Karakterisasi Keramik Nano Zirkon Dengan Penambahan B₂O₃

Sintesis keramik nano zirkon berbasis pasir puya dengan penambahan B2O3 telah dilakukan dengan tujuan untuk membuat keramik nano zirkon dan mempelajari karakteristik fisik dan fasanya. Pada penelitian ini, serbuk nano zirkon (ZrSiO4) disintesis dari pasir Zirkon, Kereng Pangi, Kalimantan Tengah. Keramik nano zirkon disintesis dengan metode solid state reaction dengan variasi prosentase penambahan B2O3 berturut-turut adalah 0 %wt, 3 %wt, 6 %wt dan 9 %wt. Proses sintering dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu sintering konvensional dan APS (Arc Plasma Sintering). Sifat fisik keramik yang dikarakterisasi meliputi kekerasan, porositas dan densitas bulk. Komposisi fasa-fasa yang ada di dalam keramik akan dievaluasi dengan menganalisis data difraksi sinar-X (XRD). Lebih lanjut, analisis mikrografi dilakukan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). Secara umum, fasa-fasa yang terbentuk pada keramik nano-zirkon adalah fasa tunggal zirkon untuk keramik dengan teknik sinter konvensional, akan tetapi muncul fasa sekunder yaitu zirkonia monoklinik pada keramik dengan teknik APS yaitu pada sampel 0A1 dan 0A2. Hal tersebut diindikasikan terjadinya dekomposisi keramik nano-zirkon. Disisi lain, penambahan B2O3 dapat menaikkan kekerasan keramik baik itu yang disinter dengan teknik konvensional maupun dengan teknik APS. Sinter dengan teknik APS mampu menghasilkan densitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan teknik kovensional yaitu mencapai 92,95% pada sampel 6A1. Lebih lanjut, analisis mikrografi menghasilkan bahwa keramik yang teknik sinter konvensional memiliki ukuran butir yang jauh lebih besar dari keramik yang disinter dengan teknik APS. Disamping itu, terdapat perbedaan kerapatan pada sisi sampel APS yang terkena langsung pancaran plasma, dimana kerapatan yang lebih tinggi pada sisi keramik yang terpapar langsung dengan plasma. ================================================================== Nanozircon ceramics based on natural puya sand with the addition of B¬2O3 has been successfully synthesized to study its physical and phase characteristics. In this study, zircon nano powder (ZrSiO4) was synthesized from Zircon sand, Kereng Pangi, Central Kalimantan. Nanozircon ceramics were prepared by solid state reaction route with variation of B2O3 addition are 3% wt, 6 wt% and 9 wt%. Sintering process has done by using two methods, conventional sintering and APS (Arc Plasma Sintering). Physical properties of ceramics characterized include bulk density, porosity, and hardness. The phase composition of ceramics are evaluated by X-ray diffraction data (XRD). Furthermore, micrographic analysis is done by Scanning Electron Microscopy (SEM). In general, the phases formed in nano-zircon ceramics are single-phase zircon for ceramics by conventional sinter technique, but secondary phases of monoclinic zirconia are present in ceramics by APS technique at the 0A1, and 0A2 samples. It is indicated that the samples have been decomposition. On the other hand, the addition of B2O3 can increase the hardness of the ceramics either sintered with conventional techniques or with APS techniques. Sintered by APS technique can produce higher density compared with conventional technique that is reach 92,95% in sample 6A1. Furthermore, micrographic analysis shows nthat the conventional sintered ceramic technique has larger grain size than the sintered ceramic with APS technique. In addition, APS samples that are directly exposed to plasma have higher density on the ceramic side exposed directly to the plasma