keramik 2
description
Transcript of keramik 2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk
dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Kamus dan ensiklopedi 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 semuabahan bukan logam dan anorganik
yang berbentuk padat.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.
1.2 Tujuan
Makalah ini perlu diaplikasikan oleh para pengrajin keramik di Indonesia untuk
ketergantungan penggunaan bahan baku keramik yang tidak bisa dipasok dari lokal yakni bahan
bahan yang diimpor dari luar negeri terutama dari Cina dan Eropa.
1.3 Manfaat
Keramik dinilai dari propertinya. Kegunaan keramik beragam disesuaikan dengan
kemampuan dan daya tahannya. Keramik dengan properti elektrik dan magnetik dapat digunakan
sebagai insulator, semikoncuktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan properti yang berbeda
dapat digunakan pada aerospace, biomedis, konstruksi bangunan, dan industri nuklir.
BAB II
TEORI
2.1. Penggolongan Keramik
Secara prinsip keramik terbagi atas keramik tradisional dan keramik halus. Keramik
tradisional dibuat dengan menggunakan bahan alam seperti kuarsa, kaolin dan lain-lain. Yang
termasuk keramik tradisional adalah : barang pecah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile,
bricks), dan untuk industry (refractory). Keramik halus atau fine ceramics (keramik modern atau
biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering ceramic, technical 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.
Salah satu produk keramik yaitu keramik putih. Whiteware atau keramik putih adalah
nama umum yang diberikan untuk produk keramik yang biasanya berwarna putih dan
mempunyai tekstur (jaringan) halus. Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas
terpilih dan fluks dalam jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu cukup tinggi (1200 – 1500
oC) di dalam tanur (kiln). Oleh karena jumlah dan macamnya fluks beragam, terdapat pula
keragaman dalam tingkat vitrifikasi di antara keramik putih ini, mulai dari keramik tanah sampai
pada keramik cina ke kaca.
Keramik tanah (earhware) atau kadang disebut barang pecah belah semi ke kaca
(semivitreous dinnerware), adalah keramik berpori dan tidak transluen dengan glasir lunak.
Sedangkan keramik cina (chinaware) atau keramik vitrifikasi transluen dengan glasir sedang dan
tahan terhadap abrasi (pengikisan) tertentu. Keramik cina ini digunakan untuk tugas nonteknik.
Keramik industri dibuat dari bubuk yang telah diberi tekanan sedemikian rupa kemudian
dipanaskan pada temperatur tinggi. Berbeda dengan keramik tradisional, sebagian besar keramik
industry dibentuk dari bubuk kimia khusus seperti silicon karbida, alumina dan barium titanate.
Material yang digunakan untuk membuat keramik ini biasanya digali dari perut bumi dan
dihancurkan hingga menjadi bubuk. Produsen seringkali memurnikan bubuk ini dengan
mencampurkannya dengan suatu larutan hingga terbentuk endapan pengotor.
Kemudian endapan tadi disaring dan bubuk material keramik dipanaskan untuk
menghilangkan impuritis dan air. Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi dan
berukuran sekita 1 mikrometer (0.0001 centimeter). Setelah pemurnian, biasanya ditambahkan
sedikit wax (lilin) untuk melekatkan bubuk keramik agar mudah dibentuk. Plastik juga dapat
ditambahkan untuk mendapatkan kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk tersebut dapat
dibentuk berbeda-beda dengan beragam proses pembentukan (molding). Proses molding ini
diantaranya slip casting (proses pelubangan keramik), pressure casting (bubuk keramik
dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan hingga menjadi lapisan solid keramik), injection
molding (pembuatan objek keramik), dan extrusion (untuk pemotongan bentuk keramik menjadi
pipa keramik, ubin atau bata modern).
Keramik dinilai dari propertinya, termasuk juga keramik industri.
Kegunaan keramik beragam disesuaikan dengan kemampuan dan daya tahannya.
Keramik dengan property elektrik dan magnetic dapat digunakan sebagai isolator,
semikonduktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan properti berbeda dapat digunakan pada
aerospace, biomedis, konstruksi bangunan dan industry nuklir.
Dalam pengembangan proses pembuatannya, biasanya terdapat beberapa permasalahan
seperti temperatur tidak bisa naik seperti yang diinginkan, hasil bakar tidak sesuai dengan
temperatur yang sebenarnya, hasil bakar terlihat agak hitam, dan kendala lainnya. Dan untuk
mendapatkan hasil pembakaran keramik yang baik, dan memperpendek waktu pembakaran.
Untuk mengatasi temperatur yang tidak bisa naik, dilakukan pelebaran cerobong tungku
dan dilengkapi penutup cerobong yang bisa diatur (demper), memberbesar lubang dasar tungku
yang menuju cerobong, dan memperbesar lubang burner. Untuk hasil bakar yang gosong,
dilakukan dengan memperbesar lubang angin, bahan bakar ditambah dan lubang oksigen
diperbesar, memperhatikan jarak keramik dengan api, dan penambahan waktu lebih lama khusus
pada saat mencapai temperatur tinggi.
2.2. Sifat Keramik
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 1200oC, keramik engineering seperti keramik
oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000oC. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan
salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.
2.3. Bahan Baku Keramik
Bahan baku keramik maju (advance ceramic / engineering ceramic) biasanya berupa
serbuk yang telah mengalami proses sedemikian rupa sehingga mudah untuk diproses lanjut
(ditekan, disintering dan dipoles) Tentunya untuk mendapatkan kualitas keramik yang tinggi
memerlukan pemrosesan tertentu tidak hanya bahan baku yang handal.
a. Serbuk Keramik Silikat
1. Efek Domino pada Pemrosesan Keramik
Sesuai dengan sifat alami keramik, bahan baku keramik yang digunakan untuk produksi
mempunyai banyak kendala yang mempengaruhi pada sifat akhir benda jadi dibandingkan
dengan kelompok bahan lain misal logam atau polimer. Hal ini dikarenakan tidak terdapat
tahapan penghalusan lanjut untuk keramik, tidak seperti logam (peleburan – pembekuan –
deformasi plastik). Pada dasarnya, “apa yang masuk – itulah yang keluar”.
Semua ketidak-sempurnaan pada bahan baku diperbanyak kedalam pembesaran ketidak-
sempurnaan dalam produk yang disinter. Efek domino ini menekankan ketergantungan dari sifat
akhir produk keramik dalam karakteristik semua tahapan pemrosesan, dan secara umum dalam
karakteristik bahan baku, secara harfiah bila terdapat kesalahan dalam satu tahap pemrosesan
keramik maka akan mempengaruhi secara nyata hasil akhir keramiknya.
2. Mineralogi Keramik
Keramik secara tradisional berdasar pada mineral oksida, atau mineral-mineral lain
dimana dapat berubah menjadi oksida-oksida luluh, seperti hidroksida, karbonat, sulfida, halida,
phospatat dll. Mineral-mineral ini merupakan gabungan dari sebagian besar unsur yang ada
dipermukaan bumi ini. Bagaimanapun juga, berkenaan dengan keunggulan oksigen dalam kerak
bumi, hampir setengah unsur yang telah dikenali terjadi secara normal sebagai oksida, biasanya
oksida kompleks seperti silikat. Struktur silikat meliputi sejumlah besar unsur-unsur dalam tabel
periodik.
Deret unsur-unsur relatif besar dimana sering terdapat dalam keramik meliputi: O, Al, Si,
Ca, Mg, Ti, Na, K. Hal ini menarik untuk dicatat, bahwa beberapa keramik penting menunjukkan
konsentrasi yang agak tinggi pada air laut. Sungguh, sebagian besar MgO dengan kemurnian
tinggi (suatu bahan tahan api yang penting) sekarang ini disediakan dari air laut. Bagaimanapun
juga, sebagian besar mineral penting dalam keramik berasal dari transformasi batu beku dari
perapian (igneous rock), seperti halnya granit atau basal dimana kristal terbentuk dari magma.
Batu-batu ini adalah silikat kompleks, dimana komposisi dapat menggambarkan kandungan dari
oksida biner sederhana seperti silika, alumina,alkali dll.
Silika, oksida yang relatif besar di Bumi (62% berat dari kerak kontinental Bumi) adalah
dasar dari klasifikasi ini. Batu dengan proporsi SiO2 yang tinggi (dan biasanya mengandung
alumina yang tingi – dimana merupakan komponen kedua terbesar di kerak Bumi, mengandung
16% berat) dikenal dengan nama asidik (acidic), dan dengan silika rendah (dan biasanya
mengandung magnesia yang tinggi {[3,1% dari kerak bumi] dan/atau kalsia [5,7% dari kerak
bumi]): didefinisikan sebagai dasar. Alumina agak tidak umum dalam batuan dasar, dan
sebaliknya: magnesia adalah tidak umum dalam batuan asidik. Hal ini sangat menguntungkan
untuk produksi bahan tahan api khususnya: kontaminasi silang dari batuan dasar dan asidik akan
menyebabkan kehilangan ketahanan api yang signifikan, yaitu secara signifikan menurunkan
titik lebur yang mengkontaminasi bahan.
Kristalisasi dari batuan beku dari perapian menjadikan formasi dari silikat dan mineral-
mineral lain penting dalam pemrosesan keramik. Istimewanya, hal ini dipercaya dimana
kerusakan dari beberapa silikat, diikuti dengan sedimentasi, membentuk formasi mineral tanah
liat.
Bahan baku dasar untuk keramik tradisional termasuk lempung, silika SiO2, dan
Fledspars (K, Na) AlSi3O8, dan beberapa industri kimiawi lain. Tidak ada mineral-mineral yang
digunakan dalam pemrosesan tradisional keramik dapat diperlakukan sebagai “komposisi tetap”.
Yaitu, mereka tidak mempunyai komposisi yang diberikan oleh formula kimia. Sebagai contoh,
kandungan silika pada lepung Kaolin secara umum bervariasi pada 45% berat sampai 50% berat,
dan alumina 35 % berat sampai 40% berat. Keseimbangan dipengaruhi oleh komponen yang
mudah menguap (air dan organiks), dari 10% berat sampai 15% berat. Jumlah ini dapat
dibandingkan dengan formula kimiawi ideal dari mineral-mineral silikat terpilih berikut:
Mineral formula kimia ideal :
Kaolinit Al2(Si2O5)(OH)4
Halosit Al2(Si2O5)(OH)4 2H2O
Monmorilonit (Al1,67 Na0,33 Mg0,33)(Si2O5)2(OH)2
Mika Al2K(Si1.5Al0,5)2 (OH)2
Ilit Al 2-xMgxK-1-x-y(Si1,5-yAl0.5+YO5)2(OH)2
3. Pemrosesan Mineral
Teknik modern dan keramik unggul membutuhkan serbuk kemurnian tinggi dimana akan
sangat menguntungkan dan mempunyai karakteristik tertentu (keuntungan dijabarkan dalam
seluruh proses penggilingan (milling) dan klasifikasi prosedur serbuk keramik). Salah satu
kemungkinan klasifikasi dari bahan baku keramik berhubungan dengan teknik pemrosesan
maju/unggul yaitu:
Mineral mentah (crude minerals): tanah liat (gerabah, ubin, bola, bentonit), serpihan, bauksit
mentah, kianit mentah.
Mineral Industri: bola lempung dimurnikan, kaolin, bentonit dimurnikan, piropilit, talek,
feldspar, nepelin syenit, wolastonit, spodumen, pasir kaca, batu api tembikar (potter’s flint),
kianit, bauksit, sirkon, rutil, bijih krom, kaolin kalsinasi, dolomit, dan banyak lagi
Industri Kimia: alumina kalsinasi (dari proses Bayer), magnesia kalsinasi (dari air laut),
alumina fusi, magnesia fusi, silikon karbida (proses Acheson), abu soda, barium karbonat,
titania, titaniat kalsinasi, oksida besi, ferit kalsinasi, sirkonia kalsinasi stabil, pigmen sirkonia,
pigmen sirkon kalsinasi.
Operasi peremukan dan penggerindaan awal pada deposit mineral ditujukan
membebaskan komponen yang tidak dikehendaki (ketidak-murnian, organik) dengan
menempatkan dan/atau pemisahan magnetik, dan pengumpulan partikel-halus mineral murni
(misal lempung) dengan pengambangan (floating).
Secara alami, lempung hasil proses mempunyai variasi yang lebar dalam komposisi dan
ukuran partikel, tergantung pada lokasi dan pemrosesan mineral. Sebagai contoh, salah satu
pencemar yang paling tidak dikehendaki dalam kaolin adalah oksida besi, dimana akan secara
efektif menghitamkan barang yang putih. Kaolin Georgia kualitas tinggi dikenal akan
kemurniannya (rendah besi) dan sifat perapian putih bagus. Bola lempung pada umumnya lebih
banyak mengandung bahan organik (menunjukkan “hilangnya” permulaan dalam diagram
komposisional) dan lebih plastik.
b. Serbuk Keramik Maju
1. Serbuk Keramik Maju: Proses Bayer untuk alumina
Proses ini berdasarkan pada reaksi dapat balik (reversible) dari aluminium hidroksida
dengan sodium hidroksida. Serbuk alumina menunjukkan ~ 10% dari industri pemrosesan
aluminium.
2. Serbuk Keramik Maju: Sirkonia dari Pasir Sirkon
Pasir sirkon (ZrSiO4) adalah suatu bijih sirkonia biasa, ditambang pada skala besar di
Brasil dan Australia. Proses produksi Sirkonia keluar dari sirkon mirip dengan proses pada
alumina.
Bahan Baku Keramik lainnya
Terdiri atas 3 macam (triaxial)
Tanah liat (clay)
Pasir
Feldspar
Bahan baku tanah liat (clay)
Kandungan utama :
Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O)
Montmorillinote
Illite
Halloysite
Perbedaan kandungan tanah liat memberikan sifat yang berbeda-beda:
Sifat tanah liat yang penting untuk pembuatan keramik :
Plastisitas : kemampuan untuk dibentuk tanpa mudah retak
Fusibilitas : kemampuan untuk dilebur
Bahan baku pasir (kwarsa)
Fungsi : sebagai bahan non plastik
Kalau penambahan terlalu banyak, silikat dalam pasir menyebabkan keretakan pada waktu
pembakaran,
Bahan baku feldspar
Fungsi : Sebagai bahan pengikat
Menurunkan temperatur pembakaran
Jenis-jenis feldspar
K-feldspar
Na-feldspar
Ca-feldspar
2.4. Bahan Galian Industri Keramik
2.4.1. Kaolin
Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan
besi yang rendah, dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan. Kaolin mempunyai
komposisi hidrous alumunium silikat (2H2O.Al2O3.2SiO2), dengan disertaimineral penyerta.
Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses
hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik. Endapan kaolin ada dua macam, yaitu: endapan
residual dan sedimentasi.
Mineral yang termasuk dalam kelompok kaolin adalah kaolinit, nakrit, dikrit, dan
halloysit (Al2(OH)4SiO5.2H2O), yang mempunyai kandungan air lebih besar dan umumnya
membentuk endapan tersendiri. Sifat-sifat mineral kaolin antara lain, yaitu: kekerasan 2 – 2,5,
berat jenis 2,6 – 2,63, plastis, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah, serta pH
bervariasi. 7.2.2.
Felspar Sebagai mineral silikat pembentuk batuan, felspar mempunyai kerangka struktur
tektosilikat yang menunjukkan 4 (empat) atom oksigen dalam struktur tetraheral SiO2 yang
dipakai juga oleh struktur tetraheral lainnya. Kondisi ini menghasilkan kisi-kisi kristal seimbang
terutama bila ada kation lain yang masuk ke dalam struktur tersebut seperti penggantian silikon
oleh aluminium.
Terlepas dari bentuk strukturnya, apakah triklin atau monoklin, felspar secara kimiawi
dibagi menjadi empat kelompok mineral yaitu kalium felspar (KAlSi3O8), natrium felspar
(NaAlSi3O8), kalsium felspar (CaAl2Si2O8) dan barium felspar (Ba Al2Si2O8) sedangkan
secara mineralogi felspar dikelompokkan menjadi plagioklas dan K-felspar.
Plagioklas merupakan seri yang menerus suatu larutan padat tersusun dari variasi
komposisi natrium felspar dan kalsium felspar. Plagioklas felspar hampir selalu memperlihatkan
kenampakan melidah yang kembar (lamellar twinning) bila sayatan tipis mineral tersebut dilihat
secara mikroskopis. Sifat optis yang progresif sejalan dengan berubahnya komposisi mineralogi
memudahkan dalam identifikasi mineral-mineral felspar yang termasuk ke dalam kelompok
plagioklas tersebut.
Na-plagioklas banyak ditemukan dalam batuan kaya unsur alkali (granit, sienit). Andesin
dan oligoklas terdapat pada batuan intermediate seperti diorit sedangkan labradorit, bitownit dan
anortit biasanya sebagai komponen batuan basa (gabro) dan anortosit.
Mineral yang termasuk kelompok K-felspar diklasifikasikan berdasarkan suhu
ristalisasinya, mulai dari sanidin (suhu tinggi), ortoklas, mikroklin sampai adu-laria (suhu
rendah). Keempat mineral mempunyai rumus kimia sama yaitu KAlSi3O8 . Ditemukan pada
batuan beku asam seperti granit dan sienit, selain itu ditemukan pula pada batuan metamorfosis
dan hasil re-work pada batuan sedimen.
Keberadaan felspar dalam kerak bumi cukup melimpah. Walaupun demikian untuk
keperluan komersial dibutuhkan felspar yang memiliki kandungan (K2O + Na2O)> 10%. Selain
itu, material pengotor oksida besi, kuarsa, oksida titanium dan pengotor lain yang berasosiasi
dengan felspar diusahakan sesedikit mungkin. Felspar dari alam setelah diolah dapat
dimanfaatkan untuk batu gurinda dan felspar olahan untuk keperluan industri tertentu.
Mineral ikutannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan industri lain sesuai spesifikasi
yang ditentukan. Industri keramik halus dan kaca/gelas merupakan dua industri yang paling
banyak mengkonsumsi felspar olahan, terutama yang memiliki kandungan K2O tinggi dan CaO
rendah.
2.4.2. Pasir Kuarsa
Pasir kuarsa adalah bahan galian yang terdiri atas kristal-kristal silika (SiO2) dan
mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pasir kuarsa juga
dikenal dengan nama pasir putih merupakan hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral
utama, seperti kuarsa dan feldspar.
Hasil pelapukan kemudian tercuci dan terbawa oleh air atau angin yang terendapkan di
tepi-tepi sungai, danau atau laut. Pasir kuarsa mempunyai komposisi gabungan dari SiO2,
Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O, berwarna putih bening atau warna lain bergantung
pada senyawa pengotornya, kekerasan 7 (skala Mohs), berat jenis 2,65, titik lebur 17150C,
bentuk kristal hexagonal, panas sfesifik 0,185, dan konduktivitas panas 12 – 1000C.
Dalam kegiatan industri, penggunaan pasir kuarsa sudah berkembang meluas, baik
langsung sebagai bahan baku utama maupun bahan ikutan. Sebagai bahan baku utama, misalnya
digunakan dalam industri gelas kaca, semen, tegel, mosaik keramik, bahan baku fero silikon,
silikon carbide bahan abrasit (ampelas dan sand blasting). Sedangkan sebagai bahan ikutan,
misal dalam industri cor, industri perminyakan dan pertambangan, bata tahan api (refraktori),
dan lain sebagainya.
2.5. Keramik Berbahan Dasar Lempung
2.5.1. 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.
2.5.2. 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.
2.5.3. 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.
2.5.4. 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 teknislainnya 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
5. Bahan Mentah Glasir. (Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik
setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu), diantaranya adalah :
bahan mengandung SiO2 - pasir kuarsa - lempung – felspar
bahan mengandung oksida basa - potas felspar - batu kapur - soda abu·
bahan mengandung Al2O3 - kaolin – felspar
bahan tambahan
bahan pewarna, Contoh : senyawa cobalt, senyawa besi, senyawa nikel, senyawa chrom
dan sebagainya.
bahan perekat, Contoh : gum
bahan penutup, Contoh :oksida sirkon, oksida seng
bahan pelebur, Contoh : asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, BaCO3 ,Pb3O4
bahan opacifer : SnO2, ZrO dan sebagainya .
2.6. Jenis-Jenis Industri Keramik
Industri keramik tradisional :
Produk tanah liat dan industri silika
Industri keramik modern :
Produk-produk tahan panas, tahan tekanan tinggi, tahan terhadap korosi
Jenis-jenis keramik (dasar : derajat vitrifikasi/derajat pengu- rangan pori dan temperatur
pembakaran)
Keramik putih (white wares)
Dibakar pada suhu rendah dengan jumlah fluks dan derajat vitrifikasi yang berlainan
Contoh :
Earthen ware : bahan lantai teraso, berpori
China ware
Porcelain : porselin gigi
Sanitary ware
Stone ware : porselin tradisional
Whiteware tiles : ubin keramik
Keramik bangunan (structured clay product)
Dibakar pada suhu rendah dengan jumlah fluks yang tinggi dan derajat vitrifikasi rendah
Contoh :
Building brick
Face brick
Teracota
Sewerpipe
Draintile
Refraktori (refractories)
Dibakar pada suhu tinggi dengan sedikit fluks, derajat vitrifikasi rendah
Contoh :
Fire brick
Magnesite brick
Aluminium silikat
Olivine product
Enamel (enamels)
Dibakar pada suhu sedang dengan jumlah fluks banyak derajat vitrifikasi tinggi.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Pembuatan & Dekorasi Keramik
3.1.1. Cara Pembuatan
Ada beberapan cara atau teknik pembuatan keramik, yaitu :
a. Teknik coil (lilit pilin)
b. Teknik tatap batu/pijat jari
c. Teknik slab (lempengan)
Cara pembentukan dengan tangan langsung seperti coil, lempengan atau pijat
jarimerupakan 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.
d. Teknik putar
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 bentukbentuk yang sama seperti gentong, guci dll
e. Teknik cetak
Teknik 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 dll 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-tumbuhan.
3.1.2 Beberapa Teknik Dekorasi Yang Dapat Diterapkan Pada Benda keramik
a. Dekorasi ukir
Dilakukan pada keramik halus maupun keramik tradisional dengan menggunakan pahat
ukir seperti yang dilakukan pada media kayu.
b. Dekorasi toreh
Dilakukan dengan menggunakan benda tajam seperti pisau Torehan-torehan tersebut
membentuk motif-motif sesuai dengan yang diinginkan seperti garis-garis maupun relung-
relung.Biasa dijumpai pada pengrajin keramik tradisional di Lombok yang diterapkan pada
gentong, kendi dan piring.
c. Dekorasi melubangi
Dilakukan dengan cara melubangi bagian-bagian yang ingin dihias dengan
menggunakan pipa logam yang dipotong miring.Dekorasi semacam iniditerapkan
pada barang-barang seperti tempat lilin dan kap lampu.
d. Dekorasi stempelan/cap
Teknik stempelan/cap dapat diterapkan pada keramik dengan menekankan sebuah
stempelan pada permukaan benda keramik. Stempelan bisa dibuat dari kayu, logam, gips, atau
menggunakan tanah yang dibakar.
e. Dekorasi tempel
Dilakukan dengan menempelkan motif-motif tertentu yang dibuat dari cetakan atau
dibuat langsung dengan tangan.
f. Dekorasi lukis
Dekorasi teknik lukis baik lukis on glaze (diatas glasir) maupun under glaze (dibawah
glasir) diterapkan pada benda keramik dengan cara melukis di atas benda keramik yang sudah
diglasir maupun sebelum diglasir dengan menggunakan pewarna khusus keramik, dengan
penyelesaian akhir dibakar pada temperatur ± 800°C. Teknik dekorasi lukis ini tidak menutup
kemungkinan untuk diterapkan pada keramik tradisional, namun bahan pewarna yang digunakan
berbeda dengan keramik halus. Bahan pewarna yang dipakai adalah seperti cat paragon, asturo
yang tidak dibakar lagi.
g. Dekorasi sablon dan Dekorasi stiker
Khusus teknik sablon dan teknik stiker tidak dapat diterapkan pada keramik tradisional,
akan tetapi hanya dapat diterapkan pada keramik halus (stone ware) dan porselin sebab keramik
tradisional mempunyai porositas yang tinggi sehingga penyerapan warna tidak bagus. Demikian
juga, bahan yang digunakan tidak cocok untuk body keramik tradisional, seperti pewarna kusus
keramik, medium dll. Teknik ini dapat dilakukan dengan menyablon langsung di atas benda
keramik atau dengan membuat stiker terlebih dahulu kemudian ditempelkan pada permukaan
benda keramik. Teknik sablon langsung hanya dapat diterapkan pada benda-benda keramik yang
mempunyai permukaan datar seperti pada tegel sebab alat yang digunakan berupa screen segi
empat dengan permukaan mendatar dan langsung bersentuhan dengan permukaan benda
keramik. Sedangkan teknik stiker dapat diterapkan pada semua jenis permukaan teknik sablon
dan stiker sama halnya dengan teknik lukis dengan penyelesaian akhir dibakar pada temperatur +
800°C.
3.2. Alat- alat pada Industri Keramik
Pemotong keramik Pemecah keramik
Pembuat keramik Pemutar keramik/ meja putar
3.3. Pembentukan Keramik
Material yang digunakan untuk membuat keramik ini biasanya di gali dari perut bumi dan di
hancurkan hingga menjadi bubuk. Produsen sering sekali memurnikan bubuk ini dengan
mencampurkannya dengan suatu larutan hingga terbentuk endapan pengotor. Kemudian endapan
tadi di saring dan bubuk material keramik di panaskan untuk menghilangkan impuritis dan air.
Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi danberukuran sekitar 1 mikrometer (0.0001
centimeter).
Setelah pemurnian, sedikit wax(lilin) biasanya ditambahkan untuk memekatkan bubuk
keramik dan menjadikannya mudah dibentuk. Plastik juga dapat ditambahkan untuk
mendapatkan kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk tersebut dapat menjadi bentuk yang
berbeda-beda dengan beragam proses pembentukan (molding). Proses 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 terbentuk lebih kuat dan padat.
Beberapa proses pembentukan keramik :
1. Slip Casting. Slip Casting adalah proses untuk membuat keramik yang berlubang. Proses
ini menggunakan cetakan dengan dinding yang berlubang-lunagng kecil dan
memanfaatkan daya kapilaritas air.
2. Pressure Casting. Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi
tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang
berbentuk seperti cetakan.
3. Injection Molding. 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.
4. Extrusion. 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.
3.4. Densifikasi
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.
3.5. Macam macam teknik pembakaran keramik
3.5.1 Anagama
Anagama adalah teknik pembakaran tertua di jepang, yakni sekitar setengah abad yang
lalu. Hasil dari teknik ini adlah kesan natural dari corak permukaan keramik yang bercorak
abu.Kesan natural itulah yang disanjung oleh para seniman keramik dunia.Anagama biasanya
terdiri 1 lorong panjang dengan tungku disalah satu ujung dan cerobong asap diujung
lainnya.Bisany anagma dibangun dilereng.Waktu pembakarannya bervariasi mulai dari sehari
sampai beberapa minggu.Ada beberapa jenis desain anagama, tidak hanya dapat kita jumpai
dijepang namun dibenua lain.selain desain yang berbeda,metode pembakaran dan
penungkuannya juga berbeda.tidak ada metode pembkaran sederhana yang sama persis,kecuali
cara pembakaran menggunakan media listrik.
3.5.2 black firing
Black firing adalah salah satu teknik “primitif” pembakaran keramik.Teknik ini
menggunakan suhu 10000C yang dihailkan dari gas yang dibuat secara tradisional (bio Gas)
desain tugku terdiri dari tumpukan batubata yang direkatkan dengan tanah liat tahan api.Pada
saat pembakaran ditambahkan gula dengan jumlah yang banyak melalui pintu tungku .
Pembangkaran gula tersebut menghasilkan karbon yang menghasilkan motif menarik pada
permukaan keramik dengan warna dominan hitam,waktu pembakaran sekitar 5 jam dengan suhu
yang stabil.setelah itu keramik dibiarkan mengering dan diambil keesokan harinya.
3.5.3 Pit Firing
Teknik pembakaran ini ditemukan secara tidak sengaja yakni pada saat penggunaan api
unggun tanah liat yang ikut terbakar dan menjadi keras .Teknik pembakaran ini dilakukan
didalam kubngan tanah dimana bagian bawah kubangan tersebut diisi oleh tumpukan
kayu,ranting,atau rumput kering.Keramik mentah ditempatkan diatas tumpukan tersebut
Dan tumpukan kayu,ranting,dan kotoran disusun disamping keramik mentah sampai
membentuk gundukan yang menutupi keramik dan kemudian dibakar.Menjelang akhir proses
pembakarankeramik ditimbun dngan pasir untuk mengurangi kontaminasi oksigen bebas
ditumpikn pasir yang bisa merusak keramik.tumpukan pasir dibuka setelah 3 hari.tidak semua
bahan keramik cocok mennggunakan teknik ini,tanah liat ,merah adalah bahan paling cocok
menggunakan teknik ini.
3.5.4 Raku
Teknik ini berasal dari jepang , mulai dikenal mulai abad ke 16 .Fungsi gerabah ( raku ) itu
sendiri biasanya digunakan pada acara tradisional minum teh dijepang.pembuatannya
menngunakan bara apai 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 bahan bakar lainnya.Hiasan
raku cenderung bermotif sederhana.Teknik ini paling banyak diminati pada saat demontrasi
pembuatan keramik pada acara festival keramik.
3.6. Kegunaan Keramik Industri
Beberapa contoh penggunaan keramik industri:
Peralatan yang dibuat dari alumina dan silikon nitrida dapat digunakan sebagai
pemotong, pembentuk dan penghancur logam.
Keramik tipe zirconias, silikon nitrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran
pada rotorturbocharger diesel temperatur tinggi dan Gas-Turbine Engine.
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.
Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas
pada pesawat ulang-alik dan satelit.
Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh
manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
Butiran uranium termasuk keramik yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga
nuklir. Butiran ini dibentuk dari gas uranium hexafluorida (UF6).
Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industri bahan bangunan.
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.
3.7 Aspek Ekonomi
Produk keramik banyak dipakai olehindustri lain (metalurgi, mesin, automotive,
bangunan, arsitektur dll) Konsumen langsung (ubin, peralatan makan, minum dll)
KHUSUS !!! ubin keramik disusun 3 lapis
BAB IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Dari makalah diatas dapat ditulis kesimpulan bahwa keramik merupakan suatu hasil seni
dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang terbakar seperti gerabah, genteng
dll. Tetapi dapat diartikan juga semua bahan yang berbentuk padat yang mempunyai sifat yang
rapuh hal ini dapat dilihat dari jenisnya dan sifat yang lainnya tahan terhadap suhu tinggi . alat
dan produk yang digunakan pada keramik seperti kaolin, pasir kwarsa dan air.
Pada kesimpulan ini kita dapat mengetahui cara membedakan keramik kelas atas dan
menengah disini dapat dilihat dari harga, ukuran , motif dan juga proses pembuatan keramik
tersebut dengan cara tradisional karena bahan baku mempengaruhi proses dan teknik
pembuataannya. Jika dibuat pada temperature rendah maka sifatnya akan mudah rapuh dan
terlihat pori-pori besar . keramik yang dibakar dengan open akan lebih bagus hasilnya
dibandingkan dengan api unggun.
4.2. Lampiran
Gambar 1. Teknik pembentukan keramik secara tradisional
Gambar 2. Pembuatan motif keramik industri
Gambar.3 Bentuk gerabah
Gambar.4. Jenis keramik modern
DAFTAR PUSTAKA
1. Ceramics. Microsoft® Student 2009. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.
http://www.ceramicindustry.com
2. http://id.wikipedia.org/wiki/Keramik
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Keramik_putih
4. http://majarimagazine.com/2009/03/pembuatan-keramik-industri/
5. http://keramik88.com/ceramic-problems/untuk-mendapatkan-hasil-pembakaran-keramik-yang-
baik.html#more-1821