Massa jenis porselen, sifat, dan jenisnya

Porselen adalah jenis keramik yang tidak dapat ditembus gas maupun air. Material ini dibuat dengan membakar campuran berbutir kasar yang terdiri atas kuarsa, tanah liat plastis, kaolin, dan feldspar pada suhu tinggi. Lapisan porselen yang tipis agak tembus cahaya dan menghasilkan bunyi nyaring khas ketika diketuk perlahan; bunyinya dapat berubah menurut ketebalan dan bentuk produk.

Istilah “porselen” juga dapat dipakai untuk keramik teknis, seperti porselen litium, zirkonia, boron-kalsium, alumina, dan jenis lain yang menunjukkan keramik khusus dengan kerapatan tinggi.

Tabel massa jenis porselen

Porselen merupakan material kompleks sehingga massa jenis tepatnya tidak praktis ditentukan sendiri di lapangan. Pengukuran tersebut dilakukan di laboratorium. Rentang massa jenis rata-rata yang dicantumkan adalah 2,15–2,5 g/cm³.

Tabel berikut menunjukkan massa jenis dan berat satu meter kubik porselen.

Sifat porselen

Porselen memiliki sifat pakai yang baik untuk bidang penggunaannya. Massa jenisnya biasanya berada pada rentang 2,4–2,5 g/cm³, sedangkan berat per meter kubik yang dicantumkan berada sekitar 2.150–2.500 kg/m³. Badan porselen tersinter dengan rapat, memiliki porositas rendah, dan hanya sedikit menyerap air.

Derajat keputihan merupakan salah satu indikator penting mutu porselen. Parameter ini terutama dipengaruhi oleh jenis pengotor, seperti senyawa kromium, titanium, besi, dan zat pewarna lain. Atmosfer serta siklus pembakaran di tungku juga berpengaruh. Partikel pengotor yang sangat halus dapat menimbulkan bintik hitam pada bahan dan merusak penampilan produk.

Oksida besi(III) memberikan rona kekuningan, sedangkan oksida besi(II) dapat menghasilkan rona kebiruan. Keputihan dapat ditingkatkan dengan menambah kaolin dan mempertebal lapisan glasir.

Daya tembus cahaya porselen dipengaruhi oleh jumlah fluks dalam massa, suhu pembakaran, dan tingkat kehalusan bahan. Sifat ini dapat ditingkatkan dengan mengurangi senyawa lempung, kuarsa, mullite, dan gelembung gas di dalam badan.

Kekuatan juga merupakan parameter penting. Ada dua aspek yang dinilai, yaitu kekuatan glasir dan kekuatan badan keramik. Kekuatan badan dipengaruhi oleh perbandingan fase kaca dan fase kristalin, porositas, serta ketebalan badan. Kandungan bahan lempung juga berpengaruh; produk dengan 50–54% bahan lempung disebut memiliki kekuatan mekanis lebih tinggi.

Jenis porselen

Berdasarkan komposisinya, porselen dibagi menjadi dua jenis:

• Porselen keras. Komposisinya mengandung 47–66% kaolin, 25% kuarsa, dan 25% feldspar. Pembakaran memerlukan suhu 1.400–1.460 °C. Jenis ini digunakan untuk isolator listrik dan peralatan makan sehari-hari. Bone china biasanya dianggap sebagai jenis tersendiri dengan tambahan abu tulang; material tersebut dihargai karena putih, tembus cahaya, dan dapat dibuat tipis, tetapi tidak selalu merupakan jenis porselen yang paling keras.
• Porselen lunak. Komposisinya mengandung 25–40% kaolin, 45% kuarsa, dan 30% feldspar. Pembakarannya memerlukan suhu 1.300–1.350 °C. Jenis ini digunakan untuk produk seni.