Keramik adalah bahan anorganik, non-logam yang terdiri dari kombinasi elemen logam dan non-logam, biasanya dibentuk melalui pemrosesan suhu tinggi (penembakan/sintering). Komposisinya bervariasi tergantung pada jenis keramik (tradisional atau lanjutan). Berikut ini rincian komponen utama mereka:
1. Komponen Kimia Primer
Sebagian besar keramik didasarkan pada oksida logam, karbida, nitrida, atau silikat. Elemen umum meliputi:
* Oksigen (O) - Ditemukan dalam oksida (misalnya, al₂o₃, sio₂, zro₂).
* Silikon (SI) - Kunci dalam silikat (misalnya, tanah liat, mullite, cordierite).
* Aluminium (Al) - Hadir dalam alumina (al₂o₃), Mullite (3al₂o₃ · 2sio₂).
* Magnesium (MG) - Digunakan dalam magnesia (MgO), cordierite (2mgo · 2al₂o₃ · 5sio₂).
* Zirkonium (ZR) - Ditemukan di zirkonia (zro₂).
* Karbon (C) & Nitrogen (N)-dalam keramik non-oksida (sic, si₃n₄, tic, bn).
2. Keramik tradisional (berbasis tanah liat)
Ini biasanya berbasis silikat dan termasuk:
* Tanah liat mineral (kaolinite, montmorillonite) - memberikan plastisitas saat basah.
* Silica (SiO₂) - Menambahkan Struktur (misalnya, kuarsa, Flint).
* Feldspar (kalsi₃o₈, naalsi₃o₈) - bertindak sebagai fluks untuk menurunkan suhu leleh.
* Kapur (caco₃) - digunakan dalam porselen dan whiteware.
Contoh: porselen = kaolin (tanah liat) + silika + feldspar.
3. Keramik Lanjutan (Teknik)
Ini adalah keramik sintetis dengan kemurnian tinggi dengan sifat superior:
Tipe keramik Komponen utama Properti utama
Alumina (al₂o₃) Aluminium + oksigen Kekerasan tinggi, isolasi listrik
Zirkonia (zro₂) Zirkonium + oksigen Ketangguhan tinggi, ketahanan aus
Silikon karbida (sic) Silikon + karbon Kekerasan ekstrem, konduktivitas termal
Silikon nitrida (si₃n₄) Silikon + nitrogen Kekuatan tinggi, ketahanan guncangan termal
Boron Nitride (BN) Boron + Nitrogen Pelumasan, konduktivitas termal
Cordierite (2mgo · 2al₂o₃ · 5sio₂) Mg, al, si, o Ekspansi termal rendah
4. Aditif & Komponen Sekunder
Keramik sering termasuk aditif untuk memodifikasi properti:
* Binders (misalnya, PVA, lilin) - membantu dalam membentuk sebelum menembak.
* Sintering AIDS (misalnya, Y₂O₃ di Zro₂) - Meningkatkan kepadatan.
* Pigmen (misalnya, Fe₂o₃, COO) - untuk pewarnaan.
* Pengontrol porositas - Untuk membuat keramik berpori (misalnya, filter).
5. Fase kaca (dalam beberapa keramik)
* Keramik tradisional sering mengandung fase kaca (vitreous silika) yang dibentuk selama penembakan, yang mengikat partikel.
6. Klasifikasi berdasarkan Komposisi
Kategori Contoh Komponen utama
Keramik oksida Al₂o₃, zro₂, mgo Logam + oksigen
Keramik non-oksida Sic, si₃n₄, timah Logam + karbon/nitrida
Keramik silikat Porselen, bata Lempung + sio₂ + fluks
Keramik gabungan Al₂o₃-sic, Zro₂-Toughened Keramik campuran
Kesimpulan
Keramik dibuat dari kombinasi elemen logam dan non-logam, dengan sifatnya ditentukan oleh komposisi dan pemrosesan.
* Keramik tradisional mengandalkan tanah liat, silika, dan feldspar.
* Keramik lanjutan menggunakan oksida, karbida, atau nitrida dengan kemurnian tinggi untuk kinerja yang unggul.