Perpustakaan Digital ITB

Alumina (Al2O3) merupakan golongan material keramik yang memiliki beberapa sifat unggulan seperti kekerasan yang tinggi, resistivitas yang baik, tahan terhadap korosi, dan relatif mudah pemrosesannya. Sifat-sifat itulah yang menjadikannya banyak digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti bahan insulator pada busi, sanitary ware, crucible, cutting tool, wear component, engine parts, ballistic armor, refraktori, bahkan sebagai bioceramic untuk material pengganti tulang. Melihat hal tersebut, peningkatan sifat-sifat (properties) alumina merupakan hal yang diperlukan untuk dapat memperluas dan meningkatkan kualitas penggunaan alumina dalam kehidupan sehari-hari. Penelitian kali ini bertujuan untuk melihat pengaruh penambahan 2 jenis aditif yang berbeda terhadap perilaku susut bakar, harga kekerasan, dan fracture toughness dari sistem keramik alumina. Serbuk alumina yang digunakan berukuran 3 μm dengan kemurnian 90%. Aditif yang ditambahkan berupa 1w/o titania (TiO2), 1w/o magnesia (MgO), dan paduan titania-magnesia masing-masing 1w/o. Proses pembuatan sampel dilakukan menggunakan metode powder pressing dengan tekanan kompaksi 100 MPa. Sintering dilakukan sampai temperatur 1750oC untuk sampel alumina saja dan 1550oC untuk alumina yang ditambah aditif. Pengujian kekerasan menggunakan metode mikrovickers. Pengujian fracture toughness menggunakan metode indentasi dan pengukurannya dengan persamaan Anstis. Pada temperatur 1550oC, persen susut bakar maksimum dimiliki oleh alumina dengan aditif titania yakni sebesar 16.65 %, penambahan aditif magnesia menghasilkan 9.32%, penambahan kedua aditif memiliki nilai 15.13%, dan yang terendah dimiliki oleh sistem alumina tanpa penambahan aditif yakni 7.83%. Penambahan titania menghasilkan kekerasan maksimum yakni 1377 VHN. Penambahan magnesia meningkatkan kekerasan menjadi 432 VHN. Penambahan kedua aditif meningkatkan kekerasan menjadi 614 VHN. Nilai kekerasan paling rendah didapat dari alumina tanpa aditif yakni 131 VHN. Nilai fracture toughness (K1C) yang didapat dari sistem keramik alumina adalah 3.7 MPa.m1/2. Penambahan titania menghasilkan nilai paling rendah yakni 2.9 MPa.m1/2. Penambahan magnesia meningkatkan K1C menjadi 3.9 MPa.m1/2. Penambahan keduanya memiliki K1C maksimum yakni 5.4 MPa.m1/2. Penelitian ini juga melakukan pengamatan struktur mikro menggunakan SEM di daerah patahan untuk mendukung data dan analisis sifat-sifat diatas.