" /> Pengujian Susut Bakar Clay Body - TN Blogs
Home > Exact > Clay Body > Pengujian Susut Bakar Clay Body

Pengujian Susut Bakar Clay Body

Susut bakar suatu benda keramik adalah suatu besaran yang dapat diukur tentang menyusutnya (ukuran) benda karena pembakaran. Hal itu bukan hanya karena menguapnya air bebas, tetapi karena adanya perubahan sifat-sifat kimia dan fisika tanah liat menjadi keramik secara permanen. Tanah liat lunak bila tercampur air mudah diurai dan plastis, tetapi setelah dibakar tanah liat menjadi keras membatu dan kedap air serta ukurannya menyusut dibandingkan dengan ukuran pada waktu sebelum dibakar.

Hal-hal yang Menyebabkan Terjadinya Susut Bakar
Dalam proses pembakaran benda keramik akan terjadi suatu proses sebagai berikut:
a. Penguapan sisa air pembentuk
Meskipun telah dikeringkan, namun sejumlah uap air masih tetap tinggal  di dalam pori-pori benda keramik dan hanya akan menguap bila benda  tersebut dibakar. Setelah itu terjadilah penyusutan karena semua partikel  saling mendekat mengisi pori-pori.

Untuk menghindari pecahnya benda  keramik yang dibakar akibat tekanan uap air maupun penyusutan yang  mendadak, proses kenaikan suhu pada tahap pembakaran awal harus  dilakukan secara perlahan-lahan. Pada suhu 1000C–1500C semua air  pembentuk telah hilang. Pada tahap itulah, dapat dikatakan bahwa  proses pengeringan dianggap telah sempurna.

b. Penguapan air kimia 
Perubahan berikutnya yang terjadi dalam proses pembakaran tanah liat  pada suhu 3500C yaitu air kimia dari bahan tanah liat mulai keluar.  Pengertian air kimia jangan dicampuradukkan sebagai air pembentuk, air  pori-pori atau air plastisitas yang menguap selama pengeringan. Air  kimia adalah suatu bagian dari struktur molekuler tanah liat dan tidak  terpengaruh oleh suhu di bawah 3500C.

Bila dinyatakan dalam persentase, tanah liat mengandung air  kimia sebesar 14% dari berat totalnya. Air kimia ini harus cukup untuk  menguap dalam pembakaran, sehingga dapat mencegah pengumpulan  tekanan uap yang kemungkinan dapat memecah benda. Pada saat  badan tanah liat telah dibakar pada suhu 5000C, akan terjadi proses  dehidrasi sehingga tidak lagi larut atau terurai dalam air. Tanah liat juga  akan kehilangan plastisitasnya dan menjadi sangat rapuh sehingga tidak  mungkin didaur ulang atau digunakan lagi.

c. Pembakaran sempurna (oksida) senyawa karbon, karbonat dan sulfat. 
Perubahan penting lainnya yang terjadi di dalam massa tanah liat  selama awal pembakaran adalah teroksidasinya atau terbakarnya secara sempurna semua komponen tanah liat yang tidak dalam senyawa oksida, termasuk antara lain bahan-bahan organik yang mengandung senyawa karbon dan sulfat. Proses oksida semua bahan biasanya akan sempurna pada suhu pembakaran 9000C.

Karena jumlah mineral-mineral ini relatif kecil, maka biasanya pembakaran oksida dapat dilaksanakan tanpa suatu kendala. Karena teroksidasinya ketiga unsur tersebut di atas, maka susut bakar juga akan terjadi sebagai akibat dari pergerakan partikel-partikel tanah liat untuk menempati ruangan yang ditinggalkan oleh unsur-unsur tersebut.

d. Terjadinya inversi kwarsa 
Semua tanah liat mengandung sejumlah kwarsa dalam jumlah besar.  Kwarsa ini bisa disos ialisasikan sebagai mineral pelengkap tanah liat  alam. Kwarsa juga dapat ditambahkan ke tanah liat dalam bentuk pasir  putih (flint). Kristal kwarsa mempunyai sejumlah bentuk yang berbeda-  beda, tergantung pada perbedaan suhu.

Ketika suhu berubah, kristal- kristal kwarsa menyesuaikan diri menjadi struktur yang sedikit berbeda  dan diikuti oleh perubahan volume. Karena itu ketika suhu 5730C telah  tercapai, kristal kwarsa mengalami perubahan bentuk dari alfa (c) ke  betha (d). Perubahan ini diikuti dengan sedikit pemuaian volume (2%)  dan sebaliknya, pada saat pendinginan, yaitu pada suhu 5730C, kristal  kwarsa berubah kembali dari betha ke alfa atau kembali ke bentuk kristal  aslinya dengan disertai terjadinya penyusutan volume. Meskipun  perubahan volume mineral kwarsa relatif kecil, kenaikan suhu  pembakaran harus dilakukan secara lambat untuk mencegah pecahnya  benda yang dibakar.

e. Terjadinya proses vitrifikasi 
Proses vitrifikasi adalah suatu proses meleburnya bahan silika menjadi  gelas yang kemudian memasuki pori-pori dan menjadikan semua  partikel memadat. Badan benda keramik yang telah bervitrifikasi secara  sempurna menjadi tidak berpori-pori dan menjadi kedap air. Tanah liat  akan menggelas pada suhu yang berbeda-beda, tergantung pada  komposisinya.

Suatu jenis tanah liat merah misalnya, yang mengandung  banyak unsur besi dan kotoran mineral lain, dapat dibakar menjadi keras  dan padat pada suhu sekitar 10000C dan dapat melebur menjadi suatu  cairan gelas pada suhu 12500C. Penyusutan terus berlanjut selama  vitrifikasi.

Penyusutan ini disebabkan berkurangnya ukuran partikel,  khususnya pada saat partikel-partikel tersebut mendekati titik lebur dan  susunan partikel yang semakin menggelas. Susut bakar suatu benda  keramik bisa melebihi 10%. Penyusutan ini beragam, besar atau  kecilnya tergantung pada tingkat suhu vitrifikasinya. Tanah liat yang  akan melebur biasanya didahului oleh tahapan menggelembung,  mendidih dan pada titik ini mungkin ukurannya akan membengkak.

Hal  ini disebut over firing atau terlalu matang. Massa t anah liat yang telah  dibakar secara sempurna dan matang dapat diketahui dari tingkat kekerasan, kekuatan tekanan, kepadatan atau daya kedap airnya, tahan terhadap gesekan dan dapat dilihat dari warna dan tekstur.