dony canisius sirait

ISOLATOR

No comments

Pengertian umum

Kurangnya beberapa elektron bebas keramik sebagai isolator padat membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya.Benda ini dikelompokkan sebagai isolator karena hanya sedikit elektron bebas yang tersedia dalam pita hantaran, dan bahan ini merupakan penghantar yang buruk.

Selain sifat elektrisnya maka yang perlu diperhatikan untuk bahan isolasi terutama bahan isolasi padat adalah sifat-sifat lainnya seperti :

Sifat mekanis

• Kekuatan listrik
• Pemuluran
• Kekuatan tekan
• Kerapuhan
• Kelenturan

Sifat Panas

Suhu sangat mempengaruhi sifat bahan isolasi, maka pada umumnya jika temperatur naik maka sifat isolasi jadi tidak baik. Selain sifat isolasinya menurun, maka sifat mekaniknya juga terganggu sehingga dapat merusak struktur bahan, baik sementara maupun permanen.

• Jika terlalu lama berada pada suhu yang tinggi, mengakibatkan proses penuaan bahan dapat lebih cepat.
• Ketahanan panas bahan adalah ketahanan bahan terhadap suatu suhu tertentu dalam waktu tertentu pula (relatif pendek).

Keramik

Banyak jenis-jenis keramik termasuk diantaranya semen, bata untuk bangunan, bata tahan api dan gelas telah dipergunakan sejak lama sebagai bahan konstruksi bangunan.

Pada umumnya keramik yang dibuat dari bahan anorganik yang sintetis dan memiliki susunan heterogen bersifat keras, kuat dan stabil pada suhu tinggi. Tetapi keramik bersifat getas dan mudah patah seperti halnya porselen ataupun gelas.

 

Proses Pembentukan Keramik

Lempung merupakan bahan mentah keramik yang sangat penting bagi produk keramik tradisional. Sebelum diproses menjadi keramik, segi penting yang harus diperhatikan karena akan sangat mempengaruhi sifat akhirnya adalah ukuran partikel dari bubuk mineral serta distribusi (penyebaran) ukuran partikel di mana ini akan mempengaruhi kerapatannya atau pori-porinya.

Komposisi ukuran partikel kecil akan lebih kuat, ikatan yang terjadi akan lebih banyak. Untuk penataan kerapatan yang lebih bagus, biasanya diperoleh dengan mencampurkan butiran kasar dan halus, dengan demikian porositas yang terjadi dapat dikurangi, karena butiran-butiran halus akan mengisi rongga-rongga dari butiran kasar. Komposisi yang ideal berkisar 70% butiran kasar dan 30 % butiran halus. Campuran bubuk biasanya diproses basah. Bahan mentah diaduk merata, setelah itu disaring, kalau akan dibentuk sebagai isolator maka material magnetik dipisahkan dan selanjutnya air dihilangkan secukupnya. Dengan terjadinya pemampatan butiran-butiran, maka besar dan jumlah pori-pori dengan sendirinya akan berkurang. Karena adanya pemampatan terhadap butiran-butiran tersebut, terutama butiran-butiran halus mengisi dan terikat dengan butiran-butiran kasar menyebabkan banyak butiran yang menyatu dan melebur.

Pembakaran dilakukan dalam tanur, dapat berupa/jenis batch maupun kontinu. Proses pembakaran kontinu mencakup daerah makin panas lalu makim dingin, bertahap-tahap sampai kembali ke suhu lingkungan sekitarnya.

Proses pembakaran dapat berlangsung mulai dari beberapa jam sampai lebih dari satu hari.

Pengempaan kering adalah pemampatan yang menjadikan volume lebih kecil dengan bantuan tekanan, sehingga terbentuk kerapatan ikata partikel yang tinggi. Cara ini banyak ditempuh untuk membuat komponen kecil dan bentuknya rumit pada penggunaan teknik/rekayasa dan elektronika.

Proses kempa kering dimulai dengan pengisian rongga-rongga oleh bubuk, setelah itu diberi tekanan /desakan kempa atas dan bawah. Pada bentuk geometris yang rumit dan panjang, maka yang biasa digunakan adalah dengan member tekanan hidrostatik atau isostatik agar tekanan pada cetakan seragam.

 

Bentukan Plastik

Terjadinya plastisitas bila lempung bercampur dengan air dan dimanfaatkan pada proses pembuatan plastik. Ada beberapa cara pembentukan plastis, dua cara komersial untuk membentuk produk keramik pada keadaan plastis, yaitu :

1. Ekstrusi           : Menyangkut penekanan campuran plastis lewat lubang-lubang.
2. Jiggering          : Dengan cetakan putar, sehingga dapat membentuk satu permukaan,                                                                 sedang permukaan lainnya terbentuk oleh putaran massa plastiknya sendiri pada piranti cekung.

 

Tuangan

Tuang gelincir (slip casting), biasanya air digunakan untuk mengangkat bubuk selama proses pembentukan campuran tuang gelincir seperti adonan roti. Adonan dituang ke cetakan berpori, agarair turun dan hilang serta bubuknya mampat menjadi padat membentuk ikatan.

Tuangan pita, dipergunakan untuk membuat lembaran tipis dari bubuk keramik. Lembaran tersebut dibakar dan kemudian dimanfaatkan sebagai pelat tipis atau untuk basis metalisasi elektronik.

Pemanasan

Air yang berlebihan harus dihilangkan baik pada proses bentukan plastik maupun pada proses tuang gelincir, dengan demikian diperlukan tahapan pengeringan, di mana pada lempung terdapat :

1. Air  suspense dari proses tuangan.
2. Air antar partikel yang masih ada pada bentukan plastic
3. Air pori antarpartikel setelah pengerutan.
4. Air kisi dalam struktur Kristal.

Air teradsorpsi fisik hilang dengan pemanasan 100⁰C. Air terdsorpsi kimia hilang pada 1000⁰C. Air kisi mulai lepas pada suhu 600⁰C. Pembakaran menjadikan bubuk keramik lebih pampat dan menjadikan massa koheren. Permukaan mengecil, volume berkurang dan karena butiran-butiran saling lebur menyatu maka produk akan lebih kuat.

 

Kekuatan Keramik

Kekuatan keramik adalah sensitif terhadap struktur. Faktor utama yang mempengaruhi struktur keramik dan juga kekuatan adalah kehalusan permukaan, volume, dan bentuk dari pori, ukuran dan bentuk butir, jenis dan bentuk fasa batas butir, dan cacat yang disebabkan oleh tegangan dalam seperti halnya tegangan termal.

Seperti telah diketahui bahwa dengan mengecilnya ukuran butir maka kekuatan akan meningkat. Akibatnya, kalau pembentuk mempunyai diameter kecil, maka ukuran retakan yang terdapat di dalamnya juga kecil.

Kalau retak terjadi pada butir tertentu, ia akan berhenti pada batas butir dan tegangan disebarkan melalui batas butir tersebut. Tapi kalau sampai terjadi, suatu fasa yang bersifat gelas berbentuk pada batas butir, maka pada umumnya kekuatan keramik akan menurun. Retakan mudah bergerak melalui gelas dan untuk menghambat perambatan oleh batas butir tidak dapat diharapkan.

Pengukuran kekuatan keramik dapat dilakukan dengan alat palu atau dengan menjatuhkan bola dari ketinggian tertentu ke permukaan keramik.besarnya tegangan ditentukan oleh tinggi, jumlah jatuhan serta luas kontak tegangan.

 

Kekerasan

Kekerasan yang dimiliki intan (kekerasan mohs 10) dan korundum (kekerasan mohs 9), adalah salah satu ciri khas bahan keramik dengan kekhasannya yang tinggi.

Kekerasan adalah ukuran tahanan bahan terhadap deformasi plastis pada permukaan bahan. Beberapa cara pengukuran kekerasan telah ditetapkan pada dengan cara deformasi yang berbeda, salah satunya ialah Kekerasan Mohs.

Penekanan pada bahan getas seperti keramik dalam banyak hal mengakibatkan retakan local mengikuti deformasi elastik. Sukar sekali untuk menghubungkan secara teoritis antara kekerasan yang memiliki proses rumit tersebut dengan sifat-sifat fisiknya. Walaupun permasalahan dalam pembuatan dan kegetasan masih belum dapat dipecahkan, tetapi keramik memiliki ketahanan termal dan kestabilan kimia dan mempunyai kemungkinan penggunaan pada temperature tinggi sebagai bahan teknik yang baru, yang tidak dapat diperankan oleh logam.

Penurunan kekuatan dan deformasi plastis sering juga ditemukan dalam bahan keramik pada temperature yang lebih dari 1000⁰  C. Gejala deformasi plastis yang meningkat menurut waktu pada tegangan tetap pada temperatur tinggi disebut Melar→Creep. Melar adalah suatu gejala yang rumit yang melibatkan pergeseran pada batas butir, dislokasi dalam Kristal, difusi dari pori dan lainnya.

Friday, March 16th, 2012 at 12:26 and is filed under Tak Berkategori. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.