019) Apakah Penambahan Nanopartikel pada Pembuatan Keramik Tradisional Dapat Menurunkan Suhu Pembakaran atau Mempersingkat Waktu Pembakaran?

Keramik tradisional dibuat dari tanah liat (clay). Proses pembuatan keramik dimulai dari pembentukan benda dari adonan tanah liat, kemudian mengeringkan (menjemur) dan dan diakhiri dengan pembakaran. Lama pembakaran bisa mencapai sekitar satu hari. Apa guna pembakaran?

Tanah liat sebenarnya disusun oleh buturan-butiran tanah yang berukuran kecil. Ketika masih dalam bentuk tanah liat, butiran-butiran tersebut tidak terikat kuat. Partikel masih bisa dilepas satu dengan lainnya. Jika tanah liat dimasukkan dalam air maka kita dapat dengan mudah menguraikan tanah tersebut atas butiran-butiran.

Pembakaran bertujuan menyatukan butiran-butiran tersebut. Pembakaran menyebabkan butiran tanah yang bersentuhan membentuk leher. Akibatnya satu partikel dengan partikel lain membentuk sambungan padat sehingga sulit dipisahkan. Setelah sambungan terjadi maka kita hanya bisa memisahkan dengan memberikan energi mekanik tertentu (misalnya dengan memukul).

Kekuatan keramik ditentukan oleh ukuran leher yang dibentuk saat pembakaran. Pembakaran yang lama dimaksudkan agar leher yang terbentuk cukup besar sehingga ikatan antar butiran kuat. Gambar 19.1 (atas) adalah ilustrasi proses pembakaran keramik yang mengubah butiran-butiran yang hanya bersentuhan menjadi butiran yang menyatu secata padatan. Satu butiran berikatan dengan butiran-butiran di sekelilingnya. Jumlah butiran di sekeliling umumnya maksimal enam sehingga satu butiran menghasilkan ikatan dengan enam butiran lainnya.

Gambar 19.1 Dugaan hasil pembakaran keramik tanpa penambahan nanopartikel (atas) dan penambahan nanopartikel (bawah)

Jika waktu pembakaran tidak lama atau suhu tidak terlalu tinggi maka ukuran leher lebih kecil. Akibatnya keramik menjadi kurang kuat. Adakah cara agar keramik bisa kuat walaupun suhu pembakaran rendah dan waktu pembakaran singkat?

Saya menduga bahwa jika dalam “adonan tanah liat” ditambahkan nanopartikel, kemungkinan keramik yang kuat dapat dihasilkan walaupun suhu pembakaran rendah atau waktu pembakaran lebih singkat. Mengapa demikian? Lihat ilustrasi Gambar 19.1 (bawah).

Partikel nano akan mengisi pori-pori antara butiran tanah liat (asumsi pencampuran sangat homogen). Ketika tanah liat dibakar maka leher tidak hanya terbentuk antara butiran tanah liat, tetapi juga antara butiran tanah liat dengan nanopartikrel. Dengan demikian, satu butiran tanah liat tidak hanya berikatan dengan sekitar enam butiran tanah liat di sekityarnya, tetapi juga dengan banyak naanopartikel yang mengisi pori-pori antara butiran tanah liat. Akibatnya, leher antara butiran tanah liat tidak perlu besar untuk menghasilkan kekuatan tinggi. Leher yang kecil pun bisa karena mendapat tambahan dari ikatan dengan nanopartikel.

Dengan demikian, keramik yang kuat dapat dibuat pada suhu pembakatran lebih rendah atau waktu pembakaran lebih pendek. Ini adalah penghematan yang luar biasa karena sebagian besar biaya pembuatan keramik adalah biaya pembakaran (bahan bakar).

Saya pernah melakukan percobaan kasar bahwa partikel yang baik (menghasilkan kekuatan sangat tinggi) yang ditambahkan ke dalam adonan tanah liat adalah partikel hasil pembakaran batang tebu.

Sumber gambar fitur: SindoNews

Jika merasa bermanfaat, silakan share dan like:

5 thoughts on “019) Apakah Penambahan Nanopartikel pada Pembuatan Keramik Tradisional Dapat Menurunkan Suhu Pembakaran atau Mempersingkat Waktu Pembakaran?

Leave a Reply

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