!
! v
ABSTRAK
Bracket keramik memiliki keuntungan yaitu nilai estetik yang baik dan biokompatibilitas yang baik, namun memiliki kelemahan harga yang mahal dan brittle sehingga diperlukan bahan alternatif lain seperti komposit. Nanokomposit telah berkembang di berbagai bidang, salah satunya yaitu kedokteran gigi. Nanokomposit sering digunakan karena sintesis relatif sederhana dan dapat meningkatkan karakteristik suatu bahan.
Penelitian ini mensintesis alumina, magnesia, silika menggunakan teknik sol-gel untuk filler nanokomposit berbasis geopolimer. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan data awal karakterstik dan kekerasan nanokomposit alumina-magnesia-silika. Spesimen penelitian ini adalah nanokomposit dengan perbandingan filler alumina-magnesia-silika 48:40:12 (kelompok I) dan 65:30:5 (kelompok II). XRD digunakan untuk mengetahui fasa kritalin dan komposisi serbuk filler alumina-magnesia-silika, sedangkan SEM dan uji kekerasan Vickers digunakan untuk mengetahui morfologi mikrostruktur dan kekerasan permukaan nanokomposit.
Uji XRD menunjukkan terbentuknya fasa magnesia alumina spinel pada kedua kelompok dengan ukuran kristalin 30-39 nm. Uji SEM menunjukkan persebaran partikel yang lebih merata pada kelompok I, sedangkan pada kelompok II terlihat adanya aglomerasi partikel dan porus. Rerata kekerasan kelompok I 60,16 VHN, sedangkan kelompok II 6,98 VHN. Visualisasi nanokomposit pada kelompok I berwarna transparan dan nanokomposit pada kelompok II berwarna putih opak. Simpulan penelitian ini adalah nanokomposit dengan perbandingan filler alumina-magnesia-silika 48:40:12 (kelompok I) memiliki persebaran partikel lebih merata dan kekerasan lebih tinggi dibandingkan nanokomposit dengan perbandingan filler alumina-magnesia-silika 65:30:5 (kelompok II), namun aplikasinya sebagai bracket ortodontik cekat dibutuhkan penelitian lebih lanjut.
!
! vi
ABSTRACT
Ceramic bracket has advantage that good aesthetic and good hardness, however it has weaknesses which are high cost and brittle so that, it needed others alternative substances such as composite. Nanocomposite has grown in many regions, one of them is in dentistry. Nanocomposite frequently used because of synthesis relative simple and it can increase characteristics substance.
This study was alumina, magnesia, silica synthesized with sol-gel technique for filler of nanocomposite based geopolymer. The purposes of this study are to obtain initial characteristics and hardness of nanocomposite magnesia-silica. Specimens of this study were nanocomposite with ratio filler alumina-magnesia-silica 48:40:12 (group I) and 65:30:5 (group II). XRD used to determine the crystalline phase and composition filler powder alumina-magnesia-silica, whereas SEM and Vickers hardness test used to determine the morphology microstructure and hardness nanocomposite surface.
XRD test represent phase magnesia alumina spinel formed in both groups, with crystalline size are 30-39 nm. SEM test of group I represent particle dispersion more prevalent, whereas SEM test of group II represent agglomeration particle and porous. The average of group I was 60,16 VHN, while the average of group II was 6,98 VHN. Visualization nanocomposite of group I represent transparent color and group II represent white opaque color.
Conclusion of this study is nanocomposite with ratio of filler alumina-magnesia-silica 48:40:12 (group I) has particle dispersion more prevalent and hardness higher than nanocomposite with ratio of filler alumina-magnesia-silica 65:30:5 (group II), but the application as a bracket fixed orthodontic further study is needed.
Keyword : Nanocomposite, geopolymer, spinel, filler Al-Mg-Si, hardness.
!
!
!
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
LEMBAR PERSETUJUAN PERBAIKAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penelitian ... 1
1.2. Identifikasi Masalah ... 4
1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian ... 4
1.4. Manfaat Penelitian ... 5
1.4.1. Manfaat Ilmiah ... 5
1.4.2. Manfaat Praktis ... 5
1.4.3. Manfaat Akademis ... 5
! xi
1.6. Metode Penelitian ... 10
1.7. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 10
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bracket pada Ortodontik Cekat ... 11
2.2. Nanokomposit ... 13
2.3. Matriks Geopolimer ... 15
2.4. Filler ... 16
2.4.1. Alumina ... 17
2.4.2. Magnesia ... 17
2.4.3. Silika ... 18
2.5. Magnesia Alumina Spinel ... 19
2.6. Teknik Sol – Gel ... 20
2.7. Sintering ... 23
2.8. Karakterisasi dan Pengujian ... 24
2.8.1. X-ray Diffraction ... 24
2.8.2. Scanning Electron Microscope ... 26
2.8.3. Uji Kekerasan ... 26
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Alat dan Bahan Penelitian ... 28
3.1.1. Bahan dan Alat Prosedur Preparasi dan Sintesis Larutan Alumina, Magnesia, Silika, Matriks dan Aktivator Geopolimer ... 28
3.1.2. Alat Pembuatan Spesimen ... 30
!xii
3.2. Metode Penelitian ... 31
3.2.1. Desain Penelitian ... 31
3.2.2. Variabel Penelitian ... 31
3.2.2.1. Variabel Bebas ... 31
3.2.2.2. Variabel Terikat ... 31
3.2.3. Definisi Operasional Variabel ... 32
3.2.4. Sampel Penelitian ... 33
3.3. Prosedur Penelitian ... 34
3.3.1. Prosedur Preparasi dan Sintesis Alumina, Magnesia, Silika, Matriks dan Aktivator Geopolimer ... 35
3.3.1.1. Pembuatan Larutan Alumina ... 35
3.3.1.2. Pembuatan Larutan Magnesia ... 35
3.3.1.3. Pembuatan Larutan Silika ... 35
3.3.1.4. Pembuatan Larutan Aktivator ... 36
3.3.1.5. Prosedur Sintesis Alumina, Magnesia, Silika ... 36
3.3.2. Pembuatan Spesimen ... 37
3.3.3. Uji Karakteristik dan Uji Kekerasan ... 38
3.3.3.1. Uji Scanning Electron Microscope ... 38
3.3.3.2. Uji Kekerasan ... 39
3.4. Analisis Data ... 39
3.4.1. Hipotesis Statistik ... 39
!xiii
4.1. Hasil Penelitian ... 41
4.1.1. Hasil dan Analisis Karakterisasi Serbuk Filler Al-Mg-Si ... 41
4.1.2. Hasil Karakterisasi Morfologi Mikrostruktur Spesimen ... 43
4.1.3. Hasil dan Analisis Uji Kekerasan ... 44
4.2. Pembahasan ... 46
4.2.1. Pembahasan Karakterisasi Serbuk Filler Al-Mg-Si ... 46
4.2.2. Pembahasan Karakterisasi Morfologi Mikrostruktur Spesimen ... 47
4.2.3. Pembahasan Uji Kekerasan ... 48
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan ... 51
5.1.1. Simpulan Umum ... 51
5.1.2. Simpulan Khusus ... 52
5.2. Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
LAMPIRAN ... 58
! xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Perbandingan Karakteristik Bracket ... 13
Tabel 3.1. Skema Alur Penelitian ... 34
Tabel 4.1. Analisis Xpowder pada Kelompok I ... 42
Tabel 4.2. Analisis Xpowder pada Kelompok II ... 42
Tabel 4.3. Hasil Uji Kekerasan (satuan VHN) ... 45
Tabel 4.4. Rerata Kekerasan Spesimen ... 45
Tabel 4.5. Uji Normalitas Data Kekerasan Spesimen ... 45
! xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Diagram Ternary Mg-Al-Si ... 9
Gambar 2.1. Ilustrasi Struktur Spinel Magnesia Alumina ... 20
Gambar 2.2. Teknik Sol-Gel ... 22
Gambar 2.3. Fasa pada Proses Sintering ... 24
Gambar 2.4. Bentuk Ujung Indentasi Vickers ... 27
Gambar 3.1. Bahan Preparasi dan Sintesis Larutan ... 29
Gambar 3.2. Alat Preparasi dan Sintesis Larutan ... 30
Gambar 3.3. Cetakan Nanokomposit Pra-sintering ... 30
Gambar 3.4. Spesimen Nanokomposit Pra-sintering ... 38
Gambar 3.5. Spesimen Setelah di Potong ... 38
Gambar 3.6. Pemendaman Spesimen dengan Resin Akrilik ... 38
Gambar 3.7. Scanning Electron Microscope ... 39
Gambar 4.1. Spesimen Nanokomposit Uji Kekerasan ... 41
Gambar 4.2. Difraktogram Filler Nanokomposit ... 42
! xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Lembar Permohonan Pelaksanaan Penelitian ... 58
Lampiran 2. Hasil XRD Serbuk Filler Al-Mg-Si ... 59
Lampiran 3. Hasil Uji Kekerasan ... 61
Lampiran 4. Hasil Analisis Statistik ... 62
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Maloklusi adalah suatu penyimpangan oklusi dari relasi normal, baik antara
gigi pada satu lengkung rahang atau gigi antagonis. Maloklusi dapat dikoreksi
dengan perawatan menggunakan alat ortodontik cekat. Alat ortodontik cekat
terdiri dari berbagai macam komponen, salah satu komponen yang penting adalah
bracket.1
Bracket merupakan komponen pasif pada alat ortodontik cekat yang menempel
pada gigi dan berfungsi menyalurkan gaya ke gigi. Bracket berdasarkan bahannya
diklasifikasikan menjadi 4, yaitu: logam, plastik, keramik, dan kombinasi. Bahan
bracket yang paling sering digunakan hingga saat ini adalah jenis logam
khususnya bahan stainless steel. Bahan ini sering digunakan karena harga relatif
murah, modulus elastisitas tinggi, dan ketahanan terhadap fraktur yang baik,
namun memiliki kelemahan yaitu potensi korosi pada keadaan rongga mulut
asam, potensi alergi, pewarnaan pada gigi, dan nilai estetik relative rendah.2,3,4
Perkembangan ilmu material kedokteran gigi saat ini tidak hanya
mementingkan fungsi mekanis namun juga fungsi estetik, sehingga bracket
keramik mulai sering digunakan karena nilai estetik yang lebih baik. Bracket
keramik selain memiliki nilai estetik yang lebih baik, bahan ini juga memiliki
karakteristik antara lain resistensi korosi tinggi, biokompatibilitas sangat baik, dan
2
bracket juga memiliki kekurangan seperti brittle dan harga relatif mahal sehingga
dibutuhkannya bahan alternatif yang dapat digunakan bahan bracket, salah
satunya yaitu komposit.4
Komposit secara umum merupakan pencampuran dua atau lebih bahan
material yang memiliki struktur dan karakteristik yang berbeda sehingga dapat
meningkatkan sifat material yang lebih baik dibandingkan dengan komponen
tunggal. Terdapat berbagai macam pengembangan komposit, salah satu yang
sedang berkembang hingga saat ini adalah nanokomposit. Nanokomposit
merupakan komposit yang memiliki setidaknya satu senyawa yang berukuran
nanometer (10-9 m).5-7
Komponen utama pada komposit antara lain matriks dan filler. Matriks
merupakan bahan utama yang mengikat partikel filler, matriks yang sering
digunakan dalam material kedokteran gigi adalah Bis-GMA, TEG-DMA, dan
UDMA. Filler merupakan komponen penguat komposit yang tersebar diantara
komponen matriks. Bahan material yang dapat digunakan sebagai filler antara lain
alumina, magnesia, dan silika.8,9,10
Matriks nanokomposit yang digunakan adalah matriks geopolimer.
Geopolimer merupakan senyawa inorganik aluminasilikat diaktivasi
menggunakan larutan alkali kuat. Metode geopolimerisasi saat ini sedang
berkembang karena memiliki sifat yang lebih unggul dibanding polimer pada
umumnya, seperti strength tinggi dan shrinkage rendah.8,9
Bahan material yang dapat digunakan sebagai filler adalah alumina. Alumina
3
dan kekerasan yang tinggi. Penggunaan alumina dalam bidang kedokteran gigi
umumnya digunakan sebagai bahan poles pada restorasi logam, komposit, dan
keramik. Sifat unggul yang khas dari alumina yaitu kemampuan mencegah adanya
retakan yang lebih lanjut pada suatu spesimen.11,12
Magnesia merupakan senyawa oksida yang memiliki berat paling ringan dan
resistensi korosi yang sangat baik. Bahan material ini pada material kedokteran
gigi digunakan sebagai campuran pada semen, implan, dan bahan restorasi lain.
senyawa logam yang umum digunakan di bidang kedokteran gigi sebagai
campuran semen, implan, dll. Bahan material magnesia sering dicampur dengan
alumina untuk membentuk suatu fasa khusus yang disebut spinel.13,14
Spinel khususnya magnesia alumina spinel merupakan fasa dengan bentuk
menyerupai mineral spinel yang terdiri dari ikatan magnesia oksida dan alumina
oksida yang memiliki ikatan dapat meningkatkan sifat mekanis dan fisik. Sifat
spinel yang dinilai menguntungkan antara lain densitas ringan, tahan terhadap
korosi dan suhu tinggi, sintesis sederhana, dan transmisi spinel dapat berwarna
transparan.14-16
Bahan material yang paling sering digunakan dalam bidang kedokteran gigi
adalah silika. Bahan kedokteran gigi yang menggunakan silika antara lain glass
ionomer, komposit dental, kompomer, pasta gigi, dan bahan poles. Silika banyak
digunakan karena ketersediaan bahan yang mudah didapat, kekerasan yang cukup
baik, dan dapat meningkatkan nilai estetik pada suatu bahan.11,17
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka pada penelitian ini melakukan
4
silika untuk mengembangkan bahan nanokomposit yang mungkin dapat dijadikan
bahan alternatif bracket ortodontik cekat.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan di atas, penulis dapat
mengidentifikasi masalah sebagai berikut:
1. Apakah terdapat pengaruh perbedaan pada perbandingan filler
alumina:magnesia:silika 48:40:12 dan 65:30:5 terhadap karakteristik
nanokomposit berbasis geopolimer untuk aplikasi bracket ortodontik cekat?
2. Apakah terdapat pengaruh perbedaan pada perbandingan filler
alumina:magnesia:silika 48:40:12 dan 65:30:5 terhadap kekerasan
nanokomposit berbasis geopolimer untuk aplikasi bracket ortodontik cekat?
1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud penelitian ini adalah untuk mendapatkan komposit
alumina-magnesia-silika berukuran nano yang mungkin dapat digunakan sebagai bahan bracket
keramik pada ortodontik cekat.
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menganalisis ada tidaknya pengaruh perbedaan pada perbandingan filler
alumina:magnesia:silika 48:40:12 dan 65:30:5 terhadap karakteristik
5
2. Menguji ada tidaknya pengaruh perbedaan pada perbandingan filler
alumina:magnesia:silika 48:40:12 dan 65:30:5 terhadap kekerasan
nanokomposit berbasis geopolimer untuk aplikasi bracket ortodontik cekat.
1.4. Manfaat Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini terdiri dari kegunaan ilmiah dan kegunaan praktis
yang akan diuraikan sebagai berikut:
1.4.1. Manfaat Ilmiah
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan
pengetahuan ilmu material kedokteran gigi, khususnya bahan alternatif
nanokomposit alumina-magnesia-silika.
1.4.2. Manfaat Praktis
Penelitian nanokomposit alumina-magnesia-silika berbasis geopolimer
diharapkan dapat memperoleh nanokomposit alternatif yang mungkin dapat
digunakan sebagai bahan bracket pada perawatan ortodontik cekat.
1.4.3. Manfaat Akademis
Hasil penelitian ini digunakan untuk memperoleh data awal dan
mengembangkan ilmu kedokteran gigi, khususnya dalam bidang material
6
1.5. Kerangka Pemikiran dan Hipotesis
Bracket berdasarkan bahan yang digunakan diklasifikasikan menjadi 4 jenis,
yaitu: logam, keramik, plastik, dan kombinasi. Bahan bracket yang sering
digunakan saat ini adalah logam stainless steel. Bahan stainless steel memiliki
keunggulan antara lain tensile strength tinggi, fracture toughness tinggi, dan harga
yang ekonomis.1-4
Bracket keramik saat ini mulai sering digunakan karena memiliki estetik yang
lebih baik dibandingkan bracket jenis lain. Bracket keramik yang terdapat
dipasaran hingga saat ini adalah bahan zirkonia, alumina monokristalin, dan
alumina polikristalin. Ketiga bahan tersebut terdiri dari dua macam warna, pada
bracket zirkonia dan alumina polikristalin berwarna opak sedangkan pada bracket
alumina monokristalin berwarna translusen.4
Bracket alumina monokristalin merupakan bracket transparan yang terbuat dari
alumina oksida dengan suhu pembakaran 21000C. Bracket jenis ini memiliki nilai
estetika yang paling baik karena berwarna translusen, selain itu bracket alumina
monokristalin juga lebih biokompatibel, resisten terhadap korosi dan diskolorisasi
baik, dan permukaan yang lebih halus. Bracket alumina monokristalin memiliki
sifat yang merugikan seperti fracture toughness yang rendah, brittle, dan harga
yang relatif mahal sehingga dibutuhkan bahan alternatif lain seperti komposit.4
Komposit secara umum didefinisikan sebagai hasil pencampuran dua bahan
atau lebih yang memiliki struktur dan karakteristik yang berbeda. Komposit
7
berkembang saat ini. Nanokomposit memiliki luas permukaan interaksi yang lebih
banyak sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis dan fisik suatu bahan.6,7,18
Matriks geopolimer merupakan senyawa aluminosilikat yang diaktivasi
menggunakan larutan alkali kuat. Geopolimerisasi melalui proses ekstotermal
kompleks yang menghasilkan struktur khas dari ikatan geopolimer yaitu ikatan
tiga dimensi antara Si-O-Al atau Si-O-Si. Geopolimer terbuat dari ikatan
aluminosilikat yang disebut polisialat, sialat merupakan penamaan dari ikatan
silicon-oxo-aluminate (-Si-O-Al-O-). Proses geopolimerisasi ini terjadi dalam
suhu kurang dari 100 0C. Kegunaan aktivator dalam proses geopolimerisasi adalah
untuk meningkatkan sifat mekanis bahan pada fase awal pemanasan, sehingga
struktur ikatan geopolimer bergantung pada tahap polikondensasi
aluminosilikat.9,19,20
Alumina merupakan keramik yang berasal dari bauksit dengan sifat
biokompatibilitas yang sangat baik dan kekerasan tinggi. Sifat mekanis dari
alumina lainnya yaitu resistensi korosi tinggi, resistensi diskolorisasi yang baik,
dan kemampuan untuk mencegah terbentuknya retakan lebih lanjut pada suatu
bahan. Alumina saat menjadi bahan tunggal memiliki kekurangan yaitu warna
alumina yang opak dan brittle sehingga perlu adanya penambahan bahan material
lain untuk meningkatkan karakteristik dan estetik alumina.18,21
Magnesia adalah senyawa oksida yang memiliki berat paling ringan. Pada
perkembangan ilmu material kedokteran gigi, magnesia dianggap cukup
biokompatibel sehingga digunakan untuk campuran pada pembuatan semen dan
8
korosi dan stabilisasi dimensional yang baik. Pencampuran magnesia dengan
alumina akan membentuk ikatan kompleks yang disebut struktur spinel, dimana
ikatan ini memiliki sifat fisik dan mekanis yang baik.13,18,21
Magnesia alumina spinel merupakan keramik yang memiliki rumus kimia
MgAl2O4 dengan struktur kristal berbentuk kubik yang terdiri dari ikatan
tetrahedral antara magnesia dan oksigen serta oktahedral antara alumina dengan
oksigen. Keramik ini memiliki karakteristik antara lain densitas yang rendah,
ketahanan terhadap suhu tinggi dan korosi, serta transmisi warna pada spinel yang
dapat menghasilkan objek transparan.14-16
Silika merupakan senyawa polimorfik yang banyak digunakan dalam bidang
kedokteran gigi. Bahan kedokteran gigi yang menggunakan silika contohnya
yaitu: glass-ionomer, kompomer, komposit, bahan poles, pasta gigi. Silika
ditambahkan pada suatu bahan umumnya digunakan untuk meningkatkan nilai
optik suatu bahan. Penggunaan silika pada berbagai bahan kedokteran gigi karena
silika mudah ditemukan di alam dan silika dapat meningkatkan nilai estetik suatu
bahan. Silika terbagi menjadi beberapa bentuk, salah satu bentuk yang paling
umum digunakan adalah quartz. Quartz merupakan bentuk kristalin material silika
yang memiliki transparansi paling baik.17,22-24
Perbandingan filler yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua
kelompok. Kelompok I yaitu filler dengan perbandingan mol
alumina-magnesia-silika sebesar 48:40:12, sedangkan pada kelompok II dengan perbandingan filler
alumina-magnesia-silika 65:30:5. Perbandingan tersebut mengacu pada daerah
9
Kelompok I dengan perbandingan filler 48:40:12 berdasarkan diagram ternary
akan terbentuk struktur ikatan yang berada pada titik sapphirine, sedangkan
kelompok II dengan perbandingan filler 65:30:5 akan terbentuk struktur ikatan
pada titik spinel. Perbandingan filler alumina:magensia:silika pada kelompok II
juga mengacu pada perbandingan spinel sesuai stokiometri dengan perbandingan
alumina dan magnesia yaitu 2 : 1.25
Gambar 1.1. Diagram Ternary Mg-Al-Si26
Berdasarkan kerangka pemikiran tersebut, hipotesis penelitian ini adalah
perbedaan konsentrasi filler alumina-magnesia-silika menyebabkan adanya
perbedaan karakteristik dan kekerasan pada nanokomposit berbasis geopolimer
10
1.6. Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian quasi eksperimental atau eksperimental
semu. Hasil penelitian dianalisis menggunakan uji t-test independent dengan
perangkat lunak SPSS, kemaknaan berdasarkan nilai p < 0,05 dan analisis
dilakukan dengan menggunakan program komputer.
1.7. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Advanced Material Processing Laboratorium ITB,
Laboratorium Scanning Electron Microscope Pusat Penelitian dan Pengembangan
Geologi Kelautan Bandung (karakterisasi SEM), Teknik Pertambangan dan
51 BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
5.1.1. Simpulan Umum
Simpulan umum yang didapatkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Nanokompsit berbasis geopolimer dengan perbandingan filler
alumina:magnesia:silika 48:40:12 memiliki karakteristik yang lebih baik
yaitu presentase fasa kristalin magnesia alumina spinel yang lebih tinggi
(65,7%) dengan ukuran kristalin 30-39 nm dan persebaran filler yang merata.
2. Terdapat perbedaan kekerasan yang signifikan antara nanokomposit berbasis
geopolimer dengan perbandingan filler 48:40:12 dan nanokomposit berbasis
geopolimer dengan perbandingan filler 65:30:5, dimana nanokomposit
berbasis geopolimer yang memiliki perbandingan filler 48:40:12
menghasilkan kekerasan yang lebih tinggi yaitu dengan rerata 60,16 VHN.
Hasil penelitian ini dilihat dari kekerasannya belum dapat digunakan untuk
bahan bracket ortodontik cekat yang membutuhkan kekerasan ±345 VHN
52
5.1.2. Simpulan Khusus
Simpulan khusus yang didapatkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Hasil penelitian ini telah dapat membentuk spinel dengan ukuran nano,
namun masih banyak ditemukan bahan pengotor atau sisa reaksi pada
permukaan mikrostruktur spesimen.
2. Nanokomposit alumina-magnesia-silika berbasis geopolimer telah
menghasilkan nanokomposit dengan warna transparan, namun spesimen telah
melewati suhu sintering (pemanasan akhir) yang seharusnya.
5.3. Saran
1. Pembuatan spesimen dengan metode lain sebaiknya diteliti lebih lanjut agar
diperoleh nanokomposit alumina-magnesia-silika yang memiliki stabilitas
dimensional lebih baik.
2. Pelarutan bahan pengotor atau sisa reaksi seperti larutan yang digunakan
mengatur pH sebaiknya dilakukan untuk mendapatkan hasil serbuk filler yang
lebih baik.
3. Nanokomposit alumina-magnesia-silika perlu dilakukan penelitian baik sifat
mekanis, fisik, biokompatibilitas, dan lainnya untuk dapat digunakan sebagai
53
DAFTAR PUSTAKA
1. Mitchel L. An Introduction Of Orthodontic. 2nd ed. Oxford, Oxford University: Oxford University Press; 2001: 2-3, 162.
2. Tamizharasi, Kumar S. Evolution of Orthodontic Brackets. JIADS (1); 2010: 25.
3. Oh KT, Choo SU, et al. A Stainless Steel Bracket For Orthodontic
Application. European Journal of Orthodontic (27); 2005: 241.
4. Gautam P, Valiathan A. Ceramic Bracket : In Search of an Ideal!. Trend Biomater (20); 2007: 1-6.
5. McCabe JF, Walls WG. Applied Dental Material. 9th ed. UK; Blackwell Publishing; 2008: 196.
6. Campbell FC. Introduction to Composite Material. ASM International; 2010: 1.
7. Camargo PHC, Satyanarayana KG, Wypych F. Nanocomposites: Synthesis,
Structure, Properties and New Application Opportunities. Materials
Research; 2009 ;1(12): 1.
8. Thakur RN, Ghosh S. Effect Of Mix Composition On Compressive Strength
And Microstructure Of Fly Ash Based Geopolymer Composites. ARPN
Journal of Engineering and Applied Sciences;2009; 4(29): 68.
9. Ghosh K, Ghosh P. Effect Of Synthesizing Parameters On Compressive
Strength Of Flyash Based Geopolymer Paste. International Journal Of
Structural And Civil Engineering; 2012 ; 8(1):8.
10. Anusavice KJ. Philips’ Science of Dental Material. 11thed. St. Louis, Missouri: Elsevier; 2003: 401, 203, 97-98.
11. Evelyna A. Sintetis dan Analisi Mikrostruktur Al2O3-SiO2-ZrO2 Berukuran
Nano Sebagai Bahan Pengisi Restorasi Mahkota Jaket Resin
Polymethylmethacrylate Heat-Cured serta Uji Sifat Mekanisnya. Bandung;
Universitas Padjajaran: 2010: 3, 13, 14.
12. Bensalah W, Elleuch K, Feki M, Wery M, Ayedi HF. Mechanical and
Abrasive Wear Properties of Anodic Oxide Layers Formed on Aluminium. J.
54
13. van Noort R. Introduction Dental Materials. 2nd. London: Mosby Wolfe; 2002: 197,263
14. Racher PR, McConnell RW, Buhr A. Magnesium Aluminate Spinel Raw
Materials for High Performance Refractories for Steel Ladles. p: 2-4
15. Reimanis IE, Kleebe HJ, DiGiovanni A, Cook RL. Transparent Spinel Fabricated from Novel Powders: Synthesis, Microstructure and Optical
Properties. p: 2
16. Meir S. Fabrication of Transparent Magnesium Aluminate Spinel by the
Spark Plasma Sintering Technique. Ben-Gurion University of the Negev
Faculty of Engineering Science Department of Materials Engineering; 2008: p: 11
17. Rahman IA, Padavettan V. Sintesis of Silica Nano Particle by Sol-gel: Size-Dependent Properties, Surface Modifications, and Application in
Silica-polymer Nanocomposites - a Review. Journal of Nanomaterials;2012: 1.
18. Powers JM & Ronald LS. Craig’s Restorative Dental Materials. 12th ed. St. Louis, Missouri; Elsevier; 2006: 232, 233, 234, 102, 105-106.
19. Al Bakri MAM, Kamarudin H, Bnhussain M, et al. Mechanism and Chemical
Reaction of Fly Ash Geopolymer Cement- A Review. Journal of Asian
Scientific Research; 2011:5(1): 250.
20. Sanni SH, Khadiranaikar RB. Performance Of Alkaline Solutions On Grades
Of Geopolymer Concrete. International Journal of Research in Engineering
and Technology; 2013;1 : 367
21. Mordike BL, Ebert T. Magnesium Properties — Applications — Potential. Materials Science and Engineering A302; 2001: 1.
22. Occupational Exposure to Respirable Crystalline Silica -- Review of Health
Effects Literature and Preliminary Quantitative Risk Assessment.
23. Lührs AK, Geurtsen W. The Application of Silicon and Silicates in
Dentistry: A Review. Biosilica in Evolution, Morphogenesis, and
Nanobiotechnology Progress in Molecular and Subcellular Biology; 2009: (47): 359.
55
25. Zou B, Khan ZS, et al. Microstructure, Oxidation Protection and Failure Mechanism Yb2SiO5/ LaMgAl11O19 Coating Deposited on C/SiC Composites
by Atmospheric Plasma Spraying. Elsevier; 2012: (62) 197.
26. Mukherjee S. Applied Mineralogy: Applications in Industry and
Environment. India; Springer; 2011: 373.
27. Manappallil JJ. Basic Dental Materials. 2nd ed. USA, Missouri; Jaypee; 2003: 127, 263.
28. Perrault AD. Polymer Nanocomposites are The Future. University of Wisconsin-Stout; 2005: 5.
29. Hussain F, Okamoto M, Gorga RE. Review article: Polymer-matrix
Nanocomposites, Processing, Manufacturing, and Application: An Overview.
Journal Of Composite Materials; 2006 ; 17(40): 1515.
30. Bulatovic SM. Handbook of Flotation Reagents: Chemistry, Theory and
Practice. 1st ed. Netherland; Elsevier; 2007: 58, 65.
31. Ferracane JL. Materials in Dentistry: Principles and Applications. 2nd ed. USA; Williams & Wilkins; 2001: 300.
32. Kuo MC, Huang JC, Chen M, et al. Fabrication of High Performance
Magnesium/Carbon-Fiber/PEEK Laminated Composites. Materials
Transactions;2003; 8 (4):1613.
33. Gu X, Zheng Y, Cheng Y, Zhong S, Xi T. In vitro corrosion and
biocompatibility of binary magnesium alloys. J.Biomaterials;2008; 4(30):
484.
34. Das S. Preparation of Magnesium Aluminate Spinel by Auto Combustion
Route Using Glycine as Fuel and Densification Study with Cr2O3 Addition.
Rourkela; 2013: 7.
35. Ping LR., Azad AM, Dung TW. Magnesium aluminate (MgAl
2O4) spinel
produced via self-heat-sustained (SHS) technique . Materials Research
Bulletin; 2001; (36) 1418.
36. Akid R. Bottom-up Methods for Making Nanotechnology Products. [serial online] 2004 [cites 11 Juni 2013]. Available from URL: http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=1079
37. Brinker CJ, Scherer GW, Gel Science: The Physic and Chemistry of
56
38. Tseng TK, Lin YS, Chen YJ, and Chu H. A Review of Photocatalysts
Prepared by Sol-Gel Method for VOCs Removal. Int. J. Mol.
Sci;2010;(11):2338.
39. Attia SM, Wang J, Wu G, Shen J, Jianhua MA. Reviewed on Sol-Gel
Derrived Coatings: Process, Technique, and Optical Applications. J.Mater.
Sci. Technol; 2002; 3(18): 212.
40. Wright JD, Sommerdjik NAJM. Sol-Gel Materials Chemical and
Applications. America: United State;CRC Press; 2001: 3.
41. Richerson D, David W, Richerson, Lee WE. Modern Ceramic Engineering:
Properties, Processing, and Use in Design. 3rd ed. America: United states;
CRC Press; 2006: 477.
42. Rahaman MN, Ceramic Processing and Sintering. America: United States; CRC Press; 2003: 4-5.
43. Elena J, Lucia MD, et al. Application Of X Ray Diffraction (XRD) And Scanning Electron Microscopy (SEM) Methods To The Portland Cement
Hydration Processes. Journal of Applied Engineering Sciences; 2012; 2(15):
35-42.
44. Suryanarayana C, Norton MG. X-Ray Diffraction: A Practical Approach.
New York; Plenum Press;1998: 3-6.
45. Callister WD, Rethwisch DG. Material Science and Engineering: an
Introduction. 3rd ed. USA; Willey & Sons; 1994: 377.
46. Reed SJB. Electron Microprobe Analysis and Scanning Electron Microscopy
in Geology. 2nd ed. USA; Cambridge; 2005: 1-2.
47. Stadtländer CTK. Scanning Electron Microscopy and Transmission Electron
Microscopy of Mollicutes: Challenges and Opportunities. Modern Research
and Educational Topics in Microscopy; 2007: 122-125.
48. Krishnan M, Tiwari B, dkk. Transparent Magnesium Aluminate Spinel: a
Prospective Biomaterial for Esthetic Ortodontic Brackets. J Mater Sci: Mater
Med; Springer; 2014: 1-3.
49. Graf RB, Wahl FM, Grim RE. Phase Transformations in Silica-Alumina-Magnesia Mixtures as Examined by Continuous X-ray Diffraction: II
Spinel-Silica Compositions. The American Mineralogist (48); 1963: 152.
57
51. Clocheret K, Willems G, dkk. Dynamic Frictional Behavior od Orthodontic
Archwires and Brackets. European Journal of Orthodontics; 2004; 26(2):168.
