Perilaku Sifat Fisik dan Mekanik Bahan Refraktori a-Al₂O, Akibat Penambahan TiO2 (Physical and Mechanical Characteristics of a-Al2O3 Refractory Doped TiO₂).

Abstract

Alumina merupakan salah satu bahan yang sangat penting dalam industri keramik. Biasa digunakan sebagai bahan refraktori karena bahan tersebut mempunyai sifat fisik, mekanik dan termal yang sangat baik. Di lain pihak, pada penggunaan di atas 1100°C dapat menurunkan kekerasan dan kekuatan alumina karena adanya pertumbuhan butir yang tak terkendali pada temperatur tinggi (Zeng Shaoxian & Fu Xiren, 1984). Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dilakukan penelitian dalam upaya membuat suatu keramik refraktori alumina dengan penambahan TiO2. Pada penelitian ini akan diselidiki pengaruh penambahan Tio, terhadap sifat fisik dan mekanik alumina serta pengaruhnya terhadap temperatur maksimum sinter alumina. Serbuk kering y-Al2O3 dicampur dengan serbuk TiO₂ dengan variasi penambahan 05% berat, kemudian ditambahkan PVA sebagai pengikat sebanyak 2% berat. Setiap sampel dikompaksi dengan tekanan sebesar 9 ton dan disinter dengan variasi temperatur sinter 1300°C, 1400°C, 1500°C dan 1600°C. Selanjutnya alumina hasil sintering dikarakterisasi dengan Difraktometer Sinar-X (XRD) untuk mengamati struktur kristal. Penentuan suhu transisi fasa alumina menggunakan Diffrential Thermal Analyzer (DTA). Pengukuran kerapatan menggunakan Piknometer dan pengukuran kekerasan menggunakan Vickers Hardness Tester. Analisa struktur mikro alumina dilaksanakan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). penuli Hasil karakterisasi XRD, menunjukkan bahwa dengan penambahan TiO₂ tidak berpengaruh pada struktur kristal alumina, dan tidak terdeteksi fasa hasil reaksi antara TiO₂ dengan alumina. Dari kurva hasil pengamatan DTA dapat diketahui bahwa suhu transisi dari fasa y ke a terjadi pada suhu 1176.33°C dan menyerap energi dari luar, dengan massa hilang sebesar 0.047%. Dari hasil pengukuran kerapatan dan kekerasan, didapatkan bahwa penambahan TiO₂ ternyata meningkatkan nilai kerapatan dan kekerasan bahan alumina. Nilai kerapatan maksimum adalah 3.9043 g cm³, diperoleh pada sampel dengan penambahan TiO₂ sebanyak 4% berat setelah disinter pada temperatur 1400°C. Sedang nilai kekerasan maksimum yaitu 1136.6 kg mm², diperoleh pada sampel dengan penambahan TiO₂ sebanyak 4% berat setelah disinter pada temperatur 1500°C.