Bab 9 Bahan Buatan Dalam Industri

9.5 Penggunaan Kaca dan Seramik

KACA

1.Kompenen utama kaca ialah silika atau silikon dioksida,SiO2  yang diperoleh daripada pasir
 2.Sifat-sifat utama kaca adalah:
(a)rapuh 
(b)keras
(c)lengai secara kimia
(d)lutsinar
(e)tidak telap kepada gas dan cecair (bendalir)
(f)tidak mengalirkan elektrik
(g)penebat haba
3.Kaca yang paling ringkas ialah kaca silika terlakur.Kaca ini mengandungi silika, SiO2, sahaja.
4. Kebanyakkan kaca dihasilkan dengan mencampurkan leburan silika, SiO2, dengan sebatian-sebatian lain.
5.Kaca boleh dikitar semula. Kaca boleh dileburkan dan dibekukan berulang kali.

 JENIS-JENIS KACA

(a) Kaca soda kapur

 Kaca soda kapur (soda-lime glass) terhasil apabila satu campuran silikon dioksida (silika) dengan kalsium karbonat dan natrium karbonat dipanaskan sehingga 1500ºC. Pada suhu 1500ºC, cecair likat kaca dijadikan bentuk yang diingini sebelum cecair itu disejukkan ke suhu bilik. Campuran natrium silikat dan kalsium silikat yang terbentuk dipanggil kaca soda kapur. Kaca soda kapur melembut pada suhu yang lebih rendah dan senang dijadikan pelbagai bentuk.

2SiO2(p) + Na2CO(p) + CaC03(p) → Na2SiO3(ce) + 2CO2(g)

SIFAT KACA SODA KAPUR

• Lutsinar
• Takat lebur rendah
• Mudah diubah bentuk
• Mudah pecah
• Tidak tahan haba dan bahan kimia

 

 

(b) Kaca silika terlakur

 Kaca silika terlakur - Silikon(iv) Oksida 99% dan boron oksida1%

takat lebur tinggi , tidak mudah meretak , sangat tahan bahan kimia tetapi susah untuk dijadikan pelbagai bentuk.
Kaca soda kapur - Silikon(iv) Oksida 70%
Takat lebur rendah , mudah meretak dan pecah apabila suhu berubah secara mendadak , tidak tahan kepada serangan bahan kimia , tetapi mudah untuk dibentukkan
Kaca borosilikat - Silikon(iv) Oksida 80%
Takat lebur sederhana, tidak mudah meretak , sangat tahan bahan kimia
Kaca Plumbum - Silikon(iv) Oksida 55% , plumbum(ii) oksida 30%
Takat lebur rendah , indeks biasan tinggi

SIFAT KACA SILIKA TERLAKUR

• Takat lebur sangat tinggi 

• Tidak mudah berubah bentuk

• Tidak mudah mengembang atau mengecut dengan perubahan suhu

• Lutsinar kepada sinar ultraungu

 

 (c) Kaca hablur plumbum

 Kaca hablur plumbum (kaca kristal atau kaca plumbum) terhasil apabila leburan silika, SiO2 dicampurkan dengan plumbum(II) oksida, PbO, dan natrium oksida, Na2O

SIFAT KACA HABLUR PLUMBUM

• Sangat lutsinar
• Bersinar-sinar
• Indeks biasan yang tinggi
• Ketumpatan tinggi  

  

 

(d) Kaca borosilikat

 Dengan menggantikan kalsium karbonat dengan boron oksida dalam campuran penyediaan kaca soda kapur , kaca yang terhasil disebut kaca borosilikat. Kaca borosilikat tahan suhu yang lebih tinggi. Oleh itu , kebanyakan radas makmal dan perkakas masakan dibuat daripada kaca borosilikat. Kaca borosilikat juga disebut kaca"pyrex".

SIFAT KACA BOROSILIKAT

•  Tahan haba dan mempunyai rintangan terhadap bahan kimia
• Takat lebur tinggi
• Lutsinar kepada cahaya dan inframerah tetapi tidak kepada sinar ultraungu
• Mengembang dan mengecut sedikit sahaja apabila suhu berubah

 

Kebaikan kaca
1.Tidak bergerak
2.Tidak telap
3.Tidak berbau
4.Serbaguna
5.Boleh diguna semula
6.Sesuai untuk gelombang mikro
7.Jelas-lutsinar

Keburukan kaca
1.Mudah pecah
2.Pembungkusan makanan yang mahal

SERAMIK
1.Seramik diperbuat daripada tanah liat yang telah dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi.
2.Kandungan  utama seramik ialah silikat.
3.Kebanyakan seramik mengandungi silikon, Si, oksigen,O, dan aluminium, Al.
4.Berbeza daripada kaca, seramik tidak dapat dikitar semula. Pepejal seramik tidak dapat dilebur semula disebabkan seramik sangat tahan haba.
5.Sifat umum seramik adalah:
(a)rapuh
(b) sangat keras
(c)takat lebur sangat tinggi
(d)tahan mampatan
(e)retak apabila suhu berubah dengan mendadak
(f) lengai terhadap bahan kimia (tahan kakisan)
(g)penebat haba dan penebat elektrik yang baik

Kelebihan seramik

• Lebih keras daripada logam struktur biasa
• Rendah pekali geseran
• Titik lebur yang sangat tinggi
• Rintangan kakisan
• Kepadatan rendah
• Kekerasan melampau
• Murah
• Mudah didapati
• Tembikar disusun tidak kotor

Keburukan

• Had terima dimensi sukar untuk mengawal semasa pemprosesan
• Lemah dalam ketegangan
• Rintangan renjatan lemah
• Boleh retak apabila dipukul dengan barang-barang berat