Studi Perbandingan Proses Slip Casting dengan Reaction Bonding terhadap Penyusutan dan Densifikasi Keramik Alumina

Dalam penelitian ini, keramik alumina dibuat melalui dua proses, yaitu slip casting dan reaction bonding menggunakan bahan baku berbeda. Dalam proses slip casting digunakan serbuk alumina (α-Al2O3) berbentuk polygonal yang disiapkan dalam bentuk suspensi dalam media air yang dituang ke dalam cetakan berbahan gipsum. Sampel disiapkan dengan variasi 40%, 50%, dan 60% berat alumina dalam slip. Semua sampel disinter hingga temperatur 1600oC dalam atmosfir udara. Sedangkan bahan baku reaction bonding adalah campuran serbuk aluminium (Al) berbentuk flakes (pipih) dan α-Al2O3 yang ditambahkan 30% berat tepung jagung. Sampel kemudian dipanasi pada temperatur 1000-1400oC. Tambahan tepung jagung dimaksudkan untuk pembentuk pori menyediakan jalan bagi O2 udara untuk mengoksidasi serbuk Al menjadi Al2O3. Penelitian ini membandingkan penyusutan (shrinkage) dan bulk density sampel alumina yang dihasilkan dari kedua proses di atas.

Pengukuran bulk density (digunakan prinsip Archimedes) menunjukkan bahwa setelah proses sinter hingga 1600oC yang dihasilkan sampel dengan 60% berat α-Al2O3 paling tinggi, yaitu tercapainya 49% berat jenis (b.j.) teoritis dibandingkan sampel dengan 40% dan 50% berat α-Al2O3. Hasil ini didukung oleh pengamatan struktur mikro dengan scanning electron microscope (SEM) pada semua sampel setelah sinter sampai 1600oC yang menunjukkan keberadaan porositas paling rendah pada 60% berat α-Al2O3 dibanding pada sampel dengan 40% dan 50% berat α-Al2O3. Perbandingan bulk density dengan sampel hasil reaction bonding yang dipanasi sampai temperatur 1400oC tercapai 47% b.j. teoritis. Membandingkan proses penyusutan yang dialami sampel selama pemanasan didapatkan penyusutan paling rendah pada sampel dengan kandungan 60% berat α-Al2O3. Hal ini disebabkan oleh tingginya kandungan partikel α-Al2O3 dalam slip menghasilkan jumlah kontak antar partikel paling banyak dibanding 50% dan 40% berat α-Al2O3 sehingga proses difusi selama proses sinter terjadi paling efektif. Hasil reaction bonding menunjukkan tidak adanya penyusutan (zero shrinkage) pada sampel yang dipanasi sampai 1300oC dan 1400oC.

Read More/Reference:

http://fportfolio.petra.ac.id/user_files/94-016/final%20paper%20Denny%20for%20conference.pdf

Thermal Shock Resistance of ZrB2 Ceramics

The thermal shock resistance and fracture behavior of zirconium diboride (ZrB2)-based fibrous monoliths (FM) were studied. FMs containing cells of ZrB2–30 vol% SiC with cell boundaries composed of graphite–15 vol% ZrB2 were hot pressed at 19001C. The average flexure strength of the FMs was 375 MPa, less than half of the strength of hot-pressed ZrB2–30 vol%SiC. Flexure specimens failed noncatastrophically and retained 50%–85% of their original strength after the first fracture event. A critical thermal shock temperature (DTc) of 14001C was measured by water quench thermal shock testing, a 250% improvement over the previously reported DTc values for ZrB2 and ZrB2–30 vol% SiC of similar dimensions (4 mm3 mm45 mm). The flexure strength was maintained with DTc values of 13501C and below. As DTc increased, the stiffness of the flexure specimen decreased linearly. The lower stiffness and improvement in thermal shock resistance is attributed to crack propagation in the cell boundary and crack deflection around the load-bearing cells. The critical thermal shock was attributed to the fracture of the ZrB2–30% SiC cell material.


Read More/Reference:

http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/121617549/PDFSTART

PEMBUATAN CASTABLE REFRACTORY DARI BAHAN FLY ASH (ABU TERBANG) PLTU-SURALAYA

Studi pemanfaatan limbah abu PLTU di Indonesia telah dilakukan oleh LIPI, ITB, BPPT dan Litbang Dept Pekerjaan Umum, namun hanya untuk bahan pencampur semen portland, filler beton, material penyekat dan semen posolan. Saat ini realitas pemanfaatannya hanya dalam kapasitas kecil seperti untuk campuran industri bata genteng oleh masyarakat sekitarnya. Abu terbang (fly ash) sebagai limbah PLTU berbahan bakar batu bara dikategorikan oleh Bapedal sebagai limbah berbahaya (B3). 

Secara kimia abu terbang merupakan material oksida anorganik mengandung silika dan alumina aktif karena sudah melalui proses pembakaran pada suhu tinggi. Bersifat aktif yaitu dapat bereaksi dengan komponen lain dalam kompositnya untuk membentuk material baru (mulite) yang tahan suhu tinggi. Mengingat sangat terbatasnya material tahan terhadap suhu tinggi yang biasa dipergunakan pada idustri pemakai tanur suhu tinggi seperti industri peleburan logam/non logam, industri gelas/kaca, industri keramik, industri semen dll, secara berkala selalu membutuhkan bata tahan api (BTA) untuk keperluan sebagai insulator panas tanur peleburan/pembakarannya maka material fly ash dapat dijadikan sebagai bahan alternative dalam pembuatan castable refracroty karena memiliki sifat yang berpotensial untuk bahan tersebut.

Read More/Reference:

http://www.tekmira.esdm.go.id/kp/PengolahanMineral/pemanfaatanabuterbang.asp