SINTESIS ZIRCONIA TOUGHENED NANO ALUMINA DENGAN YTTRIA SEBAGAI PENSTABIL ZIRCONIA

Ketangguhan retak yang rendah merupakan salah satu kelemahan yang dimiliki keramik dan menjadi batasan penggunaan keramik. Keberadaan Alumina sangat melimpah dialam didalam bijih Bauksit dalam bentuk Gibbsite. Alumina sangat umum digunakan dalam pembuatan keramik engineering. Ketangguhan retak dari Alumina dapat ditingkatkan dengan cara mendispersikan fine particle Zirconia pada matriks Alumina membentuk keramik Zirconia Toughened Alumina (ZTA). Pada penelitian ini, penambahan toughening agent Zirconia yang telah distabilkan oleh Yttria pada Nano Alumina dilakukan. Serangkaian percobaan telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh toughening agent 3mol% Yttria Stabillized Zirconia (3YSZ) dengan komposisi 0 mol%, 5 mol%, 10 mol%, dan 15 mol% dan waktu sintering (2, 3, dan 4 jam) terhadap peningkatan ketangguhan retak ZTA pada temperatur 1500C. Percobaan dilakukan menggunakan metode powder pressing dan sintering. Pada penelitian ini, dilakukan pengukuran dimensi sesudah dan sebelum sintering untuk mengetahui penyusutan linear dan densifikasi pada sampel. Dilakukan pengujian kekerasan berdasarkan ASTM C 1327-08. Ketangguhan retak diuji menggunakan Alat Vickers dan Mikroskop Optik untuk mengamati penjalaran retak pada permukaan sampel. Penentuan ketangguhan retak menggunakan persamaan Niihara (1982,1983). Hasil percobaan menunjukan bahwa densifikasi meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah 3YSZ dan waktu sintering dengan densifikasi maksimum sebesar 63%. Kekerasan meningkat seiring bertambahnya waktu sintering dan menurun seiring bertambahnya jumlah 3YSZ. Kekerasan tertinggi dicapai oleh sampel tanpa 3YSZ dengan waktu sintering 4 jam ( 9.3 GPa). Ketangguhan retak meningkat seiring dengan penambahan 3YSZ dan menurun seiring meningkatnya waktu sintering. Ketangguhan retak tertinggi dicapai oleh sampel dengan 3YSZ sebesar 15 mol% dengan waktu sintering 2 jam (5,62 MPa. ). Kenaikan ketangguhan retak ini menunjukan bahwa benar terjadi mekanisme toughening pada ZTA.