4-Diagram Fasa Keramik

CERAMIC PHASE DIAGRAM

• •

Seperti diagram fasa Cu-Ni Terjadi solid solution, Al3+ dapat disubstitusi oleh Cr3+ karena : - muatan ion Al dan Cr sama (+3) - jari-jari Al dan Cr hampir sama (rAl = 0,053 nm, rCr = 0,062 nm) - struktur kristal Al2O3 = Cr2O3 yaitu cubic

• •

Seperti diagram fasa Pb-Mg Ada fasa intermediate = spinel, MgAl2O4 (MgO-Al2O3) dengan komposisi : 50 mol% Al2O3 - 50 mol% MgO (72 wt% Al2O3 - 28 wt% MgO) Fasa intermediate

Kelarutan Al2O3 dalam MgO pada T < 1400 oC terbatas karena : - Perbedaan muatan ion Mg (+2) dan Al (+3) - Perbedaan jari-jari ion Mg dan Al besar (rMg = 0,072 nm, rAl = 0,053 nm)

Ada 2 titik eutectic (

)

•

• •

•

Komposisi CaO hanya 31 wt % CaO (50 mol% CaO) untuk membentuk senyawa CaZrO3 Ada 1 titik eutectic (pada 2250 oC, 23 wt% CaO) Ada 2 titik eutectoid * 1000 oC ; 2,5 wt% CaO * 850 oC ; 7,5 wt% CaO Ada 3 struktur kristal, yaitu : * tetragonal * monoklinik * cubic

•

Perubahan fasa ZrO2 dari tetragonal menjadi monoklinik pada 1150 oC menyebabkan keramik menjadi “crack” sehingga tidak dapat digunakan • Untuk menstabilkannya ditambahkan dengan 3-7 wt % CaO. dengan komposisi ini, pada T > 1000 oC akan terbentuk fasa cubic dan tetragonal

•

Selama proses pendinginan hingga mencapai suhu kamar, fasa monoklinik dan CaZr4O9 tidak terbentuk (seperti yang diharapkan pada diagram fasa), sebagai konsekuensinya, fasa cubic dan tetragonal akan dipertahankan dan pembentukan “crack” tidak dapat dihindari

• •

Ada 1 titik eutectic pada : T = 1587 oC; 7,7 wt% Al2O3 Terdapat senyawa intermediate : mullite (3Al2O3-2SiO2)

Senyawa intermediate