BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKeramik berasal dari bahasa Yunani yang artinya suatu

bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Keramik adalah suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya[2]. Keramik sendiri kini telah berkembang pesat. Sehingga tidak hanya seperi gerabah ataupun yang lainnya. Namun kapasitor, resistor, dan banyak benda elektronik lainnya juga berasal dari keramik.

Bahan keramik memiliki sifat yang rapuh, keras dan kaku seperti gelas, kendi, dan gerabah. Keramik juga memiliki sifat tahan terhadap suhu tinggi. Bahan baku keramik tradisional sangatlah sederhana yaitu tanah liat. Oleh karena itu, banyak sekali keramik yang digunakan di dalam kehidupan masyarakat. Terdapat banyak teknologi untuk merekayasa bahan keramik untuk menghasilkan keramik yang memiliki kualitas tinggi.

1.2 Rumusan MasalahRumusan masalah dari praktikum ini adalah:

a. Apa yang dimaksud dengan bahan keramik ?b. Bagaimana proses pembuatan bahan keramik

tradisional ?c. Bagaimana cara menentukan nilai kekerasan dari bahan

keramik ?

1.3. TujuanTujuan dari praktikum ini, yaitu :

a. Memahami apa yang dimaksud dengan bahan keramik.b. Memahami proses pembuatan bahan keramik tradisional.c. Memahami cara menentukan nilai kekerasan dari bahan

keramik.

1

2

(HALAMAN INI MEMANG DIKOSONGKAN)

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bahan KeramikKeramik merupakan suatu hasil perkembangan teknologi

untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Pada saat ini tidak semua keramik berasal dari bahan tanah liat. Bahan baku keramik yang umum dipakai saat ini adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Sifat keramik juga ditentukan oleh ada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh.

2.2 Sifat-Sifat Bahan KeramikSifat yang paling 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, tembikar dan sebagainya. Sifat lainnya adalah keramik tahan terhadap suhu yang 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 terhadap suhu tinggi hingga mencapai 2000°C. Barang tanah liat Jepang dikatakan memperlihatkan variasi teknik dan gaya terbanyak di dunia, dan peralatan makan masa kini yang kebanyakan adalah tembikar atau porselen mempunyai bentuk dan warna hiasan yang banyak. Barang tanah liat dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok: a. Gerabah

Gerabah adalah perkakas yang terbuat dari tanah liat yang yang berguna untuk membantu kehidupan. Gerabah memiliki tekstur yang unik seperti tanah.

b. Tembikar Tembikar adalah alat keramik yang dibuat oleh pengrajin. Tembikar dibuat dengan membentuk tanah liat menjadi suatu objek. Alat tembikar yang paling dasar adalah tangan.

3

4

Tembikar memiliki tekstur yang dilapisi dengan glasir yang beragam dan memiliki kesan yang alami dan hangat. Jika tanah liat yang digali dari tanah dipanaskan, maka bahan lumpur basah itu berubah menjadi kuat, keras, dan kedap air. Itulah tembikar. Tembikar memiliki banyak guna karena sifatnya sudah begitu berbeda dari tanah liat. Pengrajin tembikar dapat membentuk tanah liat yang lunak menjadi berbagai macam barang, mulai dari piring ceper sampai gentong jeluk. Setelah tembikar dipanaskan atau dibakar maka bentuknya menjadi tetap. Seni tembikar sudah sangat tua.

Para pengrajin tembikar pertama ada di Timur Tengah 9.000 tahun silam. Mereka membuat tembikar tekan dan tembikar lingkar yang sederhana. Sekitar 3.500 tahun silam mulai digunakan meja putar kecil, yang disebut roda tembikar, untuk membuat tembikar bulat. Kita tahu hal ini karena tembikar tidak hancur dalam tanah seperti halnya kayu. Para arkeolog menggunakan pecahan tembikar untuk mempelajari bangsa-bangsa yang sudah membuat tembikar berabad-abad silam.

c. Porselen Porselen memiliki tekstur yang halus dan dilapisi dengan berbagai warna yang mengagumkan. Porselen muncul di Jepang baru pada awal abad ke-17, ketika para pengrajin tembikar Korea mulai membuatnya. Ini adalah kejadian penting dalam perkembangan tembikar Jepang. Tidak lama kemudian, tanah liat porselen yang disebut kaolin, ditemukan di Izumiyama di Arita, Kyushu, dan ditemukan cocok untuk membuat porselen yang tipis, ringan dan kuat.[1]

2.3 Proses Pembuatan KeramikBeberapa tahap pembuatan keramik adalah sebagai berikut:

a. Pengolahan BahanTahap mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai.

5

b. PembentukanTahap membentuk dengan mengubah bongkahan badan keramik plastis menjadi bentuk benda-benda yang dikehendaki.

c. PengeringanTahap pengeringan untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik.

d. Pembakaran (Sintering)Tahap pembakaran merupakan tahap untuk mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat, keras dan kuat. Pembakaran dilakukan pada tungku / furnace dengan suhu tinggi. Melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik.

e. PengglasiranTahap pengglasiran merupakan tahan pelapisan glasir untuk menambah keindahan agar kedap air dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan. Pelapisan glasir dapat dilakukan dengan cara dicelup, dituang, disemprot, atau dikuas.[4]

2.4 Jenis-jenis KeramikKeramik dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis

sebagai berikut :a. Keramik Tradisional

Merupakan suatu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam, seperti kuarsa, kaolin, dll. Benda yang termasuk dalam keramik tradisional adalah barang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile, bricks) dan untuk industry (refractory).

b. Keramik Halus (Keramik Modern / Keramik Teknik)Merupakan keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam seperti oksida logam Al2O3, ZrO2, MgO, dll. Contoh dari keramik teknik adalah Barium Titanat untuk industri elektronika (kapasitor dan gunting).

6

2.5 Kekerasan BahanKekerasan (hardness) adalah ketahanan dari logam untuk

mencapai deformasi permanen. Ketahanan suatu material dapat didefinisikan sebagai ketahanan material tersebut terhadap gaya penekanan dari material lain yang lebih keras. Penekanan tersebut dapat berupa penggoresan (scratching), pantulan ataupun indentasi dari material keras terhadap suatu permukaan benda uji.

2.6 Metode untuk Menguji Kekerasan BahanMetode-metode yang dipergunakan dalam mengukur

kekerasan dari suatu bahan adalah sebagai berikut :a. Metode Gores

Metode ini tidak banyak digunakan dalam dunia metalurgi dan material lanjut, tetapi sering dipakai dalam dunia mineralogi. Metode ini dikenalkan oleh Friedrich Mohs yang membagi kekerasan material dunia ini berdasarkan skala Mohs. Skala ini bervariasi dari nilai 1 untuk kekerasan paling rendah hingga 10 untuk kekerasan tertinggi. Nilai kekerasan material di dunia diwakili oleh :

1. Talc 6. Orthoclase2. Gipsum 7. Quartz3. Calcite 8. Topaz4. Fluorite 9. Corundum5. Apatite 10. Diamond (intan)

Prinsip penguujiannya adalah bila suatu material mampu digores oleh Orthoclase (no. 6) tetapi tidak mampu digores oleh Apatite (No. 5), maka kekerasan mineral tersebut berada antara 5 dan 6.

b. Metode Metode Elastik / Pantul (Rebound)Metode ini menentukan kekerasan suatu material dengan alat Scleroscope yang mengukur tinggi pantulan suatu pemukul (hammer) dengan alat tertentu yang dijatuhkan dari suatu ketinggian terhadap permukaan benda uji. Tinggi pantulan (rebound) yang dihasilkan mewakili kekerasan benda uji. Semakin tinggi pantulan tersebut

7

yang ditunjukkan oleh dial pada alat pengukur, maka kekerasan benda uji dinilai semakin tinggi.

c. Metode IndentasiMetode ini dilakukan dengan penekanan benda uji dengan indentor dengan gaya tekan dan waktu indentasi yang ditentukan. Kekerasan suatu material ditentukan oleh dalam ataupun luas area indentasi yang dihasilkan (tergantung jenis indentor dan jenis pengujian).[3]

Metode Indentasi dapat dikelompokan menjadi tiga jenis, yaitu :a. Metode Brinell

Menggunakan indentor bola baja yang diperkeras (hardness steel ball).

b. Metode VickersMenggunakan indentor intan berbentuk piramida dengan sudut 136o.

c. Metode RockwellMetode Rockwell secara umum dibedakan menjadi Rockwell B dan Rockwell C. Rockwell B dengan menggunakan indentor bola baja berdiameter 1/6 inci dan beban 100 kg. Rockwell C dengan menggunakan indentor intan dengan beban 150 kg.

8

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 Alat dan BahanDalam percobaan keramik terdapat alat dan bahan

yang dibutuhkan untuk mendukung jalannya praktikum, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Semen2. Pasir3. Air4. Keramik Genteng5. Keramik Kaca6. Sendok7. Cetakan Kayu8. Kertas Amplas9. Furnace10. Penggaris11. Alat Uji

3.2 Prosedur PraktikumPada praktikum keramik dilakukan langkah-langkah

prosedur kerja sebagai berikut :a. Pembuatan Keramik

1. Membuat 4 jenis campuran semen dan pasir dengan komposisi semen : pasir sebesar 1:1 sendok, 1:2 sendok, 1:3 sendok dan 1:4 sendok

2. Menambahkan air kedalam campuran semen dan pasir dengan kodisi kental dan mengaduknya hingga rata.

3. Membuat cetakan dengan menggunakan kayu.4. Memasukkan campuran dalam cetakan kayu.5. Menjemur campuran selama 24 jam dengan kondisi

lingkungan kering.6. Mengeluarkan campuran dari cetakan ketika campuran

telah kering.7. Memanaskan campuran dalam furnace dengan temperatur

300oC selama 5 jam.

9

10

8. Membiarkan campuran dingin secara alami dan mengeluarkannya dari furnace.

9. Menghaluskan seluruh permukaan sampel dengan menggosokkan pada kertas ampelas.

b. Pengujian Kekerasan dengan Metode Gores1. Menggores sampel pertama dengan genteng, kemudian

dengan kaca.2. Melakukan hal yang sama untuk sampel kedua, ketiga

dan keempat.3. Mengurutkan nilai kekerasan hasil eksperimen dari sifat

yang kurang keras sampai yang terkeras.

c. Pengujian Kekerasan dengan Metode Pantulan1. Menyiapkan statip pengukuran kekerasan.2. Menjatuhkan bola diatas permukaan sampel 1 dan

mengukur tinggi pantulan. Melakukan sebanyak 5 kali percobaan dan lanjutkan pengukuran yang sama untuk sampel 2, 3dan 4.

3. Memasukkan semua data pada tabel dibawah.Tabel 3.1 Tabel Hasil Pengukuran

Pengukuran

Tinggi Pantulan1:1 1:2 1:3 1:4

12345

Rata-rata

4. Melakukan perhitungan statistik pada seluruh data (rata-rata, standar deviasi, range, error).

5. Melakukan analisa data pada hasil pengukuran diatas dengan menghubungkan nilai tinggi pantulan dengan nilai

11

kekerasan sampel dan komposisi campuran awal bahan keramik tersebut.

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Dataa. Pengujian kekerasan dengan metode gores

didapatkan data sebagai berikut :Tabel 4.1 Uji kekerasan dengan Metode Gores

Komposisi Genteng Kaca1 : 1 Tidak Tergores Tidak Tergores1 : 2 Tidak Tergores Sedikit Tergores1 : 3 Sedikit Gores Tergores1 : 4 Tergores Sangat Tergores

b. Pengujian kekerasan dengan metode pantul didapatkan data sebagai berikut :

Tabel 4.2 Uji kekerasan dengan Metode PantulPengukura

nTinggi Pantulan

1:1 1:2 1:3 1:41 16 14 15 122 17 15 13 133 17 14 14 114 18 16 15 125 17 16 14 11

Rata-rata 17 15 14,2 11,8Perhitungan Statistik1. Komposisi 1:1

Standar DeviasiTabel 4.3 Standar Deviasi dengan Komposisi 1:1

NoTinggi (cm)

e e-ert (e-ert)2

1 16 -1 -1 12 17 0 0 03 17 0 0 0

12

4 18 1 1 15 17 0 0 0

rata-rata 17 0 ∑ (e−ert )2 2

σ=√∑ (e−ert ' )2

n−1

σ=√ 25−1

σ=0,7Range

Range = Maks – Min= 18 – 16 = 2

2. Komposisi 1:2 Standar DeviasiTabel 4.4 Standar Deviasi dengan Komposisi 1:2

NoTinggi (cm)

e e-ert (e-ert)2

1 14 -1 -1 12 15 0 0 03 14 -1 -1 14 16 1 1 15 16 1 1 1

rata-rata 15 0 ∑ (e−ert )2 4

σ=√∑ (e−ert ' )2

n−1

σ=√ 45−1

σ=1Range

Range = Maks – Min = 16 – 14

13

= 2

3. Komposisi 1:3Standar DeviasiTabel 4.5 Standar Deviasi dengan Komposisi 1:3

NoTinggi (cm)

e e-ert (e-ert)2

1 15 0.8 0.8 0.642 13 -1.2 -1.2 1.443 14 -0.2 -0.2 0.044 14 0.8 0.8 0.645 15 -0.2 -0.2 0.04

rata-rata 14.2 7.11 ∑ (e−ert )2 2.8

σ=√∑ (e−ert ' )2

n−1

σ=√ 2.85−1

σ=0,836Range

Range = Maks – Min = 15 – 13 = 2

4. Komposisi 1:4

Standar DeviasiTabel 4.6 Standar Deviasi dengan Komposisi 1:4

NoTinggi (cm)

e e-ert (e-ert)2

1 12 0.2 0.8 0.042 13 1.2 1.2 1.443 11 -0.8 -0.8 0.644 12 0.2 0.2 0.045 11 -0.8 -0.8 0.64

rata-rata 11.8 -7.11 ∑ (e−ert )2 2.8

14

σ=√∑ (e−ert ' )2

n−1

σ=√ 2.85−1

σ=0,836Range

Range = Maks – Min = 13 – 11 = 2

1 2 3 4 502468

101214161820

Komposisi 1:1Komposisi 1:2Komposisi 1:3

Ting

gi P

antu

lan

(cm

)

Percobaan Ke

Grafik 4.1 Grafik Uji Kekerasan dengan Metode Pantul

15

4.2 PembahasanPraktikum P-2 mengenai keramik menguji

kekerasan dari suatu keramik. Pada saat praktikum digunakan dua jenis pengujian, yaitu metode gores dan metode pantul. Dikarenakan sampel yang dibuat gagal dan tidak memungkinkan untuk dilakukan pengujian pada sampel dengan perbandingan 1:1 dan 1:2, maka sampel yang digunakan dalam pengujian adalah dari kelompok lain yaitu dari kelompok 18. Berdasarkan hasil analisa pada saat uji gores didapatkan hasil berupa perbedaan tingkat kekerasan. Setelah dianalisa dapat diurutkan dari sampel yang tidak tergores sampai yang sangat tergores adalah sampel dengan komposisi 1:1 sendok > 1:2 sendok > 1:3 sendok > 1:4 sendok. Hasil analisa pada saat uji pantul didapatkan rata-rata uji pantul berturut-turut dari 1:1 sampai 1:4 adalah 17 cm, 15 cm, 14,2 cm dan 11,8 cm. Berdasarkan data tersebut didapatkan urutan tingkat kekerasan dari tingkat kekerasan paling tinggi ke tingkat kekerasan paling rendah adalah sampel dengan komposisi 1:1 sendok > 1:2 sendok > 1:3 sendok > 1:4 sendok. Kesipulan yang dapat diambil adalah semakin tinggi koposisi pasir, maka keramik yang terbentuk memiliki tingkat kekerasan semakin rendah.

16

(HALAMAN INI MEMANG DIKOSONGKAN)

17

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil dalam praktikum

keramik adalah sebagai berikut :1. Keramik merupakan suatu hasil teknologi untuk

menghasilkan barang dari bahan campuran (tanah liat) yang dibakar, seperti gerabah, genteng, dan porselin.

2. Proses pembuatan keramik pertama-tama pengolahan bahan, pembentukan, pengeringan, pembakaran (sintering) dan selanjutnya pengglasiran.

3. Menentukan nilai kekerasan bahan dapat ditentukan dengan beberapa metode, yaitu metode gores, metode pantul dan metode indentasi.

5.2 SaranSaran yang dapat diberikan dalam praktikum ini

adalah menyiapkan cetakan yang sudah siap pakai dan memiliki ukuran yang sama agar praktikum dapat berjalan lancar dengan waktu yang lebih efektif.

18

(HALAMAN INI MEMANG DIKOSONGKAN)