Dokumen ini membahas berbagai aspek material keramik, termasuk definisi, sifat, jenis produk, dan proses pembuatannya. Keramik merupakan material anorganik yang terbuat dari bahan baku alami yang dipanaskan pada suhu tinggi dan memiliki sifat-sifat seperti ketahanan tekanan, tahan panas, dan kemudahan dalam pengolahan. Berbagai contoh produk keramik mencakup gelas, semen, bata, porselen, dan abrasives, dengan penggunaan yang mencakup konstruksi, isolasi listrik, dan perlengkapan makan.

1. Material Keramik
• Keramik berasal dari kata Yunani Keramos yang berarti benda bakaran
• Istilah keramik sebelumnya dipakai untuk produk-produk yang terbuat
dari bahan alam (natural earths) yang telah dipanakan pada suhu tinggi
• Saat ini bidang keramik mencakup kelompok yang lebih luas dari
produk-produk industri khusus seperti:
– gelas, enamel, refractories, cements, kapur dan plasters,
– cermet, electronic ceramics, isolator listrik tegangan tinggi dan rendah,
– structural clay products, nuclear ceramics,
– whitewares, dan abrasive tertentu

2. Sifat-Sifat Material Keramik
•Keramik adalah material anorganik bukan logam yang diproses dan /atau
digunakan pada suhu tinggi
•Keramik telah mengalami perlakuan panas
•Keramik umumnya merupakan material yang rapuh (britlle) dan keras yang
memilik ketahanan tekanan sangat baik tetapi tidak tahan tegangan (do not
hold up well) dibandingkan logam
•Keramik tahan abrasi, tahan panas (refraktori) dan dapat menahan beban
tekanan besar bahkan pada suhu tinggi
•Kebanyakan keramik secara kimia inert bahkan pada suhu tinggi, yang
ditunjukkan oleh tahan terhadap oksidasi dan reduksi pada suhu tinggi
•Ikatan kimia alamiah dalam keramik umumnya bersifat ionik, dan anion
berperan penting dalam penentuan sifat-sifat material
•Anion tipikal yang merupakan konstituen penting dalam material keramik
adalah karbida (carbides), borida (borides), nitrida (nitrides), dan oksida
(oxides)

3. Jenis-Jenis Keramik
Ada banyak tipe material keramik yang dapat dikelompokkan sesuai
dengan cara memproduksi atau menggunakannya, yaitu:
• Whiteware yang terdiri dari china dan porcelain
• Structural clay products
• Glass
• Material refraktori yang tahan pada suhu tinggi

4. Material Keramik
Clay Cements Advanced
Glass Abrasives Refraktori
products Ceramics
Fire Silica Basic Special
clays
Structural clay
White
products
wares
Glasses Glass
Ceramics

5. Contoh-Contoh Material Keramik
1. Semua tipe produk-produk gelas termasuk fibres
2. Semen, kapur, dan plasters
3. Abrasives dan beberapa jenis alat potong
4. Bata, ubin, pipa pembuangan
5. Berbagai macam, isolator listrik, ferro electrics, ferromagnetics dan
semiconductors
6. Refraktori yang digunakan pada suhu tinggi
7. Porcelain enamels dan pelapis refraktori untuk logam
8. Dinner-ware, sanitary ware, art ware dsb

6. Produk-Produk Lempung
• Lempung adalah salah satu material keramik yang digunakan secara luas
• Lempung ditemukan di alam dalam jumlah sangat banyak dan hasil
tambang seringkali dapat digunakan secara langsung tanpa ditingkatkan
mutunya
• Lempung populer karena mudah disimpan dan dibentuk
• Bila lempung dicampur dengan air dalam perbandingan yang tepat akan
membentuk masa plastik yang sangat mudah dibentuk;
• Benda hasil bentukan dikeringkan untuk menguapkan kandungan airnya,
kemudian dibakar pada suhu tinggi untuk meningkatkan kekuatan
mekaniknya

7. Produk berbasis lempung dibagi menjadi beberapa
kelas :
1. Whitewares
2. Structural clay products
• Whiteware :
• ceramic berubah menjadi putih setelah dibakar pada suhu tinggi,
• yang termasuk dalam kelompok ini adalah: porcelain, pottery, table
ware, china, dan sanitary ware dll.
Selain lempung, banyak produk mengandung bahan non-plastis yang
mempengaruhi karakteristik produk akhir karena terjadi perubahan selama
proses pengeringan dan pembakaran terhadap

8. Porcelain adalah whiteware keramik berglasir ataupun tidak berglasir yang
digunakan untuk tujuan teknik. Produk-produk porcelain tipikal adalah :
• Electrical, Chemical, Mechanical, Structural, Thermal ware
Pottery adalah nama generik untuk semua fired clay ware; Istilah ini
digunakan lebih spesifik untuk mendesain barang-barang berwarna, porous
yang dibakar pada suhu relatif rendah.
Earthenware dibedakan dari pottery karena warnanya yang putih
Baik pottery danearthenware adalah keramik lunak (nonvetreous) yang
mampu menyerap air lebih dari 3%
China adalah whiteware berglasir atau tidak berglasir keras dan tidak
menyerap air yang digunakan untuk tujuan non teknik, misal: perlengkapan
makan (dinnerware) dan hasil karya seni (work of art)

9. Proses pembuatan china:
• Bodi keramik pertama-tama dibakar biskuit (bisquit fired) untuk
memperkeras dan mematangkan material
• Hasil bakaran kemudian diglasir dan dibakar mengkilap (glost fired)
• Pembakaran mengkilap dilakukan pada suhu yang lebih rendah dari
pembakaran biskuit

10. Structural clay products, misalnya:
• bata untuk bangunan (building brick)
• facing brick
• ubin berlubang (hollow tile)
• roofing tile
• drain tile
• gorong-gorong (conduits)
• pipa pembuangan (sewer pipe)
• pot bunga (flower pots)
• stoneware dll
Untuk menekan biaya transport baik bahan baku maupun produk akhir,
maka barang-barang tersebut umumnya dibuat dekat tambang lempung

11. Cara pembuatan produk lempung struktur:
• Material diremuk, dihaluskan, dilumat dan dicetak kemudian dipotong-
potong dengan kawat sesuai ukuran yang dikehendaki
• Kemidian dikeringkan dan dibakar pada suhu antara 980o – 1095oC,
tergantung suhu pematang lempung

12. Gelas
• Gelas adalah produk dari bahan silika yang transparan yang dapat
berbentuk amorf atau kristal, tergantung pada perlakuan panasnya
• Gelas merupakan produk anorganik dari proses pelelehan salah satu
oksida atau beberapa okasida dari silika, boron, kalsium, magnesium,
sodium dll didinginkan menjadi material yang keras tanpa proses
kristalisasi
• Gelas mirip / menyerupai cairan yang sangat dingin (super-cooled
liquid), tetapi karena memiliki struktur molekul gelas memperlihatkan
kesamaan dengan bahan-bahan/material kristalin

13. Abrasives
• Abrasives umumnya dibuat dari material keramik
• Abrasives adalah keras, material yang memiliki ketahanan mekanik
digunakan untuk pengikisan (grinding) dan pemotongan (cutting)
• Abrasives dapat mengikis material yang lebih lunak
• Abrasives bisa dari alam (intan, garnet, flint dll.) atau dibuat (silicon
carbide dan aluminum oxide)
• Abrasuives buatan lebih disukai karena kekerasannya lebih merata
dan struktur dapat dibuat dan sifat-sifat lain yang dikehendaki dapat
diperoleh

14. Jenis-Jenisnya dan Penggunaannya :
1. Intan : adalah material yang terkeras yang satu-satunya abrasive
alam yang signifikan
Penggunaannya tipikal:
• memotong bata dan beton
• wire drawing dies
• Alat bor untuk mengebor batuan yang keras
• gerinda
• pemolesan logam-logam karbida keras, gelas, dan keramik

15. 2. Garnet dan Flint :
• Abrasive alam
• digunakan untuk sand paper
3. Emery
• Abrasive alam
• Emery paper digunakan untuk memoles logam (polishing metals)
4. Rottenstone dan Pumice
• Abrasive alam
• Digunakan untuk wood finishing

16. 5. Walnut Shells :
• Abrasive alam
• digunakan untuk membersihkan bagian-bagian mesin pesawat terbang
6. Sandstone
• Abrasive alam
• digunakan untuk mempertajam peralatan perkayuan (wood working tools)
7. Quartz
• Abrasive alam
• Digunakan untuk sand-paper untuk kayu dan pengampelasan halus untuk
gelas

17. 10. Aluminium Oksida (Al2O3) :
• Diperoleh dengan memanaskan garam aluminium atau bijih bauksit
(dehidrasi). Berbagai macam sifat dapat dibuat tergantung pada
perlakuan panas
• Memiliki warna yang lebih muda (colour lighter) dari SiC
• Tidak sekeras SiC, tetapi lebih ulet sehingga lebih tahan terhadap
pukulan
• Penggunaan:
• Untuk poles besi cor, logam non-ferrous dan untuk finishing stainless
steel
• Floor sanding machines
11. Karbida dari W dan Bo
• Abrasive modern
• Mendekati kekerasan intan
• Boron carbide digunakan dalam polishing pastes

18. Insulators
• Isolasi listrik umumnya material keramik dan mencegah aliran arus listrik
yang melewatinya
• Isolasi listrik adalah agregat yang hanya mengandung ion kovalen
dan/atau ikatan molekuler
•Material isolasi adala inert secara listrik dan mengisolasi dua konduktor
dengan potensial yang berbeda
•Isolator atau dielektrik memiliki tahanan spesifik dalam rentang 106- 1020
ohm-cm
•Material isolator dapat dipecah (breakdown) di bawah tegangan dan
konduktifitas listrik tinggi, karena itu isolator didesain dengan lintasan
permukaan yang diperpanjang untuk mengurangi kemungkinan hubung
singkat
• Isolator diglasir untuk membuat tidak menyerap air

19. Karakteristik Insulators
• Konstanta dielektrik relatif di atas satu
• Tahanan lebih tinggi
• Tahanan kurang sensitif karena adanya pengotor
Material isolator tersedia dalam berbagai bentuk seperti:
• isolator blok, blancket, bentuk yang sesuai untuk perpipaan,
granular
• Contoh material isolator:
• keramik: asbes, kalsium silikat, rock wool, fibreglass, vermikulit,
perlit, haydite, 85% magnesia dengan 15% asbes
• Plastik isolator : porcelain dan Mylar