Pengaruh Aditif SiO2 dan B2O3 Terhadap Suhu Sintering, Sifat Fisis, Struktur Kristal dan Mikrostruktur pada Keramik SiC

Abstract

In this research SiC ceramics have been made with SiO2 and B2O3 additives which purpose to know the effect of SiO2 and B2O3 additives on sintering temperature to change in physical properties, crystal structure and microstructure. The composition of SiO2 and B2O3 are varied (5;10;15;20)% by weight. SiC and SiO2 additives and SiC and B2O3 were milling use High Energy Milling for 32 minutes and dried in an oven at 80℃. Then, the powder mixed with 5% PVA adhesive and formed using carver press with a pressure of 12000 kg for 1 minute to form a pellets. Then the pellets are sintered at 800℃ dan 900℃. The results of this characterization shows that the optimum density was 2.91 g/cm3 and 2,78 g/cm3 and the optimum porosity 27.09% and 22.07% with the addition of additives 5% SiO2 and 5 % B2O3 at 900℃. Crystal structure analysis using XRD shows the dominant phase of Moissanite (SiC)and minor phase of Cristobalite (SiO2) and Boron (B2O3) found in the sample additives 5% SiO2 and 5 % B2O3 at 900℃. Microstructure test result shows an irregular shape with an average grain size of 515.58 nm at 5% SiO2 and 669.74 nm at 5% B2O3.

Pada penelitian ini telah dibuat keramik SiC dengan aditif SiO2 dan B2O3 yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh aditif SiO2 dan B2O3 terhadap Suhu Sintering, perubahan sifat fisis, struktur kristal dan mikrostruktur. Komposisi SiO2 dan B2O3 divariasikan yaitu (5;10;15;20)% berat. SiC dan aditif SiO2 serta SiC dan aditif B2O3 di milling menggunakan High Energy Milling selama 32 menit dan dikeringkan dengan oven pada suhu 80℃. Kemudian serbuk tersebut dicampurkan dengan perekat PVA sebanyak 5% berat dan dicetak menggunakan carver press dengan tekanan 12000 kg selama 1 menit untuk membentuk pelet. Kemudian pelet tersebut di sintering pada suhu 800 ℃ dan 900°C. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa densitas optimum 2,91 g/cm3 dan 2,78 g/cm3 dan porositas optimum 27,09% dan 22,07% masing-masing dengan penambahan aditif 5% SiO2 dan 5% B2O3 pada suhu 900℃. Analisa struktur kristal menggunakan XRD menunjukkan fasa dominan yaitu Moissanite (SiC) dan fasa minor yaitu Cristobalite (SiO2) dan Boron (B2O3) terdapat pada sampel dengan aditif 5% SiO2 dan 5% B2O3 pada suhu 900 ℃ . Hasil uji mikrostruktur menunjukkan bentuk yang tidak beraturan dengan ukuran diameter butiran rata-rata 515,58 nm pada 5% SiO2 dan 669,74 nm pada 5% B2O3.