Keramik Keramik Silikat Silikat (Silicate Ceramic) (Silicate Ceramic) Silikat Silikat adalah adalah material material-material yang material yang pada pada umumnya umumnya terdiri terdiri dari dari Silikon Silikon dan dan Oksigen Oksigen, , dua dua unsur unsur kimia kimia yang paling yang paling banyak banyak di di kulit kulit bumi bumi dan dan berupa berupa tanah tanah, , batu batu, , lempung lempung dan dan pasir pasir. Dalam Dalam karakterisasi karakterisasi material material ini ini, , lebih lebih mudah mudah menyatakannya menyatakannya dalam dalam variasi variasi susunan susunan tetrahedron tetrahedron dari dari SiO SiO 4 4- daripada daripada susunan susunan unit unit sel sel, , seperti seperti ditunjukkan ditunjukkan dalam dalam gambar gambar berikut berikut. Dan . Dan ini ini sering sering diperlakukan diperlakukan sebagai sebagai satuan satuan yang yang bermuatan bermuatan negatif negatif. Variasi Variasi dari dari struktur struktur silikat silikat dapat dapat terdiri terdiri dari dari susunan susunan struktur struktur ini ini dalam dalam bentuk bentuk satu satu, , dua dua maupun maupun tiga tiga dimensi dimensi. bentuk bentuk satu satu, , dua dua maupun maupun tiga tiga dimensi dimensi. Yudy Surya Irawan Yudy Surya Irawan Material Baru Material Baru 1
15
Embed
KeramikKeramik Silikat Silikat (Silicate Ceramic)(Silicate ...yudysi.lecture.ub.ac.id/files/2012/09/MaterialBaru04th.pdf · VariasiVariasi dari dari strukturstruktur silikatsilikat
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
SilikatSilikat adalahadalah materialmaterial--material yang material yang padapada umumnyaumumnya terdiriterdiri daridari SilikonSilikondandan OksigenOksigen, , duadua unsurunsur kimiakimia yang paling yang paling banyakbanyak didi kulitkulit bumibumi dandanberupaberupa tanahtanah, , batubatu, , lempunglempung dandan pasirpasir..
DalamDalam karakterisasikarakterisasi material material iniini, , lebihlebih mudahmudah menyatakannyamenyatakannya dalamdalamvariasivariasi susunansusunan tetrahedron tetrahedron daridari SiOSiO44
44-- daripadadaripada susunansusunan unit unit selsel, , sepertiseperti ditunjukkanditunjukkan dalamdalam gambargambar berikutberikut. Dan . Dan iniini seringsering diperlakukandiperlakukansebagaisebagai satuansatuan yang yang bermuatanbermuatan negatifnegatif..
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru1
SILIKASILIKASecara kimia, materia silikat yang paling sederhana adalah SilikonDioksida atau Silika (SiO2), yang secara struktur sebuah jaringan tigadimensi yang dibentuk saat atom-atom oksigen yang berada di suduttetahedron berhubungan dengan tetrahedron yang terdekat.
SalahSalah satusatu strukturstruktur silikasilika adalahadalah cristobalitecristobalite sepertiseperti padapada GambarGambarberikutberikut iniini..Struktunya relatif kompleks dan terbuka sehingga tidak tertutup padat. Olah karena itu kristal silika memiliki densitas yang rendah. Contohnya
2
Olah karena itu kristal silika memiliki densitas yang rendah. Contohnyapada suhu ruang quartzquartz berdensitas 2.65 g/cm3. Kekuatan atom Si-O relatif tinggi berhubungan dengan suhu cairnya yang tinggi 1710°C..
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru2
Silika juga dapat dibuat dan memiliki struktur tidak berkristal atau gelasyang memiliki keacakan atom yang tinggi. Contohnya seperti fused silica atau vitreous silica.
Strukturnya memiliki unit dasar berupa tetrahedron SiO44-, diluar
struktur ini susunannya tidak teratur.
Struktur kristal silika yang berupa kristal maupun tidak dapat dilihatperbandingannya dalam gambar berikut.
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru3
Oksida lain seperti B2O3 dan GeO2 juga memiliki struktur gelas danpolyhedral dioksida juga memiliki struktur yang mirip dengan gambarberikut. Material ini seperti halnya SiO2 adalah pembentuk jaringan(network formersnetwork formers).
Gelas inorganik yang digunakan sebagai wadah, jendela dll. Adalahgelas silika yang telah ditambahkan senyawa CaO dan Na2O. Oksida-oksida initidak membentuk jaringan polihedral. Akan tetapi kation-kationnya masuk ke dalam dan memodifikasi jaringan SiO4
4- olehkarena itu senyawa oksida ini disebut dengan network modifiers.network modifiers.
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru4
Dari Dari sisisisi praktispraktis modifier modifier dandan intermediates intermediates akanakan merendahkanmerendahkan titiktitik caircair dandan
viskositasviskositas gelasgelas dandan memudahkanmemudahkan gelasgelas untukuntuk dibentukdibentuk padapada suhusuhu yang yang lebihlebih
rendahrendah..
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru5
MacamMacam--macammacam silikatsilikatBanyakBanyak terdapatterdapat mineral mineral silikatsilikat dengandengan satusatu, , duadua atauatau tigatiga atom atom oksigenoksigen didi
sudutsudut--sudutsudut daridari SiOSiO4444-- yang yang dipakaidipakai bersamabersama dengandengan tetrahedratetrahedra lainnyalainnya untukuntuk
membentukmembentuk strukturstruktur yang yang lebihlebih komplekkomplek. . ContohnyaContohnya padapada gambargambar berikutberikut
dengandengan berbagaiberbagai macammacam formula. formula. BahkanBahkan strukturstruktur rantairantai tunggaltunggal pun pun mungkinmungkin
terbentukterbentuk sepertiseperti padapada gambargambar e.e.
SilikatSilikat sederhanasederhanaTampakTampak padapada gambargambar a, a, contohnyacontohnya untukuntuk forsteriteforsterite (Mg(Mg22SiOSiO44).).
SedangkanSedangkan untukuntuk yang yang gambargambar b, b, contohnyacontohnya padapada AkermaniteAkermanite (Ca(Ca22MgSiMgSi22OO77))
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru6
Struktur berlapis atau lembaran dua dimensi juga dapat dihasilkan daritiga ion oksigen di dalam tetrahedra seperti pada Gambar berikut. Susunan struktur ini dapat diwakili oleh (Si2O5)
2-.
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru7
tahantahan terhadapterhadap bebanbeban kejutkejut, , mampumampu serapserap gas yang gas yang tinggitinggi, , dandan baikbaik dimesindimesin..
Graphite Graphite
Grafit banyak digunakan sebagai elemen pemanas dalam dapur listrik,
sebagai elektroda pada pengelasan busur, untuk krusibel, cetakan logam
maupun keramik, material refraktori dan insulator, nosel roket, di dalam tabung
reaktor kimia, untuk penghubung elektrik, sikat, dan tahanan serta elektroda
baterei dan peralatan penjernihan udara.
..
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru12
FullerenesFullerenes
Bentuk lain dari polymorphic carbon adalah fullerenes dengan kode C60 yang ditemukan pada tahun 1985 dan terdiri dari kumpulan 60 atom yang mengelompok seperti bola kosong dan gambar berikut.
Strukturnya memiliki 20 heksagonal, dan 12 pentagonal. Nama CStrukturnya memiliki 20 heksagonal, dan 12 pentagonal. Nama C6060 dikenal juga dikenal juga dengan nama buckminsterfullerene, nama penghargaan R. Buckminster Fuller dengan nama buckminsterfullerene, nama penghargaan R. Buckminster Fuller yang menemukan dome geodesi yang mirim Cyang menemukan dome geodesi yang mirim C6060..
Diamond dan grafit disebut sebagai network solid yang mana atom-atom karbon membentuk ikatan primer di keseluruhan padatan. Sedangankan fullerene, atom-atom karbon terikat bersama membentuk molekul bola. Dalam kondisi padat C60
membentuk struktur kristal padat dalam susunan FCC.
Dalam kondisi murni, C ini bersifat isolator. Namun dengan seditik penambahan
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru13
Dalam kondisi murni, C60 ini bersifat isolator. Namun dengan seditik penambahan ketidakmurnian akan membuat C60 menjadi sangat konduktif maupun semikonduktif.
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru14
Acknowledgement to Writer of Acknowledgement to Writer of
Book:Book:
MacllisterMacllister, Materials Science and , Materials Science and MacllisterMacllister, Materials Science and , Materials Science and
Engineering, An IntroductionEngineering, An Introduction
Thank you for your kind attentionThank you for your kind attention
�Yudy Surya Irawan�Yudy Surya Irawan Material BaruMaterial Baru15