Pengaruh Penambahan Aditif Sio2 Dan Suhu Sintering Terhadap Sifat Fisis, Struktur Kristal Dan Mikrostruktur Pada Keramik Al2o3

Abstract

In this research Al2O3 ceramics have been made with the addition on SiO2 additives which purpose to know the effect of adding the percentage of SiO2 additives and sintering temperature to change in physical properties, crystal structure and microstructure. The composition of SiO2 are varied (5;10;15;20;25;30)% by weight. Both of raw materials are weighed, the mixture used water and ground using a rotary ball mill for 5 hours. The mixture is dried in an oven at 80°C. Then the powder is smeared with PVA adhesive as much as 5% by weight and followed by printing with a 12000 kg pressure to form a pelet. Then the pellet are sintered at 900°C, 1000°C, 1100°C and 1200°C. The result characterization has true density is 3.12 g/cm3 and the porosity is 31.08%. The analysis results on XRD optimum produced dominant phase namely is corundum (Al2O3) and minor phases namely cristobalite (SiO2) and quartz (SiO2) and the result microstructure showed an irregular shape with an average grain size of 513.49 nm.

Pada penelitian ini telah dibuat keramik Al2O3 dengan penambahan aditif SiO2 yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan persentase aditif SiO2 dan suhu sintering terhadap perubahan sifat fisis, struktur kristal dan mikrostruktur. Komposisi SiO2 divariasikan yaitu (5;10;15;20;25;30)% berat. Kedua bahan baku ditimbang, dicampur menggunakan media air dan digiling menggunakan rotary ball mill selama 5 jam. Selanjutnya campuran tersebut dikeringkan dalam oven dengan suhu 80°C. Kemudian serbuk tersebut dicampurkan dengan perekat PVA sebanyak 5% berat dan dilanjutkan pencetakan dengan tekanan 12000 kg untuk membentuk pelet. Kemudian pelet tersebut di sintering pada suhu 900°C, 1000°C, 1100°C dan 1200°C. Hasil dari karakterisasi diperoleh densitas sebesar 3,12 g/cm3 dan nilai porositas sebesar 31,08%. Hasil analisa XRD optimum pada komposisi 5% SiO2 dengan suhu sintering 1200°C menghasilkan fasa dominan yaitu corundum (Al2O3) dengan struktur kristal hexagonal dengan fasa minor yaitu fasa cristobalite (SiO2) dan fasa quartz (SiO2) sementara pengujian mikrostruktur menunjukkan bentuk butiran yang tidak beraturan dengan ukuran diameter butiran rata-rata sebesar 513,49 nm.