PENGEMBANGAN KOMPOSIT SILICA / ZIRCONIA SEBAGAI BAHAN REFRAKTORI

AGUNG PUTRA PRATAMA, Ir. M. Waziz Wildan., M.Sc., Ph.D

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Refraktori merupakan material yang mempunyai ketahanan dalam suhu tinggi dan material yang mampu mempertahankan sifatnya terhadap tegangan mekanik maupun serangan kimia dari gas-gas panas, cairan logam dan slag. Penggunaan refraktori dewasa ini semakin berkembang bukan hanya digunakan oleh industri pengecoran logam akan tetapi industri logam lainnya. Material refraktori ini melapisi furnace, tundish, ladle dan sebagainya. Material ini juga digunakan sebagai nozzle, spout, dan sliding gate. Biaya untuk pembelian dan instalasi refraktori adalah faktor yang menentukan dalam biaya proses secara keseluruhan. Dalam aplikasinya refraktori digunakan sebagai pelapis tungku atau dapat dikatakan sebagai dinding batu tahan api, refraktori salah satu komponen yang menunjang dalam pengoperasian tungku karena sifatnya yang tahan terhadap suhu tinggi maka untuk melindungi material tungku agar tidak meleleh pada saat pengoperasian dibutuhkanlah material refraktori. Refraktori digolongkan menjadi 4 yaitu bersifat asam, basa, netral maupun super refraktori dan dibentuk dari senyawa yang memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi, Penelitian yang dilakukan adalah membuat keramik silika zirconia dengan cara memanfaatkan campuran silika (SiO2) dengan zirconia (ZrO2). Setelah dicampur, silika dan zirconia dicetak dengan menggunakan mesin press pada tekanan 30 MPa yang bertujuan untuk membentuk green body berupa silinder dan balok dengan metode uniaxial pressing. Green body disinter pada suhu 1400 dan 1450 ºC selama 2 jam, dalam lingkungan udara. Sintering dilakukan dengan laju pemanasan 10 ºC/menit. Uji tekan dilakukan pada spesimen silinder dengan metode. Uji bending dilakukan pada spesimen balok dengan metode four point bending. Pengamatan SEM-EDX dilakukan pada potongan spesimen balok.

Refractory is known as a material that has good hardiness in high level of temperature and able to maintain its tendency towards the mechanical stress and even some chemical attacks from hot gases, liquid metal, and slag. Nowadays, the application of refractory not only just in metal casting industries, but also widespread in many other industries. For common uses, refractories are used for covering furnace, tundish, ladle, and many others. It also used as a nozzle, spout, and sliding gate. The main factor to determine the total cost for all process is the cost of purchase and installation of the refractory. On the application of refractory as furnace cover or fireproof stone wall, the refractory is useful as a component that support the operating process of the furnace in order to protect the furnace material and prevent it not to melt. Refractory is classified into 4 type, which are: acidic, alkaline, neutral, and super-refractory which formed from compounds that have good hardiness in high level of temperature. This research is concentrate on how to make silica zirconia ceramics based on by using the mix of silica compounds (SiO2) and zirconia compounds (ZrO2). After mixing these two chemical compounds, the next step is green body pressing using press machine with uniaxial pressing method at a pressure of 30 MPa to produce cylinder specimens and block specimens. After that, these green body are sintered at a temperature of 1,400 ºC and 1,450 ºC for 2 hours in air environment, with heating rate at 10 ºC/min. The next steps are pressure test method, bending test method, and SEM-EDX observation. The pressure test is applied to cylinder specimens, the bending test is applied to block specimens using four point bending method, and the SEM-EDX observation is applied to block specimens.

Kata Kunci : Silica, Zirconia, SEM-EDX