Korosi Pada Material Keramik

image

Istilah keramik membuat kita cenderung memikirkan ubin, pot, dan peninggalan-peninggalan pada zaman kuno. Pada abad ini kita telah menyaksikan ledakan eksponensial dalam perkembangan teknik yang tidak akan mungkin terjadi tanpa ditemukannya material keramik. Hari ini bahan keramik dianggap sebagai kategori khusus karena sifatnya yang sangat baik seperti titik leleh yang tinggi, nilai konduktivitas listrik dan termal yang rendah, dan kekuatan tekan yang tinggi serta bahan keramik ini diaplikasikan di berbagai bidang termasuk perangkat elektronik, komputer, kedokteran gigi, biomedis, dan teknik kedirgantaraan.

Peran material keramik yang sangat besar dalam kehidupan sehari-hari membuat kita perlu untuk mengidentifikasi masalahnya korosi yang terjadi pada keramik. Meskipun istilah korosi umumnya dikaitkan dengan logam, bahan keramik juga mengalami degradasi yang tidak disengaja saat bersentuhan dengan lingkungannya. Umumnya korosi adalah sifat umum dari suatu material, dan dampak korosi pada masyarakat dan kerusakan terkait material menyebabkan peningkatan kompleksitas dan keragaman sistem material termasuk keramik, yang tidak rentan terhadap degradasi elektrokimia karena sifat konduktornya yang buruk tetapi termasuk bahan yang mudah larut.

Keramik adalah padatan anorganik atau non logam dan bahan ini mungkin memiliki struktur kristal atau sebagian kristal, yang mengalami korosi saat bersentuhan.
dengan padatan, cairan, atau gas, atau kombinasinya. Dalam beberapa tahun terakhir, terjadi kemajuan yang signifikan dalam studi tentang interaksi antara korosi dan erosi pada keramik. Pada umumnya korosi pada material keramik tidak terjadi tiba-tiba. Salah satu yang terpenting adalah korosi dapat mempengaruhi kekuatan mekanik material. Contohnya, kemajuan material keramik dalam kedokteran gigi memiliki perbedaan mikrostruktur, yaitu komposisi kimiawi, sifat, dan bahan keramik ini umumnya terkorosi dalam asam medium.

American Society for Testing and Materials (ASTM) dibentuk pada tahun 1898 untuk mengatur beberapa prosedur pengujian standar untuk mengevaluasi perilaku korosi untuk pengujian bahan keramik. Salah satu metode sederhana untuk mengukur laju korosi adalah menentukan penurunan berat periodiknya dengan merendam bahan dalam elektrolit pada suhu tertentu. Laju korosi ditentukan dari penurunan berat per unitnya area pada jangka waktu tertentu . Metode ini hanya berlaku untuk media yang terbatas dan tidak terlalu korosif.

Pengendalian reaktivitas kimia antara keramik dengan lingkungan merupakan tantangan besar bagi industri keramik. Bahan keramik dan kaca banyak digunakan di seluruh dunia karena ketersediaannya yang mudah, efektivitas biaya, dan dapat dengan mudah dibentuk untuk bentuk yang diinginkan. Kaca dan keramik banyak digunakan sebagai bahan pengemas untuk mengawetkan obat-obatan dan bahan kimia. Namun, fluktuasi kelembaban dan pH dari waktu ke waktu bisa terjadi menyebabkan beberapa gelas berkarat dengan cepat dan mengurangi kekuatannya. Hasilnya adalah aplikasi kaca di industri farmasi, lingkungan, dan optik akan terancam
sifat korosinya terutama di iklim panas dan lembab.

Laju korosi keramik dapat diminimalkan dengan meningkatkan fase ikatan. Biasanya fase ikatan memiliki titik leleh yang lebih rendah dan ketahanan korosi yang lebih rendah dari fase massal. Korosi pada alumina diminimalkan dengan mengikatnya dengan mullite agar membentuk rangkaian lengkap larutan kristal dengan kromia, dengan komposisi yang memiliki titik leleh di antara bagian-bagian ujung. Jadi fase ikatan yang terbentuk dengan larutan kromia dalam alumina dengan leleh yang lebih tinggi titik daripada hasil alumina curah dalam ketahanan korosi yang lebih tinggi.

Ketahanan korosi bahan keramik dapat disiasati dengan menambahkan aditif anti basah. Ketahanan korosi silikon karbida dan silikon nitrida dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahan pengisi pori seperti nitrat atau oksiklorida. Ketahanan korosi juga dapat ditingkatkan dengan mengubah beberapa metode proses. Dalam beberapa kasus, preoksidasi membentuk lapisan pelindung lapisan oksida dan karenanya
mengurangi laju korosi.

Sumber:
P.N. Sudha, et all. 2018. Fundamental Biomaterials: Ceramics. Elsevier Ltd.Elsevier Ltd. Tagore Engineering College, Chennai, India.