BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap
Analisis simulasi merupakan penganalisaan hasil simulai korelasi temperatur sintering terhadap densitas setiap komposisi keramik paduan Zirkonia (ZrO2) ber aditif CaO dengan Alumina (Al2O3).
4.1.1 Hasil Simulasi
Pengukuran nilai densitas keramik paduan pada komposisi : 30% ZrO2 : 70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3
secara eksperimen dilakukan pada temperatur sintering 12000C hingga 16000C, sedangkan secara simulasi dapat diketahui nilai densitas pada range temperatur sintering lebih besar yakni 10000C hingga 17000C. Dari hasil pengukuran nilai densitas baik secara eksperimen maupun simulasi menunjukkan nilai densitas (bulk density) cenderung meningkat bila temperatur sintering semakin tinggi hal ini diakibatkan oleh proses penyusutan dan penumbuhan butir akibat terjadinya difusi. Dengan demikian perubahan temperatur sintering mengakibatkan perubahan nilai densitas hal ini menandakan adanya korelasi temperatur sintering terhadap nilai densitas tersebut. Hasil simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Densitas diperlihatkan pada gambar :
4.1 , 4.2 , 4.3 dan 4.4 data pendukungnya terdapat pada lampiran A (Hal:79) dan program simulasinya terdapat pada lampiran F (Hal:84)
Gambar 4.2 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Bulk Density Keramik Paduan (40 % ZrO2 : 60 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Bulk Density (Kg/m
3 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi Gambar 4.1 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Bulk Density
Keramik Paduan (30 % ZrO2 : 70 % Al2O3)
Bulk Density (Kg/m
3 )
Temperatur Sintering (0C)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Pada gambar tersebut terlihat hasil simulasi menunjukan kenaikan nilai densitas secara linier akibat perubahan temperatur sintering. Pada grafik tersebut juga terlihat
Gambar 4.3 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Bulk Density Keramik Paduan (50 % ZrO2 : 50 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Bulk Density (Kg/m
3 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.4 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Bulk Density Keramik Paduan (60 % ZrO2 : 40 % Al2O3)
Bulk Density (Kg/m
3 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
perbedaan antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi hal ini dapat disebakan oleh keterbatasan pada pelaksanaan eksperimen seperti keterbatasan alat (ralat alat) dan keterbatasan pengamat seperti : keterbatasan waktu bagi pengamat dan kondisi suasana eksperimen dengan temperatur tinggi. Dari gambar di atas terlihat bahwa hasil simulasi mendekati hasil eksperimen.
4.1.2 Analisis Hasil Simulasi
Perbandingan hasil simulasi nilai Bulk Density keramik paduan dengan komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 : 40% Al2O3 pada temperatur sintering 10000C hingga 17000C dapat dilihat pada gambar 4.5 dan program simulasinya terdapat pada lampiran F (Hal : 92)
Berdasarkan gambar 4.5 range nilai Densitas (Bulk Density) keramik paduan (ZrO2 : Al2O3) sebagai berikut :
Gambar 4.5 Grafik Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Bulk Density Keramik Paduan (ZrO2 : Al2O3)
Bulk Density (Kg/m 3 ) (30% ZrO2 : 70% Al2O3) (40% ZrO2 : 60% Al2O3) (50% ZrO2 : 50% Al2O3) (60% ZrO2 : 40% Al2O3) Temperatur Sintering (0C)
30% ZrO2 : 70% Al2O3... 2339,426 Kg/m3 sampai dengan 4248,580 Kg/m3 40% ZrO2 : 60% Al2O3 ... 2537,398 Kg/m3 sampai dengan 4331,222 Kg/m3 50% ZrO2 : 50% Al2O3... 2490,091 Kg/m3 sampai dengan 4501,398 Kg/m3 60% ZrO2 : 40% Al2O3... 2437,881 Kg/m3 sampai dengan 4714,668 Kg/m3
Berdasarkan literatur densitas ZrO2 sebesar 5740 Kg/m3 (Buinski, Kenneth G., 1996) dan densitas Al2O3 sebesar 3875 Kg/m3 (Jacobs, James., 1997) degan demikian nilai densitas yang paling mendekati nilai teori adalah keramik paduan 60% ZrO2 : 40% Al2O3 yang disintering pada temperatur sebesar 1700 0C
4.2 Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas
Analisis simulasi merupakan penganalisaan hasil simulai korelasi temperatur
sintering terhadap porositas setiap komposisi keramik paduan Zirkonia (ZrO2) ber aditif CaO dengan Alumina (Al2O3) .
4.2.1 Hasil Simulasi
Pengukuran nilai porositas keramik paduan pada komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3
secara eksperimen dilakukan pada temperatur sintering 12000C hingga 16000C, sedangkan secara simulasi dapat diketahui nilai densitas pada range temperatur sintering lebih besar yakni 11500C hingga 17000C. Dari hasil pengukuran nilai porositas baik secara eksperimen maupun simulasi menunjukkan nilai porositas cenderung menurun
bila temperatur sintering semakin tinggi hal ini diakibatkan oleh terjadinya proses pengurangan pori (menurunnya jumlah volume kosong) akibat terjadinya difusi volum. Dengan demikian perubahan temperatur sintering mengakibatkan perubahan nilai porositas hal ini menandakan adanya korelasi temperatur sintering terhadap nilai porositas tersebut. Perbandingan hasil eksperimen dengan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar : 4.6 , 4.7 , 4.8 dan 4.9 data pendukungnya terdapat pada lampiran B (Hal:80) dan program simulasinya terdapat pada lampiran G (Hal:94).
Gambar 4.6 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas Keramik Paduan (30 % ZrO2 : 70 % Al2O3)
Porosita
s (%)
Temperatur Sintering (0C)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.8 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas Keramik Paduan (50 % ZrO2 : 50 % Al2O3)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Temperatur Sintering (0C)
Porosita
s (%)
Gambar 4.7 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas Keramik Paduan (40 % ZrO2 : 60 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Porosita
s (%)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Pada gambar tersebut terlihat hasil simulasi menunjukan kenaikan temperatur sintering mengakibatkan penurunan nilai porositas dengan perubahan secara eksponen. Berdasarkan grafik tersebut juga terlihat perbedaan antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi hal ini dapat disebakan oleh keterbatasan pada pelaksanaan eksperimen seperti keterbatasan alat (ralat alat) dan keterbatasan pengamat seperti : keterbatasan waktu bagi pengamat dan kondisi suasana eksperimen dengan temperatur tinggi.
4.2.2 Analisa Hasil Simulasi
Perbandingan hasil simulasi nilai porositas keramik paduan dengan komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60%
Gambar 4.9 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas Keramik Paduan (60 % ZrO2 : 40 % Al2O3)
Porosita
s (%)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
ZrO2 :40% Al2O3 pada temperatur sintering 11500C hingga 17000C dapat dilihat pada gambar 4.10 dan program simulasinya terdapat pada lampiran F (Hal:102)
Berdasarkan gambar tersebut range nilai porositas keramik paduan (ZrO2 : Al2O3) sebagai berikut :
30% ZrO2 : 70% Al2O3... 267,082 % sampai dengan 0,132 % 40% ZrO2 : 60% Al2O3 ... 184,740 % sampai dengan 0,090 % 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ... 77,936 % sampai dengan 3,079 % 60% ZrO2 : 40% Al2O3 ... 63,712 % sampai dengan 7,902 %
Berdasarkan data porositas di atas, nilai porositas yang terkecil adalah keramik paduan 40% ZrO2 : 60% Al2O3 dengan temperatur sinteing 17000C bernilai 0,090%
Gambar 4.10 Grafik Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Porositas Keramik Paduan (ZrO2 : Al2O3)
Porosita s (%) (30% ZrO2 : 70% Al2O3) (40% ZrO2 : 60% Al2O3) (50% ZrO2 : 50% Al2O3) (60% ZrO2 : 40% Al2O3) Temperatur Sintering (0C)
semakin kecil porositasnya berarti semakin padat dan keras keramik tersebut.
4.3 Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan
Analisis simulasi merupakan penganalisaan hasil simulai korelasi temperatur
sintering terhadap kekerasan setiap komposisi keramik Zirkonia (ZrO2) ber aditif CaO dengan Alumina (Al2O3) .
4.3.1 Hasil Simulasi
Pengukuran nilai kekerasan keramik paduan pada komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3
secara eksperimen dilakukan pada temperatur sintering 12000C hingga 16000C, sedangkan secara simulasi dapat diketahui nilai densitas pada range temperatur sintering lebih besar yakni 10000C hingga 17000C. Dari hasil pengukuran nilai kekerasan baik secara eksperimen maupun simulasi menunjukkan nilai kekerasan cenderung meningkat bila temperatur sintering semakin tinggi hal ini diakibatkan oleh terjadinya proses penyusutan dan pertumbuhan butir yang mengakibatkan keramik semakin padat semakin kuat tentunya semakin keras. Dengan demikian perubahan temperatur sintering mengakibatkan perubahan nilai kekerasan hal ini menandakan adanya korelasi temperatur sintering terhadap nilai kekerasan. Perbandingan hasil eksperimen dengan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar : 4.11 , 4.12 , 4.13 dan 4.14 data pendukungnya terdapat pada lampiran C (Hal:81) dan program simulasinya terdapat pada lampiran H (Hal:104).
Gambar 4.11 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan Keramik Paduan (30 % ZrO2 : 70 % Al2O3)
Kekerasan (GPa)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Temperatur Sintering (0C)
Gambar 4.12 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan Keramik Paduan (40 % ZrO2 : 60 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Kekerasan (GPa)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.14 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan Keramik Paduan (60 % ZrO2 : 40 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C) Kekerasan (GPa ) Hasil Eksperimen Hasil Simulasi Gambar 4.13 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan
Keramik Paduan (50 % ZrO2 : 50 % Al2O3) Temperatur Sintering (0C)
Kekerasan (GPa)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Pada grafik tersebut terlihat hasil simulasi menunjukkan kenaikan temperatur sintering mengakibatkan peningkatan nilai kekerasan dengan perubahan mendekati linier. Berdasarkan grafik tersebut juga terlihat perbedaan antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi hal ini dapat disebakan oleh keterbatasan pada pelaksanaan eksperimen seperti keterbatasan alat (ralat alat) dan keterbatasan pengamat seperti : keterbatasan waktu bagi pengamat dan kondisi suasana eksperimen dengan temperatur tinggi.
4.3.2 Analisa Hasil Simulasi
Perbandingan hasil simulasi nilai kekerasan keramik paduan dengan komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3 pada temperatur sintering 10000C hingga 17000C dapat dilihat pada gambar 4.15 dan program simulasi nya terdapat pada lampiran G (Hal : 112). Berdasarkan gambar tersebut range nilai kekerasan keramik paduan (ZrO2 : Al2O3) sebagai berikut :
30% ZrO2 : 70% Al2O3... 4,653 GPa sampai dengan 15,662 GPa 40% ZrO2 : 60% Al2O3 ... 5,242 GPa sampai dengan 18,171 GPa 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ... 6,796 GPa sampai dengan 12,582 GPa 60% ZrO2 : 40% Al2O3 ... 6,221 GPa sampai dengan 11,277 Gpa
Berdasarkan literatur (Jacobs, James, 1985) bahwa kekerasan ZrO2 sebesar 8 GPa dan kekerasan Al2O3 sebesar 9 Gpa. Berdasarkan data kekerasan di atas, nilai kekerasan literatur berada dalam range nilai kekerasan yang ada. Nilai kekerasan yang tertinggi adalah keramik paduan 40% ZrO2 : 60% Al2O3 dengan temperatur
sintering 17000C nilai kekerasan 18,171 GPa, semakin tinggi nilai kekerasan berarti semakin keras keramik tersebut.
4.4 Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan
Perpatahan
Analisis simulasi merupakan penganalisaan hasil simulai korelasi temperatur
sintering terhadap Ketangguhan Perpatahan setiap komposisi keramik Zirkonia (ZrO2) ber aditif CaO dengan Alumina (Al2O3) .
Gambar 4.15 Grafik Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekerasan Keramik Paduan (ZrO2 : Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Kekerasan (GPa)
(60% ZrO2 : 40% Al2O3) (50% ZrO2 : 50% Al2O3)
4.4.1 Hasil Simulasi
Pengukuran nilai ketangguhan perpatahan keramik paduan pada komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 : 40% Al2O3 secara eksperimen dilakukan pada temperatur sintering 12000C hingga 16000C, sedangkan secara simulasi dapat diketahui nilai densitas pada range temperatur sintering lebih besar yakni 10000C hingga 17000C. Dari hasil pengukuran nilai ketangguhan perpatahan baik secara eksperimen maupun simulasi menunjukkan nilai ketangguhan perpatahan cenderung meningkat bila temperatur sintering semakin tinggi hal ini diakibatkan oleh terjadinya proses penyusutan dan pertumbuhan butir yang mengakibatkan keramik semakin padat semakin kuat tentunya semakin keras. Kenaikan ketangguhan perpatahan sejalan dengan kenaikan densitas. Dengan demikian perubahan temperatur sintering mengakibatkan perubahan nilai ketangguhan perpatahan hal ini menandakan adanya korelasi temperatur sintering terhadap nilai kekerasan. Perbandingan hasil eksperimen dengan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar : 4.16 , 4.17 , 4.18 dan 4.19 data pendukungnya terdapat pada lampiran D (Hal:82) dan program simulasinya terdapat pada lampiran I (Hal:114)
Pada grafik tersebut terlihat hasil simulasi menunjukan kenaikan temperatur sintering mengakibatkan peningkatan nilai ketangguhan perpatahan dengan perubahan linier. Berdasarkan grafik tersebut juga terlihat perbedaan antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi hal ini dapat disebakan oleh keterbatasan pada pelaksanaan eksperimen seperti keterbatasan alat (ralat alat) dan keterbatasan pengamat seperti
: keterbatasan waktu bagi pengamat dan kondisi suasana eksperimen dengan temperatur tinggi.
Gambar 4.16 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan Perpatahan Keramik Paduan (30 % ZrO2 : 70 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m
1/
2 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.17 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan Perpatahan Keramik Paduan (40 % ZrO2 : 60 % Al2O3)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Temperatur Sintering (0C)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m
1/
Gambar 4.18 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan Perpatahan Keramik Paduan (50 % ZrO2 : 50 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m
1/
2 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.19 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan Perpatahan Keramik Paduan (60 % ZrO2 : 40 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m
1/
2 )
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
4.4.2 Analisa Hasil Simulasi
Perbandingan hasil simulasi nilai ketangguhan perpatahan keramik paduan dengan komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3 pada temperatur sintering 10000C hingga 17000C dapat dilihat pada gambar 4.20 dan program simulasinya terdapat pada lampiran I (Hal : 122).
Berdasarkan gambar tersebut range nilai Ketangguhan Perpatahan keramik paduan (ZrO2 : Al2O3) sebagai berikut :
30% ZrO2 : 70% Al2O3... 1,655 MPa m1/2 sampai dengan 2,159 MPa m1/2 Gambar 4.20 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Ketangguhan
Perpatahan Keramik Paduan (ZrO2 : Al2O3)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m
1/ 2 ) Temperatur Sintering (0C) (60% ZrO2 : 40% Al2O3) (50% ZrO2 : 50% Al2O3) (30% ZrO2 : 70% Al2O3) (40% ZrO2 : 60% Al2O3)
40% ZrO2 : 60% Al2O3 ... 1,701 MPa m1/2 sampai dengan 2,229 MPa m1/2 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ... 1,798 MPa m1/2 sampai dengan 2,059 MPa m1/2 60% ZrO2 : 40% Al2O3 ... 1,758 MPa m1/2 sampai dengan 2,003 MPa m1/2
Berdasarkan referensi ketangguhan perpatahan Zirkonia (ZrO2) sebesar 9 MPa m1/2 dan ketangguhan perpatahan Alumina (Al2O3) sebesar 1,75 MPa m1/2 (Buinski, Kenneth G. 1996). Nilai ketangguhan perpatahan hasil simulasi yang mendekati adalah data ketangguhan perpatahan pada keramik paduan 40% ZrO2 : 60% Al2O3
4.5 Analisis Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan
Patah
Analisis simulasi merupakan penganalisaan hasil simulai korelasi temperatur
sintering terhadap kekuatan patah setiap komposisi keramik Zirkonia (ZrO2) ber aditif CaO dengan Alumina (Al2O3) .
4.5.1 Hasil Simulasi
Pengukuran kekuatan patah keramik paduan pada komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 :40% Al2O3
secara eksperimen dilakukan pada temperatur sintering 12000C hingga 16000C, sedangkan secara simulasi dapat diketahui nilai kekuatan patah pada range temperatur sintering lebih besar yakni 10000C hingga 17000C. Dari hasil pengukuran nilai kekuatan patah baik secara eksperimen maupun simulasi menunjukkan nilai kekuatan patah cenderung meningkat bila temperatur sintering semakin tinggi hal ini diakibatkan
oleh terjadinya proses penyusutan dan pertumbuhan butir yang mengakibatkan keramik semakin padat semakin kuat tentunya semakin keras. Kenaikan kekuatan patah sejalan dengan kenaikan densitas. Dengan demikian perubahan temperatur sintering mengakibatkan perubahan nilai kekuatan patah hal ini menandakan adanya korelasi temperatur sintering terhadap nilai kekerasan. Perbandingan hasil eksperimen dengan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar : 4.21 , 4.22 , 4.23 dan 4.24 data pendukungnya terdapat pada lampiran E (Hal:83) dan program simulasinya terdapat pada lampiran J (Hal:124)
Gambar 4.21 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan Patah Keramik Paduan (30 % ZrO2 : 70 % Al2O3)
Kekeuatan P
atah (MPa)
Temperatur Sintering (0C)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.22 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan Patah Keramik Paduan (40 % ZrO2 : 60 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Kekeuatan P
atah (MPa)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Gambar 4.23 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan Patah Keramik Paduan (50 % ZrO2 : 50 % Al2O3)
Temperatur Sintering (0C)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
Kekeuatan P
Pada grafik tersebut terlihat hasil simulasi menunjukkan kenaikan temperatur sintering mengakibatkan peningkatan nilai kekuatan patah dengan perubahan cenderung eksponen. Berdasarkan grafik tersebut juga terlihat perbedaan antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi hal ini dapat disebakan oleh keterbatasan pada pelaksanaan eksperimen seperti keterbatasan alat (ralat alat) dan keterbatasan pengamat seperti : keterbatasan waktu bagi pengamat dan kondisi suasana eksperimen dengan temperatur tinggi.
Gambar 4.24 Grafik Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan Patah Keramik Paduan (60 % ZrO2 : 40 % Al2O3)
Kekeuatan P
atah (MPa)
Temperatur Sintering (0C)
Hasil Eksperimen Hasil Simulasi
4.5.2 Analisa Hasil Simulasi
Perbandingan hasil simulasi nilai kekuatan patah keramik paduan dengan komposisi : 30% ZrO2 :70% Al2O3 ; 40% ZrO2 :60% Al2O3 ; 50% ZrO2 : 50% Al2O3 ; dan 60% ZrO2 : 40% Al2O3 pada temperatur sintering 10000C hingga 17000C dapat dilihat pada gambar 4.25 dan program simulasinya terdapat pada lampiran J (Hal:132).
Berdasarkan gambar tersebut range nilai kekersan keramik paduan (ZrO2 : Al2O3) sebagai berikut :
30% ZrO2 : 70% Al2O3... 19,600 MPa sampai dengan 264,553 MPa 40% ZrO2 : 60% Al2O3 ... 31,237 MPa sampai dengan 256,728 MPa
Gambar 4.25 Grafik Simulasi Korelasi Temperatur Sintering Terhadap Kekuatan Patah Keramik Paduan (ZrO2: Al2O3)
Kekeuatan P atah (MPa) Temperatur Sintering (0C) (60% ZrO2 : 40% Al2O3) (50% ZrO2 : 50% Al2O3) (30% ZrO2 : 70% Al2O3) (40% ZrO2 : 60% Al2O3)
50% ZrO2 : 50% Al2O3 ... 26,262 MPa sampai dengan 161,405 MPa 60% ZrO2 : 40% Al2O3 ... 20,890 MPa sampai dengan 143,534 MPa
Berdasarkan literatur (Jacobs, James, 1985) bahwa kekuatan patah Al2O3 sebesar 204 MPa. Berdasarkan data kekerasan di atas, nilai kekerasan literatur berada dalam range nilai kekerasan yang ada. Nilai kekerasan Berdasarkan data kekuatan patah di atas, range nilai kekuatan patah yang tertinggi adalah keramik paduan 40% ZrO2 : 60% Al2O3 dengan temperatur sintering 16000C ber nilai kekuatan patah 201,842 MPa, semakin tinggi nilai kekuatan patah berarti semakin kuat keramik tersebut.
Dengan bantuan simulasi keterbatasan pada waktu pelaksaan eksperimen dapat di perkecil/ dihindari, dengan demikian hasil simulasi akan memberikan hasil yang lebih mendekati dari pada hasil eksperimen ditandai dengan lebih banyak data yang diperoleh dengan catatan range data masih dalam range stabil (phase stabil hingga sebelum mencapai titik leleh)
Dari data di atas dapatlah dibuat rekapitulasi data teknis setiap komposisi keramik paduan seperti pada tabel 4. Berdasarkan data pada tabel 4. terlihat keramik paduan Paduan Zirkonia (ZrO2) ber aditif 22% mole CaO dengan Alumina (Al2O3) yang ber komposisi 40% ZrO2 : 60% Al2O3 relatif lebih padat, lebih keras dan lebih tangguh dari komposisi yang lain.
Tabel 4.1 Data Hasil Simulasi Sifat Fisis Keramik Paduan Zirkonia (ZrO2) ber aditif 22% mole CaO dengan Alumina (Al2O3) Berdasarkan Komposisi.
Densitas (Kg/ m3) Porositas (%) Kekerasan (GPa)
Ketangguhan Perpatahan (MPa m1/2)
NO Komposisi Keramik
Paduan
Kekuatan Patah (MPa)
1 30% ZrO2 : 70% Al2O3 2339,426 sampai dengan 4248,580 267,082 sampai dengan 0,132 4,653 sampai dengan 15,662 1,655 sampai dengan 2,159 19,600 sampai dengan 264,553 2 40% ZrO2 : 60% Al2O3 2537,398 sampai dengan 4331,222 184,740 sampai dengan 0,090 5,426 sampai dengan 18,171 1,701 sampai dengan 2,229 31,273 sampai dengan 256,728 3 50% ZrO2 : 50% Al2O3 2490,091 sampai dengan 4501,398 77,963 sampai dengan 3,079 6,796 sampai dengan 12,582 1,798 sampai dengan 2,059 26,266 sampai dengan 161,405 4 60% ZrO2 : 40% Al2O3 2437,881 sampai dengan 4714,668 63,712 sampai dengan 7,902 6,221 sampai dengan 11,277 1,758 sampai dengan 2,003 20,890 sampai dengan 143,534
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN