah tetangganya tanpa semua ikatan dalam strukturnya putus. Hal inilah yang memungkinkan logam terdeformasi di bawah pengaruh tekanan. Tapi, dalam keramik, karena kombinasi ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah bergeser. Keramiknya dengan mudah putus bila gaya yang terlalu besar diterapkan.Faktur rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putus yang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar mulus penampakannya.Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan.

IV. Klasifikasi KeramikPada prinsipnya keramik terbagi dua, yaitu Keramik tradisional dankeramik halus. a. 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).b. Keramik halus (Fine ceramics) ataukeramik 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).

V. Bahan Penyusun Keramika. Lempungatautanah liatialah kata umum untuk partikelmineralberkerangka dasarsilikatyang berdiameterkurang dari 4mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/ataualuminiumyang halus. Unsur-unsur ini,silikon,oksigen, danaluminumadalah unsur yang paling banyak menyusunkerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika olehasam karbonatdan sebagian dihasilkan dari aktivitaspanas bumi.Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkenaair. Sifat ini ditentukan oleh jenismineral lempungyang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya. Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis golongan oksida silikon dan satu lapis oksida aluminium. Mineral lempung golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan membesar saat basah. Karena perilaku inilah beberapa jenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutan atau "pecah-pecah" bila kering.b. Kalsitadalah sebuahmineral karbonatdanpolimorfkarbonat kalsium(CaCO3) paling stabil. Polimorf lain adalah mineralaragonitdanvaterit. Aragonit akan berubah menjadi kalsit pada suhu 380-470 C[5], sementara vaterit justru kurang stabil. c. Feldspar(KAlSi3O8NaAlSi3O8CaAl2Si2O8) adalah kelompokmineraltektosilikatpembentuk batu yang membentuk 60%kerakBumi. Feldsparmengkristaldarimagmapada batuanbekuintrusifdanekstrusifdalam bentuk lapisan, dan juga ada dalam berbagai jenisbatuan metamorf.[2]Batu yang hampir seluruhnya terbentuk dari feldsparplagioklaskalsium dikenal sebagaianortosit.Feldspar juga ditemukan di berbagai jenisbatuan sedimen. d. Lanauadalah tanah atau butiran penyusun tanah/batuan yang berukuran di antarapasirdanlempung. Beberapa pustaka berbahasa Indonesia menyebut objek ini sebagaidebu. Lanau dapat membentukendapanyang mengapung di permukaanairmaupun yang tenggelam.e. Kalsitadalah sebuahmineral karbonatdanpolimorfkarbonat kalsium(CaCO3) paling stabil. Polimorf lain adalah mineralaragonitdanvaterit. Aragonit akan berubah menjadi kalsit pada suhu 380-470 C[5], sementara vaterit justru kurang stabil.f. Dolomitadalahmineralyang berasal dari alam yang mengandung unsur hara magnesium dan kalsium berbentuk tepung dengan rumus kimia CaMg(CO3)2.g. Pasiradalah contoh bahanmaterial butiran. Butiran pasir umumnya berukuran antara 0,0625 sampai 2milimeter. Materi pembentuk pasir adalahsilikon dioksida, tetapi di beberapapantaitropisdansubtropisumumnya dibentuk daribatu kapur. Pasir tidak dapat di tumbuhi oleh tanaman, karena rongga-rongganya yang besar-besar.

VI. Macam- macam KeramikKeramik adalah semua benda-benda yang terbuat dari tanah liat/lempung yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Pengertian keramik yang lebih luas dan umum adalah Bahan yang dibakar tinggi termasuk didalamnya semen, gips, metal dan lainnya.a. Gerabah (Earthenware),dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000C. 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.b. Keramik Batu (Stoneware),dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200-1300C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.c. 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 1350C atau 1400C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500C. 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.d. Keramik Baru (New Ceramic),adalah 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.

Badan keramik adalah bagian utama dalam pembuatan keramik dan bahan utamanya biasa disebut dengan bahan mentah keramik. Contoh bahan mentah keramik alam seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, pyrophillit dan sebagainya.Sedangkan bahan keramik buatan seperti mullit, SiC, Borida, Nitrida, H3BO3 dan sebagainya.Bahan mentah keramik digolongkan menjadi 5 (lima) yaitu (1) Bahan Pengikat Contoh : kaolin, ball clay, fire clay, red clay, (2) Bahan Pelebur Contoh : felspar, kapur, (3) Bahan Pengisi Contoh : silika, grog (samot), (4) Bahan Tambahan Contoh : water glass, talk, pyrophillit, dan (5) Bahan Mentah Glasir. (Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu), diantaranya adalah a. Bahan mengandung sio2 pasir kuarsa lempung feldspar, b. Bahan mengandung oksida basa potas felspar batu kapur soda abu,c. Bahan mengandung Al2O3 kaolin feldspar, d. Bahan tambahan Contoh : bahan pewarna ( senyawa cobalt, senyawa besi, e. Bahan perekat Contoh : gum, f. Bahan penutup Contoh : Oksida sirkon, oksida seng, g. Bahan pelebur Contoh : asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, baco3 h. Untuk bahan opacifer : SnO2, ZrO dan sebagainya

VII. Cara Pembuatan KeramikCara pembentukan dengan tangan langsung seperti coil, lempengan atau pijat jari merupakan teknik pembentukan keramik tradisional yang bebas untuk membuat bentuk-bentuk yang diinginkan. Bentuknya tidak selalu simetris. Teknik ini sering dipakai oleh seniman atau para penggemar keramik.Teknik pembentukan dengan alat putar dapat menghasilkan banyak bentuk yang simetris (bulat, silindris) dan bervariasi. Cara pembentukan dengan teknik putar ini sering dipakai oleh para pengrajin di sentra-sentara keramik. Pengrajin keramik tradisional biasanya menggunakan alat putar tangan (hand wheel) atau alat putar kaki (kick wheel). Para pengrajin bekerja di atas alat putar dan menghasilkan bentuk-bentuk yang sama seperti gentong, guci dllTeknik pembentukan dengan cetak dapat memproduksi barang dengan jumlah yang banyak dalam waktu relatif singkat dengan bentuk dan ukuran yang sama pula. Bahan cetakan yang biasa dipakai adalah berupa gips, seperti untuk cetakan berongga, cetakan padat, cetakan jigger maupun cetakan untuk dekorasi tempel. Cara ini digunakan pada pabrik-pabrik keramik dengan produksi massal, seperti alat alat rumah tangga piring, cangkir, mangkok gelas dan lain-lain.Disamping cara-cara pembentukan diatas, para pengrajin keramik tradisonal dapat membentuk keramik dengan teknik cetak pres, seperti yang dilakukan pengrajin genteng, tegel dinding maupun hiasan dinding dengan berbagai motif seperti binatang atau tumbuh-tumbuhanProses pembentukan ini diantaranya adalah slip casting, pressure casting, injection molding, dan extruction. Setelah dibentuk, keramik kemudian dipanaskan dengan proses yang dikenal dengan nama densifikasi (densification) agar material yang terbantuk lebih kuat dan padat.Slip Casting adalah proses untuk membuat keramik yang berlubang. Proses ini menggunakan cetakan dengan dinding yang berlubang-lunagng kecil dan memanfaatkan daya kapilaritas air.Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang berbentuk seperti cetakan.Teknik cetak adalah proses ini digunakan untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini menggunaan 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.Extrusion adalah proses kontinu yang manama bubuk keramik dipanaskan didalam sebuah tong yang panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan mendorong material panas tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang kontinu, setelah terbentuk dan didinginkan, keramik dipotong pada panjang tertentu. Proses ini digunakan untuk membuat pipa keramik, ubin dan bata modern.Proses densifikasi menggunakan panas yang tinggi untuk menjadikan sebuah keramik menjadi produk yang keras dan padat. Setelah dibentuk, keramik dipanaskan pada tungku (furnace) dengan temperatur antara 1000 sampai 1700 C. Pada proses pemanasan, partikel-partikel bubuk menyatu dan memadat. Proses pemadatan ini menyebabkan objek keramik menyusut hingga 20 persen dari ukuran aslinya. Tujuan dari proses pemanasan ini adalah untuk memaksimalkan kekerasan keramik dengan mendapatkan struktur internal yang tersusun rapih dan sangat padat.

VIII. Teknik Pembuatan Keramik1. AnagamaAnagma adalah teknik pembakaran tertua di Jepang, yakni sekitar setengah abad yang lalu. Hasil dari teknik ini adalah kesan natural dari corak permukaan keramik yg bermotif abu. Kesan natural itulah yang disanjung oleh para seniman keramik dunia. Anagma biasanya terdiri satu lorong panjang dengan tungku disalah satu ujung dan cerobong asap diujung lainnya. Biasanya anagama dibangun di lereng. Waktu pembakarannya bervariasi mulai sehari sampai beberapa minggu. Ada berbagai jenis desain Anagama, tidak hanya dapat kita jumpai di Jepang, namun di benua lain. selain desain yang berbeda, metode pembakaran dan penungkuannya juga berbeda. Tidak ada metode pembakaran sederhana yg sama persis, kecuali cara pembakaran menggunakan media listrik Gambar 1Angama2. Black FiringBlack Firing adalah salah satu teknik primitif pembakaran keramik. Teknik ini menggunakan suhu 1000 derajat Celcius yang dihasilkan dari gas yg dibuat secara tradisional(bio gas), desain tungku terdiri dari tumpukan batu bata yang direkatkan dengan tanah liat tahan api. Pada saat pembakaran ditambahkan gula dengan jumlah yang banyak melalui pintu tungku. Pembakaran gula tersebut menghasilkan karbon yang mengahasilkan motif menarik pada permukaan keramik dengan warna dominan hitam. Waktu pembakaran sekitar lima jam dengan suhu yang stabil. Setelah itu keramik dibiarkan mengering dan diambil keesokan harinya.

3. Pit FiringTeknik pembakaran ini ditemukan secara tidak sengaja yakni pada saat pembuatan api unggun secara tidak sengaja tanah liat yg ikut terbakar dan menjadi keras. Teknik pembakaran ini dilakukan di dalam kubangan tanah dimana bagian bawah kubangan tersebut diisi oleh tumpukan kayu, ranting, daun atau rumput kering. Keramik mentah ditempatkan diatas tumpukan tersebut dan tumpukan kayu, ranting dan kotoran disusun disamping keramik mentah sampai membentuk gundukan yg menutupi keramik dan kemudian dibakar. Menjelang akhir proses pembakaran, keramik ditimbun dengan pasir untuk mengurangi kontaminasi oksigen bebas di tumpukan pasir yg bisa merusak keramik. Tumpukan pasir dibuka setelah 3 hari. Tidak semua bahan keramik cocok menggunakan teknik ini, tanah liat merah adalah bahan paling cocok menggunakan teknik ini.

Gambar 2Metode Pit Firing

4. RakuTeknik ini berasal dari jepang, mulai dikenal mulai abad ke 16. fungsi gerabah (raku) itu sendiri biasanya digunakan pada acara traditional minum teh di Jepang. Pembuatannya menggunakan bara api kecil, dimana keramik mentah dibakar secara cepat pada temperatur panas (sedang), dan kemudian keramik dapat segera diambil dari tungku pembakaran. Cara ini dapat mengurangi penggunaan bahan bakar serbuk kayu, koran dan bahan2 bakar lainnya. Hiasan raku cenderung bermotif sederhana. Teknik ini paling banyak diminati pada saat demontrasi pembuatan keramik di acara-acara festival keramik.Keramik Dinasti Ming Ditemukan di Karimunjawa

Gambar 3Metode Raku

KESIMPULAN

Keramikpada awalnya berasal dari bahasaYunanikeramikosyang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, sepertigerabah,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).Keramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk : Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah, Tahan korosi, Sifat listriknya dapat insulator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor, Sifatnya dapat magnetik dan non-magnetik, dan e) Keras dan kuat, namun rapuh.Adapun teknik teknik pembakaran pada keramik Anagama Raku Black Firing Pit Firing Electric firing Wood firing

DAFTAR ISI

Anonim, 2010, Keramik dan Metoda Pembakarannya. http.//achmadinblog.word-press.com/2010/10/16/keramik-dan-metoda-pembakarannya/, Diakses Tanggal 18 April 2014 pukul 20.12 WIB.