PT Solusi Bangun Indonesia Tbk. (SBI, IDX: SMCB, beroperasi dengan merek dagang Dynamix) adalah perusahaan produsen semen di Indonesia, dan merupakan anak perusahaan dari Semen Indonesia Group (SIG).

SBI menjalankan usaha yang terintegrasi dari semen, beton siap pakai, dan produksi agregat. SBI mengoperasikan empat pabrik semen di Narogong (Jawa Barat), Cilacap (Jawa Tengah), Tuban (Jawa Timur), dan Lhoknga (Aceh), dengan total kapasitas 14,5 juta ton semen per tahun, dan mempekerjakan lebih dari 2.400 orang.

Dahulu perusahaan ini bernama Semen Cibinong dan pernah mengakuisisi Semen Nusantara. Perusahaan diakuisisi oleh Holcim pada 2006. Pada tahun 2018, perusahaan ini dibeli oleh Semen Indonesia dan mulai September 2019, Holcim Indonesia berganti nama menjadi Dynamix dengan nama perusahaan PT Solusi Bangun Indonesia Tbk.

Sejarah
Semen Cibinong
Pada tahun 1962, Direktorat Geologi Departemen Pertambangan RI membentuk tim survei studi kelayakan pembangunan pabrik semen di Jawa Barat. Semen Gresik bekerja sama dengan Direktorat Geologi menandatangani kerja sama penelitian bahan baku semen di daerah Klapanunggal, Bogor. Proyek tersebut berlangsung mulai dari Juni hingga Desember dengan bantuan pendanaan dari International Finance Corporation.

Pada 1971, PT Semen Tjibinong didirikan. Kaiser Cement and Gypsum Corporation bertindak selaku konsultan pembangunan pabrik, dan direalisasikan oleh kontraktor Indonesia dan Mitsubishi Heavy Industries Jepang. Pada Agustus 1975, PT Semen Cibinong dan Indocement selesai dibangun dan diresmikan oleh Presiden RI Soeharto. Perusahaan ini memproduksi semen portland dengan merek Semen Kujang. Pada 8 Agustus 1977, perusahaan ini melepaskan sahamnya di Bursa Efek Jakarta dengan singkatan emiten SMCB. SMCB mencatatkan diri sebagai salah satu perusahaan pertama yang diperdagangkan secara publik di Indonesia dengan menerbitkan 178.750 saham dengan harga Rp10.000,00 per lembar.

Pada 1987-1988, perusahaan ini sempat dijual ke Hanson, lalu jatuh ke tangan PT Tirtamas Majutama milik Hashim Djojohadikusumo sehingga mengubahnya menjadi penanaman modal dalam negeri (PMDN). Banyak usaha milik Djojohadikusumo yang dijaminkan untuk bisnis lain lewat bank. Pada 2002, pascakrisis ekonomi, Djojohadikusumo tersandung kasus BLBI karena dana yang harus dikucurkan ke kreditur justru mengalir ke grup usahanya sendiri.

Akuisisi Semen Nusantara
Semen Nusantara adalah perusahaan semen yang berpusat di Cilacap. Perusahaan tersebut didirikan oleh tiga pemilik modal yaitu PT Gunung Ngadeg Jaya dari Indonesia dan dua perusahaan Jepang Onoda Cement dan Mitsui pada 4 Maret 1974. Dalam operasinya, perusahaan ini berbekal beberapa konsesi izin untuk melakukan penambangan kapur dan tanah liat di Nusakambangan, Desa Tritih Wetan, serta pabrik di Desa Karangtalun. Peletakan batu pertama pabrik Semen Nusantara dilakukan pada 19 Juni 1975 dan diresmikan 5 April 1977.

Pada 1 September 1977, Semen Nusantara mulai berproduksi secara komersial. Perusahaan ini menggunakan mesin-mesin yang didatangkan dari Prancis, Jerman, Jepang, dan Denmark serta mempekerjakan 1.800 karyawan Indonesia dan 150 karyawan asing selaku tenaga ahli. Semen yang diproduksi oleh Semen Nusantara adalah jenis semen portland Type I dengan merek Semen Borobudur.

Selain memproduksi semen, Semen Nusantara bekerja sama dengan Perusahaan Jawatan Kereta Api untuk mengangkut semen. PJKA kemudian membangunkan jalur menuju pabrik semen tersebut dari Stasiun Gumilir. Semen Nusantara juga memiliki satu unit lokomotif pelangsir, diberi nomor seri BB305 01 buatan pabrik Nippon Sharyo Jepang. Namun saat ini lokomotif tersebut sudah tidak beroperasi.

Pada 14 Juli 1993, Semen Cibinong resmi mengakuisisi Semen Nusantara, setelah sebelumnya mengubah statusnya dari patungan Indonesia-Jepang menjadi sepenuhnya PMDN pada 10 Juni tahun yang sama.

Akuisisi Semen Andalas dan Semen Dwima Agung
PT Semen Andalas Indonesia (SAI) adalah perusahaan semen dari Lhoknga, Aceh Besar. Awalnya lahir dari kajian bahan baku semen yang dilakukan oleh perusahaan PT Rencong Aceh Semen pada 1976 hingga 1979. Untuk merealisasikan gagasan itu, Rencong Aceh Semen mendirikan perusahaan patungan dengan Blue Circle Industries dari Inggris dan Cementia Holding dari Swiss. Patungan tersebut diberi nama nama PT Semen Andalas Indonesia.

Pada 1995, Semen Cibinong membeli pabrik Semen Dwima Agung di Tuban, dan menjadikannya Semen Cibinong Unit Tuban.

Diakuisisi Holcim
Holcim melirik Semen Cibinong dan menjadi pemegang sahamnya pada 13 Desember 2001. Perusahaan ini mengubah namanya menjadi PT Holcim Indonesia Tbk. pada 1 Januari 2006, setelah Holcim mengakuisisi saham perusahaan dari Djojohadikusumo sebanyak 77,33%.

Pada 2009 terjadi gugatan dari Wuriyanto selaku pemegang saham individu Semen Nusantara pada 23 Januari 2009. Wuriyanto mengaku memiliki 10% saham di perusahaan tersebut dan dirinya juga mengaku belum mendapatkan dana penjualan saham Semen Nusantara saat diakuisisi oleh Semen Cibinong. Holcim dituntut untuk bertanggung jawab atas pembayaran saham Wuriyanto sebesar US$2,4 juta.

Pada Februari 2016, PT Semen Andalas Indonesia, yang telah berubah nama menjadi Lafarge Cement Indonesia, telah menyelesaikan merger dengan Holcim Indonesia senilai Rp2,13 triliun.

Diakuisisi oleh Semen Indonesia
Pada 2019, Semen Indonesia (yang menjadi induk usaha Semen Gresik pada 2014) mulai menjadi pemegang saham perusahaan Holcim. Semen Indonesia akhirnya mengakuisisi 80,6% saham LafargeHolcim Group di PT Holcim Indonesia Tbk. Hal ini menyebabkan hak mengelola merek dagang Holcim otomatis berakhir. Selain mengakuisisi saham perseroan, Holcim mengubah nama perusahaannya sebagai PT Solusi Bangun Indonesia Tbk. dan memperkenalkan merek semen yang baru, Dynamix. Peluncuran nama perusahaan dan merek dagang tersebut dilakukan di Hotel Bogor Icon, 3 Oktober 2019.

Sumber: id.wikipedia.org
 

 

PT Semen Baturaja Tbk adalah anak usaha Semen Indonesia yang bergerak di bidang produksi semen. Selain pabrik utama di Baturaja, perusahaan ini juga memiliki fasilitas penggilingan dan pengantongan semen di Palembang dan Panjang. Untuk mendukung kegiatan bisnisnya, perusahaan ini pun memiliki kantor perwakilan di Jakarta.

Sejarah

Perusahaan ini didirikan pada tahun 1974 sebagai sebuah perusahaan patungan antara Semen Padang (55%) dan Semen Gresik (45%). Pada tanggal 9 November 1979, sebanyak 88% saham perusahaan ini resmi dipegang oleh pemerintah Indonesia, sementara Semen Gresik dan Semen Padang masing-masing hanya memegang 7% dan 5% saham perusahaan ini. Karena mayoritas sahamnya dipegang oleh pemerintah, perusahaan inipun menyandang status persero. Pada tanggal 15 Oktober 1991, semua saham perusahaan ini resmi diambil alih oleh pemerintah Indonesia. Pada tahun 1992, perusahaan ini meningkatkan kapasitas terpasangnya hingga mencapai 500.000 ton semen per tahun. Selain itu, perusahaan ini juga menjalankan proyek Optimalisasi I (OPT I) selama dua tahun, sehingga kapasitas terpasangnya dapat mencapai 550.000 ton semen per tahun.

Pada tahun 1996, perusahaan ini melaksanakan proyek Optimalisasi II (OPT II) dengan target kapasitas terpasang sebesar 1,25 juta ton semen per tahun. OPT II akhirnya dapat diselesaikan pada tahun 2001. Sepuluh tahun kemudian, perusahaan ini membangun fasilitas produksi dan pengantongan semen baru dengan kapasitas 750.000 ton per tahun. Proyek tersebut akhirnya dapat diselesaikan pada bulan Juli 2013, sehingga kapasitas terpasang perusahaan ini dapat mencapai 2 juta ton per tahun. Pada tanggal 28 Juni 2013, perusahaan ini mengadakan penawaran umum perdana di Bursa Efek Indonesia. Dana yang didapat dari penawaran umum perdana kemudian digunakan untuk membangun pabrik Baturaja II yang berkapasitas 1,85 juta ton semen per tahun. Pabrik tersebut mulai dibangun pada tahun 2015 dan mulai dioperasikan secara penuh pada tanggal 1 September 2017. Dengan adanya pabrik tersebut, total kapasitas produksi perusahaan ini pun menjadi sebesar 3,85 juta ton semen per tahun. Pada tahun 2022, pemerintah resmi menyerahkan mayoritas saham perusahaan ini ke Semen Indonesia (yang menjadi induk usaha Semen Padang dan Semen Gresik pada 2014), sehingga perusahaan ini tidak lagi menyandang status persero.

Produk

PT Semen Baturaja Tbk memproduksi dua tipe semen:

1. Ordinary Portland Cement (OPC) Tipe I Indonesian Standard: SNI 15-2049-2004

American Standard: ASTM C 150-04a

European Standard: EN 197-1:2000

Semen Portland Tipe I merupakan jenis semen yang cocok untuk berbagai macam aplikasi beton di mana syarat-syarat khusus tidak diperlukan.

2. Ordinary Portland Cement (OPC) Tipe II

Indonesian Standard: SNI 2049:2015

OPC Tipe II memiliki keunggulan sebagai produk "Medium Resistence" Kemampuannya sebagai material bangunan tahan terhadap kandungan asam sulfat sedang(0,10 - 0,20 %) dan panas hidrasi bersifat sedang.

3. Ordinary Portland Cement (OPC) Tipe V

Indonesian Standard: SNI 2049:2015

OPC Tipe V memiliki keunggulan sebagai produk "Ultra Resistence" Kemampuannya sebagai material bangunan untuk di lokasi dengan kandungan asam sulfat tinggi (lebih dari 0,2 %).

4. Portland Composite Cement (PCC)

Indonesian Standard: SNI 15-7064-2004

European Standard: EN 197-1:2000 ( 42.5 N&42.5 R)

PCC digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya, sama dengan penggunaan Semen Portland Tipe I dengan kuat tekan yang sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan dibandingkan dengan Semen Portland Tipe I, sehingga pengerjaannya akan lebih mudah dan menghasilkan permukaan beton/plester yang lebih rapat dan lebih halus.

Sumber: id.wikipedia.org

 

Seni keramik adalah seni yang terbuat dari bahan keramik, termasuk tanah liat. Bentuknya bisa bermacam-macam, termasuk tembikar artistik, termasuk peralatan makan, ubin, patung, dan pahatan lainnya. Sebagai salah satu seni plastis, seni keramik adalah seni visual. Meskipun beberapa keramik dianggap sebagai seni rupa, seperti tembikar atau patung, sebagian besar dianggap sebagai benda seni dekoratif, industri atau seni terapan. Seni keramik dapat dibuat oleh satu orang atau kelompok, di pabrik tembikar atau pabrik keramik dengan kelompok yang mendesain dan membuat barang seni.

Di Inggris dan Amerika Serikat, keramik modern sebagai seni mengambil inspirasi pada awal abad ke-20 dari gerakan Seni dan Kerajinan, yang mengarah pada kebangkitan tembikar yang dianggap sebagai kerajinan modern secara khusus. Kerajinan semacam itu menekankan teknik produksi non-industri tradisional, kesetiaan pada bahan, keterampilan pembuatnya, perhatian pada kegunaan, dan tidak adanya dekorasi berlebihan yang merupakan ciri khas era Victoria.

Kata "keramik" berasal dari bahasa Yunani keramikos (κεραμεικός), yang berarti "tembikar", yang pada gilirannya berasal dari keramos (κέραμος) yang berarti "tanah liat pembuat tembikar." Sebagian besar produk keramik tradisional dibuat dari tanah liat (atau tanah liat yang dicampur dengan bahan lain), dibentuk dan dipanaskan, dan peralatan makan serta keramik hias pada umumnya masih dibuat dengan cara ini. Dalam penggunaan teknik keramik modern, keramik adalah seni dan ilmu membuat benda dari bahan anorganik, non-logam dengan menggunakan panas. Ini tidak termasuk kaca dan mosaik yang terbuat dari kaca tesserae.

Ada sejarah panjang seni keramik di hampir semua budaya maju, dan sering kali benda-benda keramik merupakan bukti artistik yang tersisa dari budaya yang lenyap, seperti yang ada di Nok di Afrika lebih dari 2.000 tahun yang lalu. Budaya yang sangat terkenal dengan keramiknya antara lain budaya Cina, Kreta, Yunani, Persia, Maya, Jepang, dan Korea, serta budaya Barat modern.

Elemen-elemen seni keramik, yang menjadi penekanan pada waktu yang berbeda, adalah bentuk benda, dekorasi dengan lukisan, ukiran, dan metode lainnya, serta glasir yang ditemukan pada sebagian besar keramik.

Bahan

Berbagai jenis tanah liat, ketika digunakan dengan mineral dan kondisi pembakaran yang berbeda, digunakan untuk memproduksi tembikar, periuk, porselen, dan porselen tulang (porselen halus).

Tembikar 

Gerabah adalah tembikar yang belum dibakar hingga vitrifikasi dan dengan demikian dapat ditembus oleh air. Banyak jenis tembikar yang telah dibuat darinya sejak zaman paling awal, dan hingga abad ke-18, tembikar ini merupakan jenis tembikar yang paling umum di luar Timur Jauh. Gerabah sering dibuat dari tanah liat, kuarsa, dan feldspar. Terakota, salah satu jenis gerabah, adalah keramik tanpa glasir atau keramik berglasir yang berbahan dasar tanah liat, di mana bagian yang dibakar berpori-pori. Kegunaannya meliputi bejana (terutama pot bunga), pipa air dan air limbah, batu bata, dan hiasan permukaan dalam konstruksi bangunan. Terakota telah menjadi media umum untuk seni keramik(lihat di bawah).

Periuk 

Periuk adalah keramik vitreous atau semi-vitreous yang dibuat terutama dari tanah liat periuk atau tanah liat api non-tahan api. Periuk dibakar pada suhu tinggi. Vitrifikasi atau tidak, tidak berpori; mungkin atau mungkin tidak dilapisi glasir.

Salah satu definisi yang diakui secara luas adalah dari Nomenklatur Gabungan Masyarakat Eropa, sebuah standar industri Eropa menyatakan "Periuk, yang meskipun padat, kedap air, dan cukup keras untuk menahan goresan dengan titik baja, berbeda dari porselen karena lebih buram, dan biasanya hanya sebagian yang divitrifikasi. Bisa jadi vitreous atau semi-vitreous. Biasanya berwarna abu-abu atau kecoklatan karena kotoran dalam tanah liat yang digunakan untuk pembuatannya, dan biasanya berlapis kaca."

Porselen

Porselen adalah bahan keramik yang dibuat dengan memanaskan bahan, umumnya termasuk kaolin, dalam tanur hingga suhu antara 1.200 dan 1.400 ° C (2.200 dan 2.600 ° F). Ketangguhan, kekuatan dan daya tembus porselen, relatif terhadap jenis tembikar lainnya, muncul terutama dari vitrifikasi dan pembentukan mineral mullite di dalam tubuh pada suhu tinggi ini. Sifat-sifat yang terkait dengan porselen termasuk permeabilitas dan elastisitas yang rendah; kekuatan, kekerasan, ketangguhan, keputihan, tembus cahaya, dan resonansi yang cukup besar; serta ketahanan yang tinggi terhadap serangan kimia dan goncangan termal. Porselen telah dideskripsikan sebagai "benar-benar vitrifikasi, keras, kedap air (bahkan sebelum diglasir), putih atau berwarna artifisial, tembus cahaya (kecuali jika memiliki ketebalan yang cukup besar), dan beresonansi". Namun, istilah porselen tidak memiliki definisi universal dan telah "diterapkan dengan cara yang sangat tidak sistematis pada zat-zat dari berbagai jenis yang hanya memiliki kesamaan kualitas permukaan tertentu."

Porselen tulang

Porselen tulang ( porselen halus) adalah jenis porselen pasta lunak yang terdiri dari abu tulang, bahan feldspatik, dan kaolin. Ini telah didefinisikan sebagai peralatan dengan badan tembus pandang yang mengandung minimal 30% fosfat yang berasal dari tulang hewan dan kalsium fosfat yang telah dihitung.

Dikembangkan oleh pembuat tembikar Inggris Josiah Spode, porselen tulang dikenal dengan tingkat keputihan dan tembus cahaya yang tinggi, serta kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap serpihan yang sangat tinggi. Kekuatannya yang tinggi memungkinkannya untuk diproduksi dengan penampang yang lebih tipis daripada jenis porselen lainnya. Seperti periuk , porselen ini divitrifikasi, tetapi tembus cahaya karena sifat mineral yang berbeda.

Sejak awal perkembangannya hingga akhir abad ke-20, porselen tulang hampir secara eksklusif merupakan produk Inggris, dengan produksi yang secara efektif dilokalisasi di Stoke-on-Trent..

Sebagian besar perusahaan besar di Inggris pernah atau masih membuatnya, termasuk Mintons, Coalport, Spode, Royal Crown Derby, Royal Doulton, Wedgwood, dan Worcester. Di Inggris, referensi untuk "porselen" atau "porselen" dapat merujuk pada porselen tulang, dan "porselen Inggris" telah digunakan sebagai istilah untuk itu, baik di Inggris maupun di seluruh dunia." Porselen halus belum tentu porselen tulang, dan merupakan istilah yang digunakan untuk menyebut peralatan yang tidak mengandung abu tulang.

Perawatan permukaan

Lukisan

Lukisan Cina, atau lukisan porselen adalah dekorasi benda-benda porselen berlapis kaca seperti piring, mangkuk, vas, atau patung. Badan benda dapat berupa porselen pasta keras, yang dikembangkan di Tiongkok pada abad ke-7 atau ke-8, atau porselen pasta lunak (sering kali porselen tulang), yang dikembangkan di Eropa abad ke-18. Istilah lukisan keramik yang lebih luas mencakup dekorasi yang dilukis pada gerabah berlapis timah seperti krim atau tembikar berlapis timah seperti maiolica atau faience. Biasanya, badan keramik dibakar terlebih dahulu di dalam tungku pembakaran untuk mengubahnya menjadi biskuit berpori yang keras. Dekorasi underglaze kemudian dapat diaplikasikan, diikuti oleh glasir keramik, yang dibakar sehingga terikat pada tubuh. Porselen yang telah diglasir kemudian dapat dihias dengan lukisan overglaze dan dibakar lagi pada suhu yang lebih rendah untuk mengikat cat dengan glasir. Dekorasi dapat diaplikasikan dengan kuas atau dengan stensil, cetak transfer, litografi, dan sablon.

Barang pecah belah

Slipware adalah jenis tembikar yang diidentifikasi oleh proses dekorasi utamanya di mana slip ditempatkan pada permukaan badan tanah liat yang keras seperti kulit sebelum dibakar dengan cara dicelupkan, dicat, atau disiram. Slip adalah suspensi berair dari badan tanah liat, yang merupakan campuran tanah liat dan mineral lain seperti kuarsa, feldspar, dan mika. Lapisan slip putih atau berwarna, yang dikenal sebagai engobe, dapat diaplikasikan pada benda untuk meningkatkan penampilannya, memberikan permukaan yang lebih halus pada benda yang kasar, menutupi warna yang kurang bagus, atau untuk efek dekoratif. Slip atau engobe juga dapat diaplikasikan dengan teknik pengecatan, secara terpisah atau dalam beberapa lapisan dan warna. Sgraffito melibatkan penggoresan melalui lapisan slip berwarna untuk memperlihatkan warna yang berbeda atau bodi dasar di bawahnya. Beberapa lapisan slip dan/atau sgraffito dapat dilakukan saat pot masih dalam keadaan belum dibakar. Satu warna slip dapat ditembakkan, sebelum warna kedua diaplikasikan, dan sebelum dekorasi goresan atau torehan. Hal ini sangat berguna jika badan dasar tidak memiliki warna atau tekstur yang diinginkan.

Terra sigillata

Sangat berbeda dengan penggunaan arkeologi, di mana istilah terra sigillata mengacu pada seluruh kelas tembikar, dalam seni keramik kontemporer, 'terra sigillata' hanya menggambarkan slip halus encer yang digunakan untuk memfasilitasi pemolesan permukaan tanah liat mentah dan digunakan untuk meningkatkan efek asap karbon, baik dalam teknik pembakaran suhu rendah primitif maupun teknik pembakaran Raku gaya barat tanpa glasir. Terra sigillata juga digunakan sebagai media pewarna dekoratif yang dapat disikat dalam teknik keramik berglasir dengan suhu yang lebih tinggi.

Bentuk-bentuk

Tembikar studio

Tembikar studio adalah tembikar yang dibuat oleh seniman atau pengrajin amatir atau profesional yang bekerja sendiri atau dalam kelompok kecil, membuat barang-barang unik atau dalam jangka waktu pendek. Biasanya, semua tahap pembuatan dilakukan oleh seniman itu sendiri. Tembikar studio mencakup barang fungsional seperti peralatan makan, peralatan masak, dan barang non-fungsional seperti patung. Pembuat tembikar studio dapat disebut sebagai seniman keramik, pembuat keramik, keramikis atau sebagai seniman yang menggunakan tanah liat sebagai media. Kebanyakan tembikar studio adalah peralatan makan atau peralatan masak, tetapi semakin banyak pembuat tembikar studio yang memproduksi barang-barang non-fungsional atau patung. Beberapa pembuat tembikar studio sekarang lebih suka menyebut diri mereka sebagai seniman keramik, ahli keramik, atau seniman. Tembikar studio diwakili oleh pembuat tembikar di seluruh dunia.

Ubin

Ubin adalah bagian yang diproduksi dari bahan yang tahan lama seperti keramik, batu, logam, atau bahkan kaca, umumnya digunakan untuk menutupi atap, lantai, dinding, pancuran, atau benda lain seperti permukaan meja. Sebagai alternatif, ubin kadang-kadang dapat merujuk pada unit serupa yang terbuat dari bahan ringan seperti perlit, kayu, dan wol mineral, biasanya digunakan untuk aplikasi dinding dan langit-langit. Dalam arti lain, "ubin" adalah ubin konstruksi atau benda serupa, seperti penghitung persegi panjang yang digunakan dalam permainan (lihat permainan berbasis ubin). Kata ini berasal dari kata Prancis tuile, yang pada gilirannya dari kata Latin tegula, yang berarti genteng yang terdiri dari tanah liat yang dibakar.

Ubin sering digunakan untuk membentuk mural dinding dan penutup lantai, dan dapat berkisar dari ubin persegi sederhana hingga mosaik yang rumit. Ubin paling sering dibuat dari keramik, biasanya dilapisi untuk penggunaan internal dan tidak dilapisi untuk atap, tetapi bahan lain juga biasa digunakan, seperti kaca, gabus, beton dan bahan komposit lainnya, dan batu. Batu ubin biasanya berupa marmer, onyx, granit, atau batu tulis. Ubin yang lebih tipis dapat digunakan di dinding daripada di lantai, yang membutuhkan permukaan yang lebih tahan lama dan tahan terhadap benturan.

Patung-patung

Patung (bentuk kecil dari kata figur) adalah patung yang mewakili manusia, dewa, makhluk legendaris, atau hewan. Patung-patung bisa realistis atau ikonis, tergantung pada keterampilan dan niat penciptanya. Yang paling awal terbuat dari batu atau tanah liat. Pada zaman Yunani kuno, banyak patung dibuat dari terakota (lihat patung terakota Yunani). Versi modern terbuat dari keramik, logam, kaca, kayu dan plastik. Patung-patung dan miniatur kadang-kadang digunakan dalam permainan papan, seperti catur, dan permainan peran di atas meja. Patung-patung tua telah digunakan untuk membantah beberapa teori sejarah, seperti asal-usul catur.

Peralatan makan

Peralatan makan adalah piring atau peralatan makan yang digunakan untuk menata meja, menyajikan makanan, dan bersantap. Peralatan makan ini mencakup peralatan makan, gelas, piring saji, dan barang-barang berguna lainnya untuk tujuan praktis maupun dekoratif. Piring, mangkuk, dan cangkir dapat dibuat dari keramik, sementara peralatan makan biasanya terbuat dari logam, dan barang pecah belah sering kali dibuat dari kaca atau bahan non-keramik lainnya. Kualitas, sifat, variasi, dan jumlah benda bervariasi sesuai dengan budaya, agama, jumlah pengunjung, masakan, dan acara. Sebagai contoh, budaya makanan dan masakan Timur Tengah, India, atau Polinesia terkadang membatasi peralatan makan untuk menyajikan hidangan, menggunakan roti atau daun sebagai piring individu. Acara-acara khusus biasanya tercermin dalam peralatan makan yang berkualitas lebih tinggi.

Terakota (karya seni)

Selain sebagai bahan, "terakota" juga mengacu pada barang-barang yang terbuat dari bahan ini. Dalam arkeologi dan sejarah seni, "terakota" sering digunakan untuk menggambarkan benda-benda seperti patung, dan patung-patung yang tidak dibuat di atas roda tembikar. Contoh utamanya adalah Tentara Terakota, koleksi patung terakota seukuran manusia yang menggambarkan pasukan Qin Shi Huang, Kaisar pertama Tiongkok. Ini adalah bentuk seni peng uburan yang dikubur bersama kaisar pada tahun 210-209 SM dan bertujuan untuk melindungi kaisar di alam baka.

Pematung Prancis Albert-Ernest Carrier-Belleuse membuat banyak karya terakota, tetapi mungkin yang paling terkenal adalah The Abduction of Hippodameia yang menggambarkan adegan mitologi Yunani tentang seekor centaur yang menculik Hippodameia pada hari pernikahannya. Arsitek Amerika Louis Sullivan terkenal dengan ornamen terakota mengkilapnya yang rumit, desain yang tidak mungkin dieksekusi dengan media lain. Terakota dan ubin digunakan secara luas di bangunan-bangunan kota di Birmingham, Inggris pada zaman Victoria.

Sejarah

Ada sejarah panjang seni keramik di hampir semua budaya maju, dan sering kali benda-benda keramik adalah bukti artistik yang tersisa dari budaya yang lenyap, seperti Nok di Afrika lebih dari 3.000 tahun yang lalu. Budaya yang terkenal dengan keramiknya antara lain adalah budaya Cina, Kreta, Yunani, Persia, Maya, Jepang, dan Korea, serta budaya Barat modern. Ada bukti bahwa tembikar ditemukan secara independen di beberapa wilayah di dunia, termasuk Asia Timur, Afrika Sub-Sahara, Timur Dekat, dan Amerika.

Tembikar Paleolitikum (sekitar 20.000 SM)

Meskipun patung-patung tembikar ditemukan dari periode sebelumnya di Eropa, bejana tembikar tertua berasal dari Asia Timur, dengan penemuan di Tiongkok dan Jepang, yang saat itu masih dihubungkan oleh jembatan darat, dan beberapa di tempat yang sekarang disebut Timur Jauh Rusia, yang menyediakan beberapa bejana dari tahun 20.000 hingga 10.000 SM, meskipun bejana-bejana tersebut merupakan benda-benda utilitarian yang sederhana.   Gua Xianrendong di provinsi Jiangxi berisi fragmen tembikar yang berasal dari 20.000 tahun yang lalu.  Wadah tembikar awal ini dibuat jauh sebelum ditemukannya pertanian, oleh para penjelajah berpindah-pindah yang berburu dan mengumpulkan makanan mereka selama Masa Maksimum Glasial Akhir. Banyak fragmen tembikar yang memiliki bekas hangus, menunjukkan bahwa tembikar tersebut digunakan untuk memasak.

Sebelum tembikar Neolitikum: wadah batu (12.000-6.000 SM)

Banyak wadah yang luar biasa dibuat dari batu sebelum penemuan tembikar di Asia Barat (yang terjadi sekitar 7.000 SM), dan sebelum penemuan pertanian. Budaya Natufian menciptakan mortar batu yang elegan selama periode antara 12.000 dan 9.500 SM. Sekitar tahun 8000 SM, beberapa pemukiman awal menjadi ahli dalam membuat wadah yang indah dan sangat canggih dari batu, menggunakan bahan seperti pualam atau granit, dan menggunakan pasir untuk membentuk dan memoles. Para pengrajin menggunakan urat-urat pada material untuk memaksimalkan efek visual. Benda-benda seperti itu telah ditemukan berlimpah di hulu sungai Eufrat, di tempat yang sekarang menjadi Suriah timur, terutama di situs Bouqras. Ini merupakan tahap awal perkembangan Seni Mesopotamia.

Tembikar Neolitikum (6.500-3.500 SM)

Pot-pot awal dibuat dengan apa yang dikenal sebagai metode "melingkar", yang mengolah tanah liat menjadi tali panjang yang melilit untuk membentuk sebuah bentuk yang kemudian menjadi dinding yang halus. Roda tembikar mungkin ditemukan di Mesopotamia pada milenium ke-4 SM, tetapi menyebar ke hampir seluruh Eurasia dan sebagian besar Afrika, meskipun tetap tidak dikenal di Dunia Baru hingga kedatangan orang Eropa. Dekorasi tanah liat dengan cara menoreh dan melukis ditemukan sangat luas, dan pada awalnya berbentuk geometris, tetapi sering kali menyertakan desain figuratif sejak awal.

Begitu pentingnya tembikar bagi arkeologi budaya prasejarah sehingga banyak yang dikenal dengan nama-nama yang diambil dari tembikar mereka yang khas, dan seringkali sangat halus, seperti budaya Tembikar Linier, budaya Gelas Kaca, budaya Globular Amphora, budaya Corded Ware, dan budaya Corong Gelas, untuk mengambil contoh hanya dari Eropa Neolitikum (sekitar tahun 7000-1800 SM).

Seni keramik telah menghasilkan banyak gaya dari tradisinya sendiri, tetapi sering kali terkait erat dengan seni pahat dan kerajinan logam kontemporer. Seringkali dalam sejarahnya, gaya dari seni pengerjaan logam yang biasanya lebih bergengsi dan mahal telah ditiru dalam keramik. Hal ini dapat dilihat pada keramik Tiongkok awal, seperti tembikar dan peralatan keramik dari dinasti Shang, tembikar Romawi Kuno dan Iran, serta gaya Eropa Rokoko, yang meniru bentuk-bentuk perak kontemporer. Penggunaan keramik yang umum adalah untuk "pot" - wadah seperti mangkuk, vas, dan amphora, serta peralatan makan lainnya, tetapi patung-patung telah dibuat dengan sangat luas.

Keramik sebagai hiasan dinding

Bukti paling awal dari batu bata berglasir adalah penemuan batu bata berglasir di Kuil Elam di Chogha Zanbil, yang berasal dari abad ke-13 SM. Batu bata berglasir dan berwarna digunakan untuk membuat relief rendah di Mesopotamia Kuno, yang paling terkenal adalah Gerbang Ishtar di Babilonia (sekitar 575 SM), yang kini sebagian direkonstruksi di Berlin, dan beberapa bagian lainnya di tempat lain. Pengrajin Mesopotamia didatangkan untuk istana-istana Kekaisaran Persia seperti Persepolis. Tradisi ini terus berlanjut, dan setelah penaklukan Islam atas Persia, batu bata atau ubin berlapis kaca yang berwarna dan sering kali dicat menjadi elemen penting dalam arsitektur Persia, dan dari sana menyebar ke sebagian besar dunia Islam, terutama tembikar İznik Turki di bawah Kesultanan Utsmaniyah pada abad ke-16 dan 17.

Dengan menggunakan teknologi lusterware, salah satu contoh terbaik dari penggunaan keramik Islam abad pertengahan sebagai hiasan dinding dapat dilihat di Masjid Uqba yang juga dikenal sebagai Masjid Agung Kairouan (di Tunisia), bagian atas dinding mihrab dihiasi dengan ubin lusterware polikrom dan monokrom; berasal dari tahun 862 hingga 863, ubin ini kemungkinan besar diimpor dari Mesopotamia.

 

Disebarkan melalui Iberia Islam, tradisi baru Azulejos berkembang di Spanyol dan khususnya Portugal, yang pada periode Barok menghasilkan pemandangan yang dilukis dengan ukuran yang sangat besar di atas ubin, biasanya berwarna biru dan putih. Ubin Delftware, biasanya dengan desain yang dilukis yang hanya mencakup satu ubin (agak kecil), ada di mana-mana di Belanda dan diekspor secara luas ke Eropa Utara sejak abad ke-16. Beberapa istana kerajaan abad ke-18 memiliki ruang porselen dengan dinding yang seluruhnya dilapisi porselen. Contoh yang masih ada termasuk yang ada di Capodimonte, Napoli, Istana Kerajaan Madrid dan Istana Kerajaan Aranjuez di dekatnya. Perapian yang rumit merupakan fitur kamar kelas menengah dan atas di Eropa Utara dari abad ke-17 hingga ke-19.

Ada beberapa jenis ubin tradisional lainnya yang masih diproduksi, misalnya, ubin zellige Maroko yang kecil, hampir seperti mosaik, dan berwarna cerah. Dengan pengecualian, terutama Menara Porselen Nanjing, ubin atau batu bata mengkilap tidak banyak digunakan dalam keramik Asia Timur.

Perkembangan regional

Meskipun patung-patung tembikar ditemukan dari periode-periode sebelumnya di Eropa, bejana tembikar tertua berasal dari Asia Timur, dengan temuan di Tiongkok dan Jepang, yang saat itu masih terhubung oleh jembatan darat, dan beberapa di tempat yang sekarang disebut Timur Jauh Rusia, menyediakan beberapa bejana yang berasal dari antara 20.000 hingga 10.000 Sebelum Masehi, meskipun bejana-bejana tersebut merupakan benda-benda kegunaan sederhana. Gua Xianrendong di provinsi Jiangxi berisi fragmen tembikar yang berasal dari 20.000 tahun yang lalu.

Kamboja

Penggalian arkeologi baru-baru ini di Angkor Borei (di Kamboja selatan) telah menemukan sejumlah besar keramik, beberapa di antaranya mungkin berasal dari periode prasejarah. Namun, sebagian besar tembikar berasal dari periode pra-Angkorian dan sebagian besar terdiri dari pot terakota berwarna merah muda yang dibuat dengan tangan atau dilemparkan di atas roda, dan kemudian dihiasi dengan pola-pola yang diukir.

Barang-barang berglasir pertama kali muncul dalam catatan arkeologi pada akhir abad ke-9 di kelompok kuil Roluos di wilayah Angkor, di mana pecahan-pecahan pot berglasir hijau ditemukan. Glasir cokelat menjadi populer pada awal abad ke-11 dan barang-barang berglasir cokelat telah banyak ditemukan di situs-situs Khmer di timur laut Thailand. Menghias tembikar dengan bentuk-bentuk binatang merupakan gaya yang populer dari abad ke-11 hingga abad ke-13. Penggalian arkeologi di wilayah Angkor telah mengungkapkan bahwa menjelang akhir periode Angkor, produksi tembikar pribumi menurun sementara ada peningkatan dramatis dalam impor keramik Cina.

Bukti langsung dari bentuk-bentuk bejana disediakan oleh adegan-adegan yang digambarkan pada relief-relief di kuil-kuil Khmer, yang juga menawarkan wawasan tentang penggunaan domestik dan ritualistik dari barang-barang tersebut. Berbagai macam bentuk kegunaan menunjukkan bahwa orang Khmer menggunakan keramik dalam kehidupan sehari-hari untuk memasak, mengawetkan makanan, membawa dan menyimpan cairan, sebagai wadah untuk ramuan obat, parfum dan kosmetik.

Tiongkok

Ada porselen Tiongkok dari akhir periode Han Timur (100-200 M), periode Tiga Kerajaan (220-280 M), periode Enam Dinasti (220-589 M), dan setelahnya. Tiongkok khususnya memiliki sejarah produksi skala besar yang berkelanjutan, dengan pabrik-pabrik Kekaisaran yang biasanya menghasilkan karya terbaik. Dinasti Tang (618 hingga 906 M) terutama terkenal dengan patung-patung kuburan yang terdiri dari manusia, hewan, dan model rumah, perahu, serta barang-barang lainnya, yang digali (biasanya secara ilegal) dari kuburan dalam jumlah yang besar.

Beberapa ahli percaya bahwa porselen pertama yang benar dibuat di provinsi Zhejiang di Tiongkok selama periode Han Timur. Pecahan yang ditemukan dari situs pembakaran arkeologi Han Timur diperkirakan memiliki suhu pembakaran berkisar antara 1.260 hingga 1.300 °C (2.300 hingga 2.370 °F). Sejak tahun 1000 Sebelum Masehi, apa yang disebut sebagai "barang porselen" atau "barang proto porselen" dibuat dengan menggunakan setidaknya sebagian kaolin yang dibakar pada suhu tinggi. Garis pemisah antara keduanya dan barang porselen yang sebenarnya tidaklah jelas. Penemuan arkeologi telah mendorong tanggal hingga ke awal Dinasti Han (206 SM - 220 M).

Porselen kekaisaran dinasti Song (960-1279), yang menampilkan dekorasi yang sangat halus yang diukir dangkal dengan pisau di tanah liat, dianggap oleh banyak pihak berwenang sebagai puncak dari keramik Tiongkok, meskipun keramik besar dan dicat dengan lebih meriah dari dinasti Ming (1368-1644) memiliki reputasi yang lebih luas.

Kaisar-kaisar Tiongkok memberikan keramik sebagai hadiah diplomatik dalam skala besar, dan kehadiran keramik Tiongkok tidak diragukan lagi membantu perkembangan tradisi keramik di Jepang dan Korea pada khususnya.

Hingga abad ke-16, sejumlah kecil porselen Tiongkok yang mahal diimpor ke Eropa. Sejak abad ke-16 dan seterusnya, berbagai upaya dilakukan untuk menirunya di Eropa, termasuk porselen lunak dan porselen Medici yang dibuat di Florence. Tidak ada yang berhasil hingga sebuah resep untuk porselen pasta keras ditemukan di pabrik Meissen di Dresden pada tahun 1710. Dalam beberapa tahun, pabrik porselen bermunculan di Nymphenburg di Bavaria (1754) dan Capodimonte di Napoli (1743) dan banyak tempat lainnya, yang sering kali dibiayai oleh penguasa setempat.

Jepang

Tembikar Jepang yang paling awal dibuat sekitar milenium ke-11 SM. Peralatan Jōmon muncul pada milenium ke-6 SM dan gaya Yayoi yang lebih sederhana pada sekitar abad ke-4 SM. Tembikar awal ini adalah tembikar yang lembut, dibakar pada suhu rendah. Roda tembikar dan tempat pembakaran yang mampu mencapai suhu yang lebih tinggi dan membakar periuk muncul pada abad ke-3 atau ke-4 Masehi, mungkin dibawa dari Tiongkok melalui semenanjung Korea. Pada abad ke-8, tempat pembakaran resmi di Jepang menghasilkan tembikar sederhana berlapis timah hijau. Periuk tanpa glasir digunakan sebagai guci penguburan, guci penyimpanan, dan panci dapur hingga abad ke-17. Dari abad ke-11 hingga abad ke-16, Jepang mengimpor banyak porselen dari Tiongkok dan beberapa dari Korea. Upaya penguasa Jepang Toyotomi Hideyoshi untuk menaklukkan Cina pada tahun 1590-an dijuluki "Perang Keramik"; emigrasi para pengrajin tembikar Korea tampaknya menjadi penyebab utama. Salah satu pembuat tembikar ini, Yi Sam-pyeong, menemukan bahan baku porselen di Arita dan memproduksi porselen pertama di Jepang.

Pada abad ke-17, kondisi di Tiongkok mendorong beberapa pembuat tembikar ke Jepang, membawa serta pengetahuan untuk membuat porselen yang halus. Sejak pertengahan abad ke-17, Perusahaan Hindia Timur Belanda mulai mengimpor porselen Jepang ke Eropa. Pada masa ini, barang-barang Kakiemon diproduksi di pabrik-pabrik di Arita, yang memiliki banyak kesamaan dengan gaya Famille Verte Cina. Kualitas luar biasa dari dekorasi enamelnya sangat dihargai di Barat dan secara luas ditiru oleh produsen porselen utama Eropa. Pada tahun 1971, porselen ini dinyatakan sebagai "harta budaya takbenda" yang penting oleh pemerintah Jepang.

Pada abad ke-20, minat terhadap seni tembikar desa dihidupkan kembali oleh gerakan 

rakyat Mingei yang dipimpin oleh pengrajin tembikar Shoji Hamada, Kawai Kajiro, dan lainnya. Mereka mempelajari metode tradisional untuk melestarikan barang-barang asli yang terancam punah. Para ahli modern menggunakan metode kuno untuk membawa tembikar dan porselen ke tingkat pencapaian yang lebih tinggi di Shiga, Iga, Karatsu, Hagi, dan Bizen. Beberapa pengrajin tembikar yang luar biasa telah ditetapkan sebagai harta budaya yang hidup(mukei bunkazai 無形文化財). Di ibu kota lama Kyoto, keluarga Raku terus memproduksi mangkuk teh kasar yang sangat disukai para penikmatnya. Di Mino, para pengrajin tembikar terus merekonstruksi formula klasik peralatan minum teh jenis Seto dari era Momoyama di Mino, seperti peralatan minum teh Oribe. Pada tahun 1990-an, banyak pengrajin tembikar yang bekerja di luar tungku pembakaran kuno dan membuat barang-barang klasik di seluruh penjuru Jepang.

Korea

Tembikar Korea telah memiliki tradisi yang berkesinambungan sejak tembikar sederhana dari sekitar tahun 8000 SM. Gaya umumnya merupakan varian khas dari perkembangan Cina, dan kemudian Jepang. Peralatan celadon Goryeo dari dinasti Goryeo (918-1392) dan porselen putih Joseon awal dari dinasti berikutnya umumnya dianggap sebagai pencapaian terbaik.

Disadur dari:en.wikipedia.org

 

Teknik keramik adalah ilmu pengetahuan dan teknologi untuk menciptakan benda-benda dari bahan anorganik non-logam. Hal ini dilakukan dengan aksi panas, atau pada suhu yang lebih rendah menggunakan reaksi pengendapan dari larutan kimia dengan kemurnian tinggi. Istilah ini mencakup pemurnian bahan mentah, studi dan produksi senyawa kimia yang bersangkutan, pembentukannya menjadi komponen dan studi tentang struktur, komposisi, dan sifat-sifatnya.

Bahan keramik dapat memiliki struktur kristal atau sebagian kristal, dengan tatanan jarak jauh pada skala atom. Keramik kaca mungkin memiliki struktur amorf atau seperti kaca, dengan susunan atom yang terbatas atau pendek. Keramik ini terbentuk dari massa cair yang membeku saat didinginkan, dibentuk dan dimatangkan oleh panas, atau disintesis secara kimiawi pada suhu rendah dengan menggunakan, misalnya, sintesis hidrotermal atau sol-gel.

Karakter khusus dari bahan keramik memunculkan banyak aplikasi dalam teknik material, teknik elektro, teknik kimia, dan teknik mesin. Karena keramik tahan panas, keramik dapat digunakan untuk banyak tugas yang tidak dapat dilakukan oleh bahan seperti logam dan polimer. Bahan keramik digunakan dalam berbagai industri, termasuk pertambangan, kedirgantaraan, obat-obatan, kilang, industri makanan dan kimia, ilmu pengemasan, elektronik, listrik industri dan transmisi, dan transmisi gelombang cahaya terpandu.

Sejarah

Kata "keramik" berasal dari kata Yunani κεραμικός(keramikos) yang berarti tembikar. Kata ini terkait dengan akar kata bahasa Indo-Eropa yang lebih tua "membakar." "Keramik" dapat digunakan sebagai kata benda dalam bentuk tunggal untuk merujuk pada bahan keramik atau produk pembuatan keramik, atau sebagai kata sifat. Keramik adalah pembuatan benda-benda dari bahan keramik. Teknik keramik, seperti banyak ilmu pengetahuan lainnya, berevolusi dari disiplin ilmu yang berbeda menurut standar saat ini. Teknik ilmu material dikelompokkan dengan teknik keramik hingga hari ini.

Abraham Darby pertama kali menggunakan kokas pada tahun 1709 di Shropshire, Inggris, untuk meningkatkan hasil proses peleburan. Kokas sekarang digunakan secara luas untuk memproduksi keramik karbida. Pembuat keramik Josiah Wedgwood membuka pabrik keramik modern pertama di Stoke-on-Trent, Inggris, pada tahun 1759. Ahli kimia Austria Carl Josef Bayer, yang bekerja untuk industri tekstil di Rusia, mengembangkan proses untuk memisahkan alumina dari bijih bauksit pada tahun 1888. Proses Bayer masih digunakan untuk memurnikan alumina untuk industri keramik dan aluminium. Kakak beradik Pierre dan Jacques Curie menemukan piezoelektrik dalam garam Rochelle sekitar tahun 1880. Piezoelektrik adalah salah satu sifat utama elektrokeramik.

E.G. Acheson memanaskan campuran kokas dan tanah liat pada tahun 1893, dan menemukan carborundum, atau silikon karbida sintetis. Henri Moissan juga mensintesis SiC dan tungsten karbida dalam tungku busur listriknya di Paris pada waktu yang hampir bersamaan dengan Acheson. Karl Schröter menggunakan sintering fase cair untuk mengikat atau "menyemen" partikel tungsten karbida Moissan dengan kobalt pada tahun 1923 di Jerman. Tepi karbida yang disemen (terikat dengan logam) sangat meningkatkan daya tahan alat pemotong baja yang dikeraskan. W.H. Nernst mengembangkan zirkonia yang distabilkan secara kubik pada tahun 1920-an di Berlin. Bahan ini digunakan sebagai sensor oksigen dalam sistem pembuangan. Keterbatasan utama penggunaan keramik dalam bidang teknik adalah kerapuhan.

Militer

Persyaratan militer Perang Dunia II mendorong perkembangan, yang menciptakan kebutuhan akan bahan berkinerja tinggi dan membantu mempercepat perkembangan ilmu pengetahuan dan teknik keramik. Sepanjang tahun 1960-an dan 1970-an, jenis keramik baru dikembangkan sebagai respons terhadap kemajuan energi atom, elektronik, komunikasi, dan perjalanan luar angkasa. Penemuan superkonduktor keramik pada tahun 1986 telah memacu penelitian yang intens untuk mengembangkan komponen keramik superkonduktor untuk perangkat elektronik, motor listrik, dan peralatan transportasi.

Ada peningkatan kebutuhan di sektor militer akan bahan berkekuatan tinggi dan kuat yang memiliki kemampuan untuk mentransmisikan cahaya di sekitar wilayah spektrum tampak (0,4-0,7 mikrometer) dan inframerah menengah (1-5 mikrometer). Bahan-bahan ini diperlukan untuk aplikasi yang membutuhkan pelindung transparan. Armor transparan adalah bahan atau sistem bahan yang dirancang agar transparan secara optik, namun melindungi dari fragmentasi atau benturan balistik. Persyaratan utama untuk sistem lapis baja transparan adalah tidak hanya mengalahkan ancaman yang ditunjuk tetapi juga memberikan kemampuan multi-hit dengan distorsi yang diminimalkan pada area sekitarnya. Jendela lapis baja transparan juga harus kompatibel dengan peralatan penglihatan malam. Material baru yang lebih tipis, ringan, dan menawarkan kinerja balistik yang lebih baik sedang dicari.

Komponen solid-state semacam itu telah digunakan secara luas untuk berbagai aplikasi di bidang elektro-optik termasuk: serat optik untuk transmisi gelombang cahaya terpandu, sakelar optik, penguat dan lensa laser, host untuk laser solid-state dan bahan jendela optik untuk laser gas, dan perangkat pencari panas inframerah (IR ) untuk sistem pemandu rudal dan penglihatan malam hari IR.

Industri modern

Sekarang menjadi industri bernilai miliaran dolar per tahun, teknik dan penelitian keramik telah memantapkan dirinya sebagai bidang ilmu pengetahuan yang penting. Aplikasi terus berkembang karena para peneliti mengembangkan jenis keramik baru untuk melayani tujuan yang berbeda.

• Keramik zirkonium dioksida digunakan dalam pembuatan pisau. Bilah pisau keramik akan tetap tajam lebih lama daripada pisau baja, meskipun lebih rapuh dan dapat patah dengan menjatuhkannya ke permukaan yang keras.

• Keramik seperti alumina, boron karbida dan silikon karbida telah digunakan dalam rompi antipeluru untuk menangkis tembakan senapan senjata ringan. Pelat semacam itu umumnya dikenal sebagai pelat balistik. Bahan serupa digunakan untuk melindungi kokpit beberapa pesawat militer, karena bobotnya yang ringan.

• Bagian silikon nitrida digunakan dalam bantalan bola keramik. Kekerasannya yang lebih tinggi berarti bahwa mereka jauh lebih tidak rentan terhadap keausan dan dapat menawarkan masa pakai lebih dari tiga kali lipat. Mereka juga lebih sedikit berubah bentuk di bawah beban yang berarti mereka memiliki lebih sedikit kontak dengan dinding penahan bantalan dan dapat menggelinding lebih cepat. Dalam aplikasi kecepatan sangat tinggi, panas dari gesekan selama penggulungan dapat menyebabkan masalah pada bantalan logam; masalah yang dikurangi dengan penggunaan keramik. Keramik juga lebih tahan terhadap bahan kimia dan dapat digunakan di lingkungan basah di mana bantalan baja akan berkarat. Kelemahan utama dalam menggunakan keramik adalah biaya yang jauh lebih tinggi. Dalam banyak kasus, sifat isolasi listriknya mungkin juga berharga pada bantalan.

• Pada awal 1980-an, Toyota meneliti produksi mesin keramik adiabatik yang dapat berjalan pada suhu lebih dari 6000 ° F (3300 ° C). Mesin keramik tidak memerlukan sistem pendingin dan karenanya memungkinkan pengurangan berat badan yang besar sehingga efisiensi bahan bakar menjadi lebih baik. Efisiensi bahan bakar mesin juga lebih tinggi pada suhu tinggi, seperti yang ditunjukkan oleh teorema Carnot. Pada mesin logam konvensional, sebagian besar energi yang dilepaskan dari bahan bakar harus dibuang sebagai limbah panas untuk mencegah peleburan bagian logam. Terlepas dari semua sifat yang diinginkan ini, mesin seperti itu tidak diproduksi karena pembuatan komponen keramik dengan presisi dan daya tahan yang dibutuhkan sulit dilakukan. Ketidaksempurnaan pada keramik dapat menyebabkan keretakan, yang dapat menyebabkan kegagalan peralatan yang berpotensi berbahaya. Mesin semacam itu mungkin dilakukan di laboratorium, tetapi produksi massal tidak mungkin dilakukan dengan teknologi saat ini.

• Pekerjaan sedang dilakukan dalam mengembangkan komponen keramik untuk mesin turbin gas. Saat ini, bahkan bilah yang terbuat dari paduan logam canggih yang digunakan di bagian panas mesin memerlukan pendinginan dan pembatasan suhu operasi yang cermat. Mesin turbin yang dibuat dengan keramik dapat beroperasi lebih efisien, sehingga memberikan jangkauan dan muatan yang lebih besar bagi pesawat untuk sejumlah bahan bakar.

• Baru-baru ini, ada kemajuan dalam keramik yang mencakup biokeramik, seperti implan gigi dan tulang sintetis. Hidroksiapatit, komponen mineral alami dari tulang, telah dibuat secara sintetis dari sejumlah sumber biologis dan kimiawi dan dapat dibentuk menjadi bahan keramik. Implan ortopedi yang terbuat dari bahan ini mudah melekat pada tulang dan jaringan lain di dalam tubuh tanpa penolakan atau reaksi inflamasi. Oleh karena itu, bahan ini sangat diminati untuk pengiriman gen dan perancah rekayasa jaringan. Sebagian besar keramik hidroksiapatit sangat berpori dan tidak memiliki kekuatan mekanis dan digunakan untuk melapisi perangkat ortopedi logam untuk membantu membentuk ikatan pada tulang atau sebagai pengisi tulang. Keramik ini juga digunakan sebagai pengisi sekrup plastik ortopedi untuk membantu mengurangi peradangan dan meningkatkan penyerapan bahan plastik ini. Saat ini sedang dilakukan penelitian untuk membuat bahan keramik hidroksiapatit kristal nano yang kuat dan padat untuk perangkat penahan beban ortopedi, menggantikan bahan ortopedi logam dan plastik asing dengan mineral tulang sintetis yang terbentuk secara alami. Pada akhirnya, bahan keramik ini dapat digunakan sebagai pengganti tulang atau dengan penggabungan kolagen protein, tulang sintetis.

• Bahan keramik yang mengandung aktinida yang tahan lama memiliki banyak aplikasi seperti bahan bakar nuklir untuk membakar Pu berlebih dan sumber iradiasi alfa yang lembam secara kimiawi untuk catu daya kendaraan ruang angkasa tak berawak atau untuk menghasilkan listrik bagi perangkat mikroelektronik. Baik penggunaan maupun pembuangan aktinida radioaktif memerlukan imobilisasi dalam bahan inang yang tahan lama. Radionuklida berumur panjang limbah nuklir seperti aktinida diimobilisasi menggunakan bahan kristal yang tahan lama secara kimiawi berdasarkan keramik polikristalin dan kristal tunggal yang besar.

Kaca-keramik

Bahan kaca-keramik memiliki banyak kesamaan sifat dengan kaca dan keramik. Kaca-keramik memiliki fase amorf dan satu atau lebih fase kristal dan diproduksi dengan apa yang disebut "kristalisasi terkontrol", yang biasanya dihindari dalam pembuatan kaca. Kaca-keramik sering mengandung fase kristal yang terdiri dari 30% [m/m] hingga 90% [m/m] dari komposisinya berdasarkan volume, menghasilkan berbagai bahan dengan sifat termomekanik yang menarik.

Dalam pemrosesan keramik-kaca, kaca cair didinginkan secara bertahap sebelum dipanaskan dan dianil. Dalam perlakuan panas ini, sebagian kaca mengkristal. Dalam banyak kasus, yang disebut 'agen nukleasi' ditambahkan untuk mengatur dan mengontrol proses kristalisasi. Karena biasanya tidak ada pengepresan dan sintering, keramik kaca tidak mengandung fraksi volume porositas yang biasanya ada pada keramik sinter.

Istilah ini terutama mengacu pada campuran lithium dan aluminosilikat yang menghasilkan berbagai bahan dengan sifat termomekanik yang menarik. Yang paling penting secara komersial memiliki perbedaan karena tahan terhadap guncangan termal. Dengan demikian, keramik-kaca menjadi sangat berguna untuk memasak di atas meja. Koefisien ekspansi termal negatif (TEC) dari fase keramik kristal dapat diseimbangkan dengan TEC positif dari fase kaca. Pada titik tertentu (~70% kristal), keramik-kaca memiliki TEC bersih mendekati nol. Jenis keramik-kaca ini menunjukkan sifat mekanik yang sangat baik dan dapat mempertahankan perubahan suhu yang berulang-ulang dan cepat hingga 1000 ° C.

Langkah-langkah pemrosesan

Proses keramik tradisional umumnya mengikuti urutan ini: Penggilingan → Pencampuran → Pencampuran → Pembentukan → Pengeringan → Pembakaran → Perakitan.

• Penggilingan adalah proses di mana bahan dikurangi dari ukuran besar ke ukuran yang lebih kecil. Penggilingan dapat melibatkan pemecahan bahan yang disemen (dalam hal ini partikel individu mempertahankan bentuknya) atau penghancuran (yang melibatkan penggilingan partikel itu sendiri ke ukuran yang lebih kecil). Penggilingan umumnya dilakukan dengan cara mekanis, termasuk gesekan (yang merupakan tabrakan partikel-ke-partikel yang menghasilkan pemecahan gumpalan atau geseran partikel), kompresi (yang menerapkan gaya yang menghasilkan rekahan), dan tumbukan (yang menggunakan media penggilingan atau partikel itu sendiri untuk menyebabkan rekahan). Peralatan penggilingan gesekan meliputi wet scrubber (juga disebut planetary mill atau wet attrition mill), yang memiliki dayung di dalam air yang menciptakan pusaran di mana material bertabrakan dan pecah. Pabrik kompresi termasuk jaw crusher, roller crusher dan cone crusher. Pabrik tumbukan termasuk ball mill, yang memiliki media yang menggulingkan dan mematahkan material. Penabrak poros menyebabkan gesekan dan kompresi partikel-ke-partikel.

• Batching adalah proses penimbangan oksida sesuai resep, dan mempersiapkannya untuk pencampuran dan pengeringan.

• Pencampuran terjadi setelah batching dan dilakukan dengan berbagai mesin, seperti mixer pita pencampur kering (sejenis mixer semen), mixer Mueller, dan pabrik pesek. Pencampuran basah umumnya melibatkan peralatan yang sama.

• Pembentukan adalah membuat bahan campuran menjadi bentuk-bentuk tertentu, mulai dari mangkuk toilet hingga isolator busi. Pembentukan dapat melibatkan: (1) Ekstrusi, seperti mengekstrusi "siput" untuk membuat batu bata, (2) Pengepresan untuk membuat bagian yang berbentuk, (3) Pengecoran slip, seperti dalam membuat mangkuk toilet, wastafel dan ornamen seperti patung keramik. Pembentukan menghasilkan bagian "hijau", siap untuk dikeringkan. Bagian hijau bersifat lunak, lentur, dan lama kelamaan akan kehilangan bentuk. Penanganan produk hijau akan mengubah bentuknya. Misalnya, batu bata hijau dapat "diremas", dan setelah diremas akan tetap seperti itu.

• Pengeringan adalah menghilangkan air atau pengikat dari bahan yang terbentuk. Pengeringan semprot banyak digunakan untuk menyiapkan bubuk untuk operasi pengepresan. Pengering lainnya adalah pengering terowongan dan pengering berkala. Panas yang terkendali diterapkan dalam proses dua tahap ini. Pertama, panas menghilangkan air. Langkah ini membutuhkan kontrol yang cermat, karena pemanasan yang cepat menyebabkan keretakan dan cacat permukaan. Bagian yang dikeringkan lebih kecil daripada bagian hijau, dan rapuh, sehingga perlu penanganan yang hati-hati, karena benturan kecil akan menyebabkan keretakan dan patah.

• Sintering adalah di mana bagian yang dikeringkan melewati proses pemanasan terkontrol, dan oksida diubah secara kimiawi untuk menyebabkan ikatan dan pemadatan. Bagian yang dibakar akan lebih kecil daripada bagian yang dikeringkan.

Metode pembentukan

Teknik pembentukan keramik meliputi pelemparan, slipcasting, pengecoran pita, pengecoran beku, pencetakan injeksi, pengepresan kering, pengepresan isostatik, pengepresan isostatik panas (HIP), pencetakan 3D, dan lain-lain. Metode untuk membentuk serbuk keramik menjadi bentuk yang rumit, sangat diinginkan dalam banyak bidang teknologi. Metode seperti itu diperlukan untuk memproduksi komponen struktural bersuhu tinggi yang canggih seperti komponen mesin panas dan turbin. Bahan selain keramik yang digunakan dalam proses ini dapat mencakup: kayu, logam, air, plester, dan epoksi-sebagian besar akan dihilangkan setelah pembakaran. Epoksi yang diisi keramik, seperti Martyte, kadang-kadang digunakan untuk melindungi baja struktural dalam kondisi pelampiasan knalpot roket.

Teknik-teknik pembentukan ini terkenal karena menyediakan alat dan komponen lain dengan stabilitas dimensi, kualitas permukaan, kepadatan yang tinggi (mendekati teoritis) dan keseragaman mikrostruktur. Meningkatnya penggunaan dan keragaman bentuk khusus keramik menambah keragaman teknologi proses yang akan digunakan.

Dengan demikian, serat penguat dan filamen terutama dibuat dengan proses polimer, sol-gel, atau CVD, tetapi proses peleburan juga dapat diterapkan. Bentuk khusus yang paling banyak digunakan adalah struktur berlapis, dengan pengecoran pita untuk substrat dan paket elektronik yang menjadi unggulan. Foto-litografi semakin diminati untuk pemolaan konduktor dan komponen lain yang tepat untuk kemasan tersebut. Proses pengecoran atau pembentukan pita juga semakin diminati untuk aplikasi lain, mulai dari struktur terbuka seperti sel bahan bakar hingga komposit keramik.

Struktur lapisan utama lainnya adalah pelapisan, di mana penyemprotan lelehan sangat penting, tetapi deposisi uap kimia dan fisik serta metode kimia (misalnya, sol-gel dan pirolisis polimer) semuanya mengalami peningkatan penggunaan. Selain struktur terbuka dari pita yang dibentuk, struktur yang diekstrusi, seperti penyangga katalis sarang lebah, dan struktur yang sangat berpori, termasuk berbagai busa, misalnya, busa retikulasi, semakin banyak digunakan.

Densifikasi benda serbuk yang terkonsolidasi terus dicapai terutama dengan sintering (tanpa tekanan). Namun, penggunaan sintering tekanan dengan pengepresan panas semakin meningkat, terutama untuk non-oksida dan bagian dari bentuk sederhana di mana kualitas yang lebih tinggi (terutama homogenitas mikrostruktur) diperlukan, dan ukuran yang lebih besar atau beberapa bagian per pengepresan dapat menjadi keuntungan.

Proses sintering

Prinsip-prinsip metode berbasis sintering adalah sederhana ("sinter" berakar dari bahasa Inggris "cinder"). Penembakan dilakukan pada suhu di bawah titik leleh keramik. Setelah benda yang disatukan secara kasar yang disebut "green body" dibuat, benda tersebut dibakar dalam tungku pembakaran, di mana proses difusi atom dan molekuler memunculkan perubahan signifikan pada fitur mikrostruktur utama. Hal ini mencakup penghapusan porositas secara bertahap, yang biasanya disertai dengan penyusutan bersih dan pemadatan komponen secara keseluruhan. Dengan demikian, pori-pori pada benda dapat menutup, menghasilkan produk yang lebih padat dengan kekuatan dan ketangguhan patah yang jauh lebih besar.

Perubahan besar lainnya dalam tubuh selama proses pembakaran atau sintering adalah pembentukan sifat polikristalin dari padatan. Pertumbuhan butiran yang signifikan cenderung terjadi selama sintering, dengan pertumbuhan ini tergantung pada suhu dan durasi proses sintering. Pertumbuhan butiran akan menghasilkan beberapa bentuk distribusi ukuran butiran, yang akan berdampak signifikan pada sifat fisik akhir material. Secara khusus, pertumbuhan butiran yang tidak normal di mana butiran tertentu tumbuh sangat besar dalam matriks butiran yang lebih halus akan secara signifikan mengubah sifat fisik dan mekanik keramik yang diperoleh. Dalam benda yang disinter, ukuran butiran adalah produk dari parameter pemrosesan termal serta ukuran partikel awal, atau mungkin ukuran agregat atau kelompok partikel yang muncul selama tahap awal pemrosesan.

Struktur mikro akhir (dan dengan demikian sifat fisik) dari produk akhir akan dibatasi oleh dan tunduk pada bentuk templat struktural atau prekursor yang dibuat pada tahap awal sintesis kimia dan pembentukan fisik. Oleh karena itu, pentingnya bubuk kimia dan pemrosesan polimer yang berkaitan dengan sintesis keramik industri, gelas, dan keramik kaca.

Ada banyak kemungkinan penyempurnaan proses sintering. Beberapa yang paling umum adalah dengan menekan green body untuk memulai densifikasi dan mengurangi waktu sintering yang dibutuhkan. Kadang-kadang pengikat organik seperti polivinil alkohol ditambahkan untuk menyatukan badan hijau; ini terbakar selama pembakaran (pada 200-350 ° C). Kadang-kadang pelumas organik ditambahkan selama pengepresan untuk meningkatkan densifikasi. Hal yang umum dilakukan adalah menggabungkannya, dan menambahkan pengikat dan pelumas ke dalam bubuk, kemudian menekannya. (Formulasi aditif kimia organik ini merupakan seni tersendiri. Hal ini sangat penting dalam pembuatan keramik berkinerja tinggi seperti yang digunakan oleh miliaran orang untuk elektronik, kapasitor, induktor, sensor, dll.)

Bubur dapat digunakan sebagai pengganti bubuk, dan kemudian dicetak menjadi bentuk yang diinginkan, dikeringkan dan kemudian disinter. Memang, tembikar tradisional dibuat dengan metode jenis ini, menggunakan campuran plastik yang dikerjakan dengan tangan. Jika campuran bahan yang berbeda digunakan bersama-sama dalam keramik, suhu sintering terkadang di atas titik leleh satu komponen kecil - sintering fase cair. Hal ini menghasilkan waktu sintering yang lebih pendek dibandingkan dengan sintering solid state. Sintering fase cair seperti itu melibatkan proses difusi yang lebih cepat dan dapat menyebabkan pertumbuhan butiran yang tidak normal.

Kekuatan keramik

Kekuatan suatu material bergantung pada struktur mikronya. Proses rekayasa yang dilakukan pada suatu material dapat mengubah struktur mikronya. Berbagai mekanisme penguatan yang mengubah kekuatan material termasuk mekanisme penguatan batas butir. Jadi, meskipun kekuatan luluh dimaksimalkan dengan mengecilnya ukuran butiran, pada akhirnya, ukuran butiran yang sangat kecil membuat material menjadi rapuh. Dipertimbangkan bersamaan dengan fakta bahwa kekuatan luluh adalah parameter yang memprediksi deformasi plastis pada material, seseorang dapat membuat keputusan yang tepat tentang cara meningkatkan kekuatan material tergantung pada sifat mikrostrukturnya dan efek akhir yang diinginkan.

Hubungan antara tegangan luluh dan ukuran butir digambarkan secara matematis dengan persamaan Hall-Petch yaitu

di mana ky adalah koefisien penguatan (konstanta yang unik untuk setiap material), σo adalah konstanta material untuk tegangan awal untuk gerakan dislokasi (atau resistensi kisi terhadap gerakan dislokasi), d adalah diameter butiran, dan σy adalah tegangan luluh.

Secara teoritis, suatu bahan dapat dibuat sangat kuat jika butirannya dibuat sangat kecil. Sayangnya, hal ini tidak mungkin dilakukan karena batas bawah ukuran butiran adalah satu sel satuan material. Meskipun demikian, jika butiran suatu bahan berukuran satu sel satuan, maka bahan tersebut sebenarnya adalah amorf, bukan kristal, karena tidak ada tatanan jarak jauh, dan dislokasi tidak dapat didefinisikan dalam bahan amorf. Telah diamati secara eksperimental bahwa struktur mikro dengan kekuatan luluh tertinggi adalah ukuran butir sekitar 10 nanometer, karena butir yang lebih kecil dari ini mengalami mekanisme luluh yang lain, yaitu pergeseran batas butir. Memproduksi material teknik dengan ukuran butir ideal ini sulit dilakukan karena keterbatasan ukuran partikel awal yang melekat pada material nano dan teknologi nano.

Model Faber-Evans

Model Faber-Evans, yang dikembangkan oleh Katherine Faber dan Anthony G. Evans, dikembangkan untuk memprediksi peningkatan ketangguhan retak pada keramik akibat defleksi retak di sekitar partikel fase kedua yang rentan terhadap retakan mikro pada suatu matriks. Model ini mempertimbangkan morfologi partikel, rasio aspek, jarak, dan fraksi volume fase kedua, serta pengurangan intensitas tegangan lokal pada ujung retak saat retak dibelokkan atau bidang retak melengkung. Tortuositas retak aktual diperoleh melalui teknik pencitraan, yang memungkinkan input langsung dari sudut defleksi dan pembengkokan ke dalam model.

Model ini menghitung laju pelepasan energi regangan rata-rata dan membandingkan peningkatan ketangguhan retak yang dihasilkan dengan retak datar melalui matriks polos. Besarnya ketangguhan ditentukan oleh regangan ketidaksesuaian yang disebabkan oleh ketidaksesuaian kontraksi termal dan ketahanan mikrofraktur antarmuka partikel/matriks. Ketangguhan menjadi nyata dengan distribusi ukuran yang sempit dari partikel berukuran tepat, dan para peneliti biasanya menerima bahwa efek defleksi pada material dengan butiran yang kurang lebih sama dapat meningkatkan ketangguhan patah sekitar dua kali lipat dari nilai batas butir.

Model ini mengungkapkan bahwa peningkatan ketangguhan bergantung pada bentuk partikel dan fraksi volume fase kedua, dengan morfologi yang paling efektif adalah batang dengan rasio aspek tinggi, yang dapat menyumbang empat kali lipat peningkatan ketangguhan patah. Ketangguhan muncul terutama dari puntiran bagian depan retakan di antara partikel, seperti yang ditunjukkan oleh profil defleksi. Partikel dan bola berbentuk cakram kurang efektif dalam ketangguhan. Ketangguhan retak, terlepas dari morfologinya, ditentukan oleh puntiran bagian depan retak pada konfigurasi yang paling parah, daripada kemiringan awal bagian depan retak. Hanya untuk partikel berbentuk cakram, kemiringan awal bagian depan retak memberikan ketangguhan yang signifikan; namun, komponen puntiran masih mengesampingkan ketangguhan yang berasal dari kemiringan.

Fitur penting tambahan dari analisis defleksi termasuk munculnya asymptotic toughening untuk ketiga morfologi pada fraksi volume lebih dari 0,2. Juga dicatat bahwa pengaruh yang signifikan pada ketangguhan oleh partikel bola diberikan oleh distribusi jarak antar partikel; ketangguhan yang lebih besar diberikan ketika bola hampir bersentuhan sehingga sudut puntir mendekati π/2. Prediksi ini memberikan dasar untuk desain material keramik dua fase dengan ketangguhan tinggi.

Fase kedua yang ideal, selain mempertahankan kompatibilitas kimiawi, harus ada dalam jumlah 10 hingga 20 persen volume. Jumlah yang lebih besar dapat mengurangi peningkatan ketangguhan karena partikel yang tumpang tindih. Partikel dengan rasio aspek yang tinggi, terutama yang memiliki morfologi berbentuk batang, paling cocok untuk ketangguhan maksimum. Model ini sering digunakan untuk menentukan faktor-faktor yang berkontribusi terhadap peningkatan ketangguhan patah pada keramik yang pada akhirnya berguna dalam pengembangan material keramik canggih dengan kinerja yang lebih baik.

Teori pemrosesan kimia

Keseragaman mikrostruktur

Dalam pemrosesan keramik halus, ukuran dan bentuk partikel yang tidak beraturan dalam bubuk yang khas seringkali menyebabkan morfologi pengepakan yang tidak seragam yang menghasilkan variasi kepadatan pengepakan dalam bubuk kompak. Aglomerasi serbuk yang tidak terkendali karena gaya van der Waals yang menarik juga dapat menimbulkan ketidakhomogenan mikrostruktur.

Tekanan diferensial yang berkembang sebagai akibat dari penyusutan pengeringan yang tidak seragam secara langsung berkaitan dengan laju penghilangan pelarut, dan dengan demikian sangat bergantung pada distribusi porositas. Tegangan tersebut telah dikaitkan dengan transisi plastis ke getas pada benda yang terkonsolidasi, dan dapat menyebabkan perambatan retak pada benda yang tidak dibakar jika tidak dihilangkan.

Selain itu, setiap fluktuasi dalam kepadatan kemasan dalam kemasan saat disiapkan untuk kiln sering diperkuat selama proses sintering, menghasilkan densifikasi yang tidak homogen. Beberapa pori-pori dan cacat struktural lainnya yang terkait dengan variasi kepadatan telah terbukti memainkan peran yang merugikan dalam proses sintering dengan tumbuh dan dengan demikian membatasi kepadatan titik akhir. Tekanan diferensial yang timbul dari densifikasi yang tidak homogen juga telah terbukti menghasilkan perambatan retakan internal, sehingga menjadi kelemahan pengontrol kekuatan.

Oleh karena itu, akan lebih baik untuk memproses material sedemikian rupa sehingga secara fisik seragam dalam hal distribusi komponen dan porositas, daripada menggunakan distribusi ukuran partikel yang akan memaksimalkan densitas hijau. Penahanan kumpulan partikel yang terdispersi secara seragam dari partikel yang berinteraksi kuat dalam suspensi membutuhkan kontrol total atas interaksi partikel-partikel. Koloid monodisperse memberikan potensi ini.

Serbuk monodisperse dari silika koloid, misalnya, dapat distabilkan secara memadai untuk memastikan tingkat keteraturan yang tinggi dalam kristal koloid atau padatan koloid polikristalin yang dihasilkan dari agregasi. Tingkat keteraturan tampaknya dibatasi oleh waktu dan ruang yang memungkinkan untuk membangun korelasi jarak jauh.

Struktur koloid polikristalin yang rusak seperti itu tampaknya akan menjadi elemen dasar dari ilmu material koloid sub-mikrometer, dan oleh karena itu, memberikan langkah pertama dalam mengembangkan pemahaman yang lebih ketat tentang mekanisme yang terlibat dalam evolusi mikrostruktur dalam sistem anorganik seperti keramik polikristalin.

Perakitan sendiri

Perakitan sendiri adalah istilah yang paling umum digunakan dalam komunitas ilmiah modern untuk menggambarkan agregasi spontan partikel (atom, molekul, koloid, misel, dll.) Tanpa pengaruh kekuatan eksternal apa pun. Kelompok besar partikel semacam itu diketahui merakit diri mereka sendiri menjadi susunan yang stabil secara termodinamika dan terdefinisi dengan baik secara struktural, cukup mengingatkan pada salah satu dari 7 sistem kristal yang ditemukan dalam metalurgi dan mineralogi (mis. kubik berpusat pada wajah, kubik berpusat pada tubuh, dll.). Perbedaan mendasar dalam struktur kesetimbangan adalah dalam skala spasial sel satuan (atau parameter kisi) pada setiap kasus tertentu.

Dengan demikian, perakitan mandiri muncul sebagai strategi baru dalam sintesis kimia dan nanoteknologi. Perakitan mandiri molekuler telah diamati dalam berbagai sistem biologis dan mendasari pembentukan berbagai macam struktur biologis yang kompleks. Kristal molekuler, kristal cair, koloid, misel, emulsi, polimer yang dipisahkan fasa, film tipis, dan monolayer yang dirakit sendiri, semuanya merupakan contoh jenis struktur yang sangat teratur yang diperoleh dengan menggunakan teknik ini. Ciri khas dari metode ini adalah pengorganisasian sendiri tanpa adanya kekuatan eksternal.

Selain itu, karakteristik mekanik utama dan struktur keramik biologis, komposit polimer, elastomer, dan bahan seluler sedang dievaluasi ulang, dengan penekanan pada bahan dan struktur yang terinspirasi oleh biologi. Pendekatan tradisional berfokus pada metode desain bahan biologis menggunakan bahan sintetis konvensional. Ini termasuk kelas baru biomaterial yang unggul secara mekanis berdasarkan fitur dan desain mikrostruktur yang ditemukan di alam. Cakrawala baru telah diidentifikasi dalam sintesis bahan yang terinspirasi dari bahan hayati melalui proses yang merupakan karakteristik sistem biologis di alam. Hal ini mencakup perakitan mandiri komponen dalam skala nano dan pengembangan struktur hirarkis.

Disadur dari: en.wikipedia.org

 

Kimia Keramik mempelajari hubungan antara keramik serta sifat fisik dan kimianya. Banyak dari hubungan ini telah lama diketahui oleh para ahli teknologi, namun munculnya perangkat lunak komputer yang mengotomatisasi penerjemahan dan analisis dari arsip ke publikasi telah membuat ilmu ini dapat diakses oleh masyarakat umum. Pada produk pembakaran, sifat fisik kaca (muai panas, kekerasan, indeks bias, warna, titik leleh, jangkauan, dll.) tidak hanya berkaitan dengan bahannya. Sifat-sifat kaca cair, seperti viskositas dan luas permukaan, juga bersifat kimia.

Digunakan oleh teknisi peralatan makan keramik, kerajinan tangan, bahan pembersih, kaca, fiberglass, kaca, kaca dan industri terkait.

Dalam kimia keramik, glasir yang dibakar dianggap tersusun dari oksida (contohnya adalah SiO2, Al2O3, B2O3, Na2O, K2O, CaO, Li2O, MgO, ZnO, MnO, Fe2O3, CoO). Setiap oksida diketahui menyumbangkan sifat spesifik pada kaca yang dibakar. Banyak pemasok bahan mempublikasikan analisis kimia produk mereka yang menyebutkan persentase oksida ini serta komponen yang mudah menguap (komponen yang terbakar selama pembakaran menghasilkan gas dan asap seperti H2O, CO2, SO3).

Misalnya, pada keramik tradisional berikut adalah beberapa contoh penerapan kimia keramik yang dapat dicapai.

• Memperbaiki cacat glasir seperti crazing, melepuh, pin-holing, settling, clouding, leaching, crawling, marking, scratching, powdering 

• Gantikan frit, gunakan bahan yang lebih baik dan lebih murah, atau ganti bahan yang sudah tidak tersedia lagi

• Menyesuaikan suhu leleh glasir, kilap, karakter permukaan dan warna (pada keramik, warna adalah masalah kimia)

• Identifikasi kelemahan (misalnya kedekatan dengan zona pembakaran yang mudah menguap, penggunaan bahan yang tidak dapat diandalkan) pada kaca untuk menghindari masalah 

• Membuat dan mengoptimalkan glasir dasar untuk bekerja dengan warna atau noda yang sulit dan untuk efek khusus yang bergantung pada kekeruhan, kristalisasi, atau variegasi 

• Buat glasir dari awal dan gunakan bahan asli dengan persentase setinggi mungkin 

Dalam badan keramik, sifat fisik produk pembakaran akhir seringkali lebih terkait dengan kurva pembakaran, sifat fisik (misalnya ukuran dan bentuk partikel, riwayat dekomposisi) bahan bahan dan mineralogi serta interaksi antara berbagai jenis partikel.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Keramik adalah salah satu dari berbagai bahan yang keras, rapuh, tahan panas, dan tahan korosi yang dibuat dengan membentuk dan kemudian membakar bahan anorganik, bukan logam, seperti tanah liat, pada suhu tinggi.  Contoh umum adalah gerabah, porselen, dan batu bata.

Keramik paling awal yang dibuat oleh manusia adalah dinding bata yang digunakan untuk membangun rumah dan bangunan lainnya, sedangkan benda tembikar (pot, bejana, atau vas) atau patung-patung yang terbuat dari tanah liat, baik dengan sendirinya atau dicampur dengan bahan lain seperti silika, dikeraskan dan disinter dalam api adalah kepercayaan umum tentang bagaimana keramik dibuat. Kemudian, keramik diglasir dan dibakar untuk menciptakan permukaan yang halus dan berwarna, mengurangi porositas melalui penggunaan lapisan keramik amorf seperti kaca di atas substrat keramik kristal. Keramik sekarang mencakup produk rumah tangga, industri, dan bangunan, serta berbagai macam bahan yang dikembangkan untuk digunakan dalam teknik keramik tingkat lanjut, seperti semikonduktor.

Kata keramik berasal dari kata Yunani Kuno κεραμικός (keramikós), yang berarti "dari atau untuk tembikar" (dari κέραμος (kéramos) 'tanah liat tembikar, genteng, tembikar'). Penyebutan paling awal yang diketahui tentang akar kata keramik adalah bahasa Yunani Mycenaean ke-ra-me-we, pekerja keramik, yang ditulis dalam aksara suku kata Linear B.  Kata keramik dapat digunakan sebagai kata sifat untuk mendeskripsikan bahan, produk, atau proses, atau dapat juga digunakan sebagai kata benda, baik dalam bentuk tunggal maupun jamak, yaitu keramik.

Bahan

Bahan keramik adalah bahan anorganik, oksida logam, nitrida, atau karbida. Beberapa elemen, seperti karbon atau silikon, dapat dianggap sebagai keramik. Bahan keramik bersifat rapuh, keras, kuat dalam kompresi, dan lemah dalam geseran dan tegangan. Mereka tahan terhadap erosi kimiawi yang terjadi pada bahan lain yang terkena lingkungan asam atau kaustik. Keramik umumnya dapat bertahan pada suhu yang sangat tinggi, mulai dari 1.000 ° C hingga 1.600 ° C (1.800 ° F hingga 3.000 ° F).

Kristalinitas bahan keramik sangat bervariasi. Paling sering, keramik yang dibakar adalah keramik yang divitrifikasi atau semi-vitrifikasi, seperti halnya gerabah, periuk, dan porselen. Kristalinitas dan komposisi elektron yang bervariasi dalam ikatan ionik dan kovalen menyebabkan sebagian besar bahan keramik menjadi isolator termal dan listrik yang baik (diteliti dalam teknik keramik). Dengan berbagai macam pilihan yang memungkinkan untuk komposisi/struktur keramik (hampir semua elemen, hampir semua jenis ikatan, dan semua tingkat kristalinitas), cakupan subjeknya sangat luas, dan atribut yang dapat diidentifikasi (kekerasan, ketangguhan, konduktivitas listrik) sulit untuk ditentukan untuk kelompok secara keseluruhan. Sifat umum seperti suhu leleh tinggi, kekerasan tinggi, konduktivitas buruk, modulus elastisitas tinggi, ketahanan kimia, dan keuletan rendah adalah norma,  dengan pengecualian yang diketahui untuk masing-masing aturan ini (keramik piezoelektrik, suhu transisi gelas, keramik superkonduktif).

Komposit seperti fiberglass dan serat karbon, meskipun mengandung bahan keramik, tidak dianggap sebagai bagian dari keluarga keramik.

Bahan keramik kristal yang sangat berorientasi tidak dapat menerima berbagai macam pemrosesan. Metode untuk menanganinya cenderung masuk ke dalam salah satu dari dua kategori: membuat keramik dalam bentuk yang diinginkan melalui reaksi in situ atau "membentuk" serbuk ke dalam bentuk yang diinginkan dan kemudian disinter untuk membentuk benda padat. Teknik pembentukan keramik meliputi pembentukan dengan tangan (terkadang termasuk proses rotasi yang disebut "melempar"), pengecoran selip, pengecoran pita (digunakan untuk membuat kapasitor keramik yang sangat tipis), pencetakan injeksi, pengepresan kering, dan variasi lainnya.

Banyak ahli keramik tidak menganggap bahan dengan karakter amorf (non-kristal) (yaitu, kaca) sebagai keramik, meskipun pembuatan kaca melibatkan beberapa langkah proses keramik dan sifat mekaniknya mirip dengan bahan keramik. Namun, perlakuan panas dapat mengubah kaca menjadi bahan semi-kristal yang dikenal sebagai kaca-keramik.

Bahan baku keramik tradisional meliputi mineral tanah liat seperti kaolinit, sedangkan bahan yang lebih baru meliputi aluminium oksida, yang lebih dikenal sebagai alumina. Bahan keramik modern, yang diklasifikasikan sebagai keramik canggih, termasuk silikon karbida dan tungsten karbida. Keduanya dihargai karena ketahanan abrasinya dan oleh karena itu digunakan dalam aplikasi seperti pelat aus pada peralatan penghancur dalam operasi pertambangan. Keramik canggih juga digunakan dalam industri medis, listrik, elektronik, dan baju besi.

Sejarah

Manusia tampaknya telah membuat keramik mereka sendiri setidaknya selama 26.000 tahun, dengan menggunakan tanah liat dan silika yang dipanaskan dengan panas tinggi untuk melebur dan membentuk bahan keramik. Tembikar paling awal yang ditemukan sejauh ini berada di Eropa tengah bagian selatan dan berupa pahatan figur, bukan piring. Tembikar paling awal yang diketahui dibuat dengan mencampurkan produk hewani dengan tanah liat dan dibakar hingga 800 °C (1.500 °F). Meskipun fragmen tembikar telah ditemukan hingga 19.000 tahun, baru sekitar 10.000 tahun kemudian tembikar biasa menjadi hal yang umum. Masyarakat awal yang tersebar di sebagian besar Eropa dinamai berdasarkan penggunaan tembikarnya: budaya Corded Ware. Orang-orang Indo-Eropa awal ini menghias tembikar mereka dengan membungkusnya dengan tali saat masih basah. Ketika keramik dibakar, tali akan terbakar namun meninggalkan pola dekoratif berupa alur-alur yang rumit pada permukaannya.

Penemuan roda pada akhirnya mengarah pada produksi tembikar yang lebih halus dan lebih merata menggunakan teknik pembentukan roda (melempar), seperti roda tembikar. Keramik awal berpori-pori, menyerap air dengan mudah. Hal ini menjadi berguna untuk lebih banyak barang dengan ditemukannya teknik glazur, yang melibatkan pelapisan tembikar dengan silikon, abu tulang, atau bahan lain yang dapat meleleh dan berubah menjadi permukaan seperti kaca, sehingga bejana tidak mudah tembus air.

Arkeologi

Artefak keramik memiliki peran penting dalam arkeologi untuk memahami budaya, teknologi, dan perilaku masyarakat di masa lalu. Keramik merupakan salah satu artefak yang paling umum ditemukan di situs arkeologi, umumnya dalam bentuk pecahan tembikar yang disebut serpihan. Pemrosesan serpihan yang terkumpul dapat dilakukan dengan dua jenis analisis utama: teknis dan tradisional.

Analisis tradisional melibatkan pemilahan artefak keramik, serpihan, dan fragmen yang lebih besar ke dalam tipe-tipe tertentu berdasarkan gaya, komposisi, manufaktur, dan morfologi. Dengan membuat tipologi ini, dimungkinkan untuk membedakan antara gaya budaya yang berbeda, tujuan keramik, dan keadaan teknologi masyarakat, di antara kesimpulan lainnya. Selain itu, dengan melihat perubahan gaya pada keramik dari waktu ke waktu, dimungkinkan untuk memisahkan (seriasi) keramik ke dalam kelompok-kelompok diagnostik yang berbeda (kumpulan). Perbandingan artefak keramik dengan kumpulan yang diketahui tanggalnya memungkinkan untuk menentukan kronologis dari potongan-potongan ini..

Pendekatan teknis untuk analisis keramik melibatkan pemeriksaan yang lebih teliti terhadap komposisi artefak dan serpihan keramik untuk menentukan sumber bahan dan, melalui ini, kemungkinan lokasi pembuatannya. Kriteria utamanya adalah komposisi tanah liat dan temper yang digunakan dalam pembuatan benda yang diteliti: temper adalah bahan yang ditambahkan ke tanah liat selama tahap produksi awal dan digunakan untuk membantu proses pengeringan selanjutnya. Jenis temper termasuk potongan kerang, pecahan granit, dan serpihan tanah yang disebut 'grog'. Temper biasanya diidentifikasi dengan pemeriksaan mikroskopis dari bahan temper. Identifikasi tanah liat ditentukan oleh proses pembakaran keramik dan pemberian warna menggunakan notasi Warna Tanah Munsell. Dengan memperkirakan komposisi tanah liat dan temper dan menemukan wilayah di mana keduanya diketahui terjadi, penetapan sumber material dapat dilakukan. Berdasarkan penetapan sumber artefak, penyelidikan lebih lanjut dapat dilakukan terhadap situs pembuatannya.

Properti 

Sifat fisik dari setiap bahan keramik adalah hasil langsung dari struktur kristal dan komposisi kimianya. Kimia solid-state mengungkapkan hubungan mendasar antara struktur mikro dan sifat, seperti variasi kepadatan lokal, distribusi ukuran butir, jenis porositas, dan konten fase kedua, yang semuanya dapat dikorelasikan dengan sifat keramik seperti kekuatan mekanik σ dengan persamaan Hall-Petch, kekerasan, ketangguhan, konstanta dielektrik, dan sifat optik yang ditunjukkan oleh bahan transparan.

Ceramografi adalah seni dan ilmu pengetahuan tentang persiapan, pemeriksaan, dan evaluasi struktur mikro keramik. Evaluasi dan karakterisasi struktur mikro keramik sering diimplementasikan pada skala spasial yang serupa dengan yang biasa digunakan dalam bidang nanoteknologi yang sedang berkembang: dari nanometer hingga puluhan mikrometer (µm). Ini biasanya berada di antara panjang gelombang minimum cahaya tampak dan batas resolusi mata telanjang.

Struktur mikro mencakup sebagian besar butiran, fase sekunder, batas butir, pori-pori, retakan mikro, cacat struktural, dan lekukan mikro kekerasan. Sebagian besar sifat mekanik, optik, termal, listrik, dan magnetik secara signifikan dipengaruhi oleh struktur mikro yang diamati. Metode fabrikasi dan kondisi proses umumnya ditunjukkan oleh struktur mikro. Akar penyebab dari banyak kegagalan keramik terlihat jelas pada struktur mikro yang dibelah dan dipoles. Sifat fisik yang merupakan bidang ilmu dan teknik material meliputi yang berikut ini:

Sifat mekanis

Sifat mekanik penting dalam bahan struktural dan bangunan serta kain tekstil. Dalam ilmu material modern, mekanika fraktur merupakan alat penting dalam meningkatkan kinerja mekanis material dan komponen. Ilmu ini menerapkan fisika tegangan dan regangan, khususnya teori elastisitas dan plastisitas, pada cacat kristalografi mikroskopis yang ditemukan pada material nyata untuk memprediksi kegagalan mekanis makroskopis benda. Fraktografi banyak digunakan dengan mekanika fraktur untuk memahami penyebab kegagalan dan juga memverifikasi prediksi kegagalan teoretis dengan kegagalan dalam kehidupan nyata.

Material keramik biasanya merupakan material yang terikat secara ionik atau kovalen. Material yang disatukan oleh salah satu jenis ikatan tersebut akan cenderung patah sebelum deformasi plastis terjadi, yang menghasilkan ketangguhan yang buruk pada material ini. Selain itu, karena bahan-bahan ini cenderung berpori, pori-pori dan ketidaksempurnaan mikroskopis lainnya bertindak sebagai konsentrator tegangan, mengurangi ketangguhan lebih lanjut, dan mengurangi kekuatan tarik. Hal ini dikombinasikan untuk menghasilkan kegagalan yang dahsyat, berlawanan dengan mode kegagalan logam yang lebih ulet.

Bahan-bahan ini memang menunjukkan deformasi plastis. Namun, karena struktur material kristal yang kaku, hanya ada sedikit sistem slip yang tersedia untuk dislokasi bergerak, sehingga mereka berubah bentuk dengan sangat lambat.

Untuk mengatasi perilaku getas, pengembangan material keramik telah memperkenalkan kelas material komposit matriks keramik, di mana serat keramik tertanam dan dengan lapisan khusus membentuk jembatan serat di setiap retakan. Mekanisme ini secara substansial meningkatkan ketangguhan retak dari keramik tersebut. Rem cakram keramik adalah contoh penggunaan bahan komposit matriks keramik yang diproduksi dengan proses tertentu.

Para ilmuwan sedang berupaya mengembangkan bahan keramik yang dapat menahan deformasi yang signifikan tanpa patah. Bahan pertama yang dapat berubah bentuk pada suhu kamar ditemukan pada tahun 2024.

Mencontoh es untuk meningkatkan sifat mekanik

Jika keramik mengalami pembebanan mekanis yang substansial, keramik dapat mengalami proses yang disebut ice-templating, yang memungkinkan beberapa kontrol terhadap struktur mikro produk keramik dan oleh karena itu beberapa kontrol terhadap sifat mekanik. Insinyur keramik menggunakan teknik ini untuk menyesuaikan sifat mekanik dengan aplikasi yang diinginkan. Secara khusus, kekuatannya meningkat ketika teknik ini digunakan. Templating es memungkinkan pembuatan pori-pori makroskopis dalam pengaturan searah. Aplikasi teknik penguatan oksida ini penting untuk sel bahan bakar oksida padat dan perangkat penyaringan air.

Untuk memproses sampel melalui templating es, suspensi koloid berair disiapkan untuk mengandung bubuk keramik terlarut yang tersebar merata di seluruh koloid,  misalnya Yttria-stabil zirkonia (YSZ). Larutan tersebut kemudian didinginkan dari bawah ke atas pada platform yang memungkinkan pendinginan searah. Hal ini memaksa kristal es untuk tumbuh sesuai dengan pendinginan searah, dan kristal es ini memaksa partikel YSZ terlarut ke bagian depan pemadatan  dari batas antarfase padat-cair, sehingga menghasilkan kristal es murni yang berbaris searah di samping kantong-kantong terkonsentrasi dari partikel koloid. Sampel kemudian dipanaskan dan pada saat yang sama tekanannya dikurangi cukup untuk memaksa kristal es menjadi luhur dan kantong YSZ mulai menganil bersama untuk membentuk mikrostruktur keramik yang selaras secara makro. Sampel kemudian disinter lebih lanjut untuk menyelesaikan penguapan sisa air dan konsolidasi akhir dari struktur mikro keramik.

Selama proses ice-templating, beberapa variabel dapat dikontrol untuk memengaruhi ukuran pori dan morfologi struktur mikro. Variabel-variabel penting ini adalah pemuatan padatan awal koloid, laju pendinginan, suhu dan durasi sintering, dan penggunaan aditif tertentu yang dapat memengaruhi morfologi struktur mikro selama proses berlangsung. Pemahaman yang baik tentang parameter-parameter ini sangat penting untuk memahami hubungan antara pemrosesan, struktur mikro, dan sifat mekanik bahan berpori anisotropik.

Sifat listrik

Semikonduktor

Beberapa keramik adalah semikonduktor. Sebagian besar adalah oksida logam transisi yang merupakan semikonduktor II-VI, seperti seng oksida. Meskipun ada prospek untuk memproduksi LED biru secara massal dari seng oksida, namun para ahli keramik sangat tertarik pada sifat listrik yang menunjukkan efek batas butir. Salah satu yang paling banyak digunakan adalah varistor. Ini adalah perangkat yang menunjukkan sifat resistansi yang turun tajam pada tegangan ambang batas tertentu. Setelah tegangan pada perangkat mencapai ambang batas, terjadi kerusakan struktur listrik  di sekitar batas butir, yang mengakibatkan hambatan listriknya turun dari beberapa megohm hingga beberapa ratus ohm. Keuntungan utama dari ini adalah bahwa mereka dapat membuang banyak energi, dan mereka dapat mengatur ulang sendiri; setelah tegangan di seluruh perangkat turun di bawah ambang batas, ketahanannya kembali menjadi tinggi. Hal ini membuatnya ideal untuk aplikasi perlindungan lonjakan arus; karena ada kontrol atas tegangan ambang batas dan toleransi energi, mereka dapat digunakan dalam semua jenis aplikasi. Demonstrasi terbaik dari kemampuan mereka dapat ditemukan di gardu listrik, di mana mereka digunakan untuk melindungi infrastruktur dari sambaran petir. Keramik ini memiliki respons yang cepat, perawatan yang rendah, dan tidak mengalami penurunan kualitas yang berarti, menjadikannya perangkat yang ideal untuk aplikasi ini. Keramik semikonduktor juga digunakan sebagai sensor gas. Ketika berbagai gas dilewatkan di atas keramik polikristalin, hambatan listriknya berubah. Dengan penyetelan pada campuran gas yang mungkin, perangkat yang sangat murah dapat diproduksi.

Superkonduktivitas

Dalam beberapa kondisi, seperti suhu yang sangat rendah, beberapa keramik menunjukkan superkonduktivitas suhu tinggi. [Alasannya tidak diketahui, tetapi ada dua kelompok utama keramik superkonduktor.

Ferroelektrik dan superset

Piezoelektrik, sebuah hubungan antara respons listrik dan mekanik, ditunjukkan oleh sejumlah besar bahan keramik, termasuk kuarsa yang digunakan untuk mengukur waktu pada jam tangan dan barang elektronik lainnya. Perangkat tersebut menggunakan kedua sifat piezoelektrik, menggunakan listrik untuk menghasilkan gerakan mekanis (menyalakan perangkat) dan kemudian menggunakan gerakan mekanis ini untuk menghasilkan listrik (menghasilkan sinyal). Satuan waktu yang diukur adalah interval alami yang diperlukan agar listrik diubah menjadi energi mekanik dan kembali lagi.

Efek piezoelektrik umumnya lebih kuat pada bahan yang juga menunjukkan piroelektrik, dan semua bahan piroelektrik juga bersifat piezoelektrik. Bahan-bahan ini dapat digunakan untuk mengkonversi antara energi panas, mekanik, atau listrik; misalnya, setelah sintesis dalam tungku, kristal piroelektrik yang dibiarkan mendingin tanpa tekanan yang diterapkan umumnya membangun muatan statis ribuan volt. Bahan-bahan tersebut digunakan dalam sensor gerak, di mana kenaikan suhu yang kecil dari benda hangat yang memasuki ruangan sudah cukup untuk menghasilkan tegangan yang dapat diukur dalam kristal.

Pada gilirannya, piroelektrik terlihat paling kuat pada bahan yang juga menampilkan efek feroelektrik, di mana dipol listrik yang stabil dapat diorientasikan atau dibalikkan dengan menerapkan medan elektrostatik. Piroelektrik juga merupakan konsekuensi penting dari feroelektrik. Ini dapat digunakan untuk menyimpan informasi dalam kapasitor feroelektrik, elemen RAM feroelektrik.

Bahan yang paling umum adalah timbal zirkonat titanat dan barium titanat. Selain penggunaan yang disebutkan di atas, respons piezoelektriknya yang kuat dieksploitasi dalam desain pengeras suara frekuensi tinggi, transduser untuk sonar, dan aktuator untuk gaya atom dan pemindaian mikroskop terowongan.

Koefisien termal positif

Peningkatan suhu dapat menyebabkan batas butir tiba-tiba menjadi isolasi pada beberapa bahan keramik semikonduktor, sebagian besar campuran titanat logam berat. Suhu transisi kritis dapat disesuaikan pada rentang yang luas dengan variasi kimia. Pada bahan tersebut, arus akan melewati bahan sampai pemanasan joule membawanya ke suhu transisi, di mana pada saat itu sirkuit akan rusak dan aliran arus akan berhenti. Keramik semacam itu digunakan sebagai elemen pemanas yang dapat dikendalikan sendiri, misalnya, sirkuit pencairan bunga es jendela belakang mobil.

Pada suhu transisi, respons dielektrik material secara teoretis menjadi tidak terbatas. Meskipun kurangnya kontrol suhu akan mengesampingkan penggunaan praktis apa pun dari bahan tersebut di dekat suhu kritisnya, efek dielektrik tetap sangat kuat bahkan pada suhu yang jauh lebih tinggi. Titanate dengan suhu kritis jauh di bawah suhu kamar telah menjadi identik dengan "keramik" dalam konteks kapasitor keramik karena alasan ini.

Sifat optik

Bahan transparan secara optik berfokus pada respons bahan terhadap gelombang cahaya yang masuk dari berbagai panjang gelombang. Filter optik selektif frekuensi dapat digunakan untuk mengubah atau meningkatkan kecerahan dan kontras gambar digital. Transmisi gelombang cahaya terpandu melalui pandu gelombang selektif frekuensi melibatkan bidang serat optik yang sedang berkembang dan kemampuan komposisi kaca tertentu sebagai media transmisi untuk berbagai frekuensi secara bersamaan (serat optik multi-mode) dengan sedikit atau tanpa gangguan antara panjang gelombang atau frekuensi yang saling bersaing. Mode resonansi energi dan transmisi data melalui perambatan gelombang elektromagnetik (cahaya) ini, meskipun bertenaga rendah, hampir tidak memiliki rugi-rugi. Pandu gelombang optik digunakan sebagai komponen dalam sirkuit optik terintegrasi (misalnya dioda pemancar cahaya, LED) atau sebagai media transmisi dalam sistem komunikasi optik lokal dan jarak jauh. Yang juga penting bagi ilmuwan material yang sedang berkembang adalah sensitivitas material terhadap radiasi di bagian inframerah termal (IR) dari spektrum elektromagnetik. Kemampuan mencari panas ini bertanggung jawab atas beragam fenomena optik seperti penglihatan malam dan pendaran IR.

Dengan demikian, ada peningkatan kebutuhan di sektor militer untuk material berkekuatan tinggi dan kuat yang memiliki kemampuan untuk mentransmisikan cahaya (gelombang elektromagnetik) di wilayah spektrum tampak (0,4 - 0,7 mikrometer) dan inframerah menengah (1 - 5 mikrometer). Bahan-bahan ini diperlukan untuk aplikasi yang membutuhkan lapis baja transparan, termasuk rudal dan pod berkecepatan tinggi generasi mendatang, serta perlindungan terhadap alat peledak improvisasi (IED).

Pada tahun 1960-an, para ilmuwan di General Electric (GE) menemukan bahwa di bawah kondisi produksi yang tepat, beberapa keramik, terutama aluminium oksida (alumina), dapat dibuat tembus cahaya. Bahan tembus pandang ini cukup transparan untuk digunakan sebagai wadah plasma listrik yang dihasilkan pada lampu jalan natrium bertekanan tinggi. Selama dua dekade terakhir, jenis keramik transparan tambahan telah dikembangkan untuk aplikasi seperti kerucut hidung untuk rudal pencari panas, jendela untuk pesawat tempur, dan penghitung kilau untuk pemindai tomografi terkomputasi. Bahan keramik lainnya, umumnya membutuhkan kemurnian yang lebih tinggi dalam pembuatannya daripada yang disebutkan di atas, termasuk bentuk beberapa senyawa kimia, termasuk:

1. Barium titanat: (sering dicampur dengan strontium titanat) menampilkan ferroelektrik, yang berarti bahwa respons mekanis, elektrik, dan termalnya adalah c

2. Sialon (silikon aluminium oksinitrida) memiliki kekuatan tinggi; ketahanan terhadap guncangan termal, ketahanan terhadap bahan kimia dan keausan, dan kepadatan rendah. Keramik ini digunakan dalam penanganan logam cair non-besi, pin las, dan industri kimia.

3. Silikon karbida (SiC) digunakan sebagai susceptor dalam tungku gelombang mikro, bahan abrasif yang umum digunakan, dan sebagai bahan tahan api.

4. Silikon nitrida (Si3N4) digunakan sebagai bubuk abrasif.

5. Steatite (magnesium silikat) digunakan sebagai isolator listrik.

6. Titanium karbida Digunakan dalam perisai masuk kembali pesawat ulang-alik dan jam tangan anti gores.

7. Uranium oksida (UO2), digunakan sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir.

8. Yttrium barium tembaga oksida (YBa2Cu3O7-x), superkonduktor suhu tinggi.

9. Seng oksida (ZnO), yang merupakan semikonduktor, dan digunakan dalam konstruksi varistor.

10. Zirkonium dioksida (zirkonia), yang dalam bentuk murni mengalami banyak perubahan fasa antara suhu kamar dan suhu sintering praktis, dapat "distabilkan" secara kimiawi dalam beberapa bentuk yang berbeda. Konduktivitas ion oksigennya yang tinggi merekomendasikannya untuk digunakan dalam sel bahan bakar dan sensor oksigen otomotif. Dalam varian lain, struktur metastabil dapat memberikan ketangguhan transformasi untuk aplikasi mekanis; sebagian besar bilah pisau keramik terbuat dari bahan ini. Zirkonia yang distabilkan sebagian (PSZ) jauh lebih tidak rapuh daripada keramik lainnya dan digunakan untuk alat pembentuk logam, katup dan pelapis, bubur abrasif, pisau dapur, dan bantalan yang mengalami abrasi parah.

Disadur dari: en.wikipedia.org