Struktur Keramik

Karena keramik terdiri dari setidaknya dua elemen, dan seringkali lebih, struktur kristalnya umumnya lebih kompleks daripada logam. Ikatan atom dalam bahan-bahan ini berkisar dari murni ionik hingga benar-benar kovalen; banyak keramik menunjukan kombinasi dari dua jenis ikatan ini, derajat karakter ion bergantung pada keelektronegatifan atom.

Struktur Kristal Keramik

Untuk bahan keramik yang ikatan atomnya didominasi ionik, struktur kristal dapat dianggap terdiri dari ion bermuatan listrik atom. Ion logam, atau kation, bermuatan positif karena mereka melepaskan elektron valensinya menjadi ion nonlogam, atau anion, yang bermuatan negatif. Dua karakteristik ion dalam bahan keramik kristal mempengaruhi struktur kristal: besarnya muatan listrik pada masing-masing komponen ion, dan ukuran relatif kation dan anion. Berkenaan dengan karakteristik pertama, kristal harus netral secara listrik; yaitu, semua kation muatan positif harus diseimbangkan oleh jumlah muatan negatif anion yang sama. Rumus kimia dari suatu senyawa menunjukkan rasio kation terhadap anion, atau komposisi yang mencapai kesetimbangan muatan. Misalnya, dalam kalsium fluorida, setiap ion kalsium memiliki +2 muatan (Ca2+), dan terkait dengan setiap ion fluor adalah muatan negatif tunggal (F ). Sehingga, F menjadi dua kali lebih banyak karena untuk menyeimbangkan jumlah ion Ca, yang tercermin dalam rumus kimia CaF2.

Jenis struktur kristal keramik secara umum terdiri dari AX, AmXP, dan AmBnXp . Ketiga jenis tersebut dibedakan berdasarkan jumlah unsur yang terkandung dalam satu senyawa keramik.

Gambar 1. Ringkasan Beberapa Struktur Kristal Keramik Umum
Gambar 2. Unit sel pada a) NaCl; b) CsCl dan c) ZnS
Gambar 3. Unit sel pada a) CaF2 dan b) BaTiO3

Keramik Silikat

Silikat adalah bahan yang utamanya terdiri dari silikon dan oksigen, dua elemen yang paling melimpah di kerak bumi; akibatnya, sebagian besar tanah, batu, lempung, dan pasir ikut dalam klasifikasi silikat. Daripada mengkarakterisasi struktur kristal ini bahan dalam hal sel satuan, akan lebih mudah untuk menggunakan berbagai pengaturan SiO44- tetrahedron. Setiap atom silikon terikat pada empat atom oksigen, yang terletak di sudut-sudut tetrahedron; atom silikon diposisikan pada tengah. Karena ini adalah unit dasar silikat, sering diperlakukan sebagai muatan negatif yang dibebankan. Struktur yang lebih kompleks dapat terjadi jika ada penambahan kation dan anion lain.

Keramik silikat meliputi:

  • Silika kristal (SiO2 / kristobalit)
  • Silikat berlapis
  • Silika kaca non-kristal
Gambar 4. a) Silika kristal (SiO2 / kristobalit); b) Silikat berlapis; c) Silika kaca non-kristal

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR MATERIAL TEKNIK LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Callister, William D. Jr, dan Rethwisch, David G. 2018. Materials Science and Engineering An Introduction (10th ed). Amerika Serikat: John Wiley & Sons, Inc.

Author: admin

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *