BAHAN KERAMIK

BAHAN KERAMIK
Struktur Kristal Keramik
Disposisi ion :
•Sudut Kubus, rasio jari-jari kation dgn anion ≥ 0,732
•Sudut octahedron, rasio jari-jari kation dgn anion ≥ 0,414
•Sudut tetrahedron rasio jari-jari kation dgn anion ≥ 0,225
•Sudut triangle rasio jari-jari kation dgn anion ≥ 0,155
Triangle
D
R+r
C
D
R
A
30o
B
E
E
A
R
Keramik struktur Kubus
Rasio r/R ≥ 0,732 ; CN = 8
Atom Pusat
Atom tetangga
Keramik Struktur Tetrahedron
Rasio r/R ≥ 0,225 ; CN = 4
Atom tetangga
Atom pusat
Keramik Struktur Triangle
Rasio r/R ≥ 0,155 ; CN = 3
Atom tetangga
Atom pusat
Rasio radius triangle
AD = R + r;
cos 30o = AE/AD = R/(R + r) = 0,866
R = 0,866 (R + r)
r/R = 0,155
Prediksi bilangan koordinasi (CN)
• CsCl , r(Cs+) = 0,170 nm , R(Cl-)= 0,181 nm
r(Cs+)/R(Cl-) = 0,94 ; lebih besar 0,732; maka CN = 8
• NaCl, r(Na+) = 0,102 nm , R(Cl-) = 0,181 nm
r(Na+)/R(Cl-) = 0,56; lebih kecil dari 0,732 atau lebih besar dari
0,414 , maka CN = 6
Keramik struktur Oktahedron(NaCl)
Rasio r/R ≥ 0,414 ; CN = 6
r(Na+) = 0,102 nm
R(Cl-) = 0,181 nm
Cl-
Na+
SIFAT LISTRIK KERAMIK
Sifat dasar listrik, sebagai kapasitor
+q
Plate kapasitor
++++++++++++
Jarak d
V
-q
------------Area plate A
Muatan q = C V
Atau
C = q/V
Nilai kapasitansi C = є0A/d
Isolator keramik
• Electrical porcelain : ρ = 1011 – 1013 Ω-m, dielectric
strength = 2-12 kV/mm, kontanta dielektrik k = 6
(untuk f = 60 Hz), los factor = 0,06 (untuk f = 60 Hz)
• Steatite porcelain : ρ > 1012 Ω-m, dielectric strength =
6-11 kV/mm, kontanta dielektrik k = 6 (untuk f = 60
Hz), los factor = 0,0080-0,090 (untuk f = 60 Hz).
• Fosterite porcelain : ρ > 1012 Ω-m, dielectric strength
= 9,8 kV/mm, kontanta dielektrik k = 6 (untuk f = 106
Hz), los factor = 0,001-0,002 (untuk f = 106 Hz)
• Alumina :ρ > 1012 Ω-m, dielectric strength = 9,8
kV/mm, kontanta dielektrik k = 9 (untuk f = 106 Hz),
los factor = 0,0008-0,009 (untuk f = 106 Hz).
Keramik ferroelektrik
• Terbentuk BaTiO3 , pada T >120 oC mempunyai
struktur a = b ≠ c, pada T< 120 oC ion pusat
Ti+4 dikelilingi oleh ion-ion O2Ba
b = 0,398 nm
O
c = 0,403 nm
Ti
a = 0,398 nm