PENEGERTIAN BAHAN KOMPOSIT

Bahan komposit

Bahan komposit (atau komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit).

Keunggulan bahan komposit

Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan dan kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen dan baut-baut penyambung. Kekuatan tarik dari komposit serat karbon lebih tinggi daripada semua paduan logam. Semua itu menghasilkan berat pesawat yang lebih ringan, daya angkut yang lebih besar, hemat bahan bakar dan jarak tempuh yang lebih jauh.

Aplikasi bahan komposit

Militer Amerika Serikat adalah pihak yang pertama kali mengembangkan dan memakai bahan komposit. Pesawat AV-8D mempunyai kandungan bahan komposit 27% dalam struktur rangka pesawat pawa awal tahu 1980-an. Penggunaan bahan komposit dalam skala besar pertama kali terjadi pada tahun 1985. Ketika itu Airbus A320 pertama kali terbang dengan stabiliser horisontal dan vertikal yang terbuat dari bahan komposit. Airbus telah menggunakan komposit sampai dengan 15% dari berat total rangka pesawat untuk seri A320, A330 dan A340.^[1]

A.    POLIMER

Polimer adalah salah satu bahan rekayasa bukan logam atau non metallic material yang penting. Polimer juga banyak digunakan sebagai bahan substitusi untuk logam terutama karena sifatnya yang ringan, tahan korosi dan kimia, dan murah khususnya untuk aplikasi pada temperatur yang rendah.

Jenis-Jenis Polimer;

1.      Polietilena

Kita lebih sering menyebutnya dengan plastik. Polimer ini dibentuk dari reaksi adisi monomer-monomer etilena. Ada dua macam polietilena, yaitu yang memiliki densitas (kerapatan) rendah dan polietilena yang memiliki densitas tinggi. Perbedaan dari kedua polimer ini adalah cara pembuatannya dan agak berbeda sifat fisikanya. Secara umum sifat polietilena adalah sebagai zat yang tidak berbau, tidak berwarna dan tidak beracun. Untuk polietilen dengan densitas rendah biasanya dipergunakan untuk lembaran tipis pembungkus makanan, kantung-kantung plastik, jas hujan. Sedangkan untuk polietilen yang memiliki densitas tinggi, polimernya lebih keras, namun masih mudah untuk dibentuk sehingga banyak dipakai sebagai alat dapur misal ember, panci, juga untuk pelapis kawat dan kabel.

2.      Polipropilena

Polimer ini mirip dengan polietilen, Monomer pembentuknya adalah propilena, berbeda dalam jumlah atom C dengan etilen. Polipropilena lebih kuat dan lebih tahan dari polietilena, sehingga banyak dipakai untuk membuat karung, tali dan sebagainya. Karena lebih kuat, botol-botol dari polipropilena dapat dibuat lebih tipis dari pada polietilena. Botol minuman adalah salah satu contoh polimer propilena yang banyak dipergunakan.

3.      Teflon

Nama Teflon merupakan nama dagang, nama ilmiahnya adalah politetrafluoroetilena dan disingkat dengan PTFE. Polimer dihasilkan dari proses polimerisasi adisi senyawa turunan etilen yaitu tetrafluoroetilena (CF2 = CF2). Teflon sangat tahan terhadap bahan kimia, panas dan sangat licin. Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang tahan panas seperti tangki di pabrik kimia, pelapis panci dan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasar seterika.

4.      Polivinil klorida (PVC)

Polimer ini merupakan polimer yang dibentuk oleh monomer kloro etilen (CH2=CHCl). Polimer ini memiliki sifat yang lebih kuat dibandingkan dengan etilen, tahan panas atau tidak mudah terbakar. Berdasarkan sifat inilah maka, polivinil klorida banyak dipergunakan untuk untuk membuat pipa, selang keras, lapisan lantai, piringan hitam, dan lain-lain.

5.      Bakelit

Polimer bakelit merupakan plastik termoseting, polimer ini dihasilkan dari suatu kopolimer kondensasi antara metanal dan fenol. Bakelit sudah banyak dibahas pada plastik termoseting. Polimer ini banyak digunakan untuk peralatan listrik, sebagai kotak isolator, dan dudukan lampu.6.      Polimer Akrilat

Ada dua jenis polimer Akrilat yang banyak dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari yaitu polimetil metakrilat dan serat akrilat atau orlon. Polmetil metakrilat (PMMA) merupakan senyawa homopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisi senyawa metil metakrilat. Senyawa ini juga dikenal dengan nama dagang flexiglass (gelas yang fleksibel). PMMA berupa plastik bening, keras dan kuat, namun ringan dan fleksibel. Pemanfaatannya sebagai bahan pencampur gelas dan pencampur logam, dan yang paling mudah kita amati adalah digunakan untuk lampu belakang mobil ataupun kaca jendela pesawat terbang.

Polimerisasi dari asam akrilat (asam 2-propenoat) atau turunannya menghasilkan serat akrilat seperti orlon, serat ini menyrupai wol, sehingga dipergunakan untuk jamper, kaos kaki, karpet dan lain-lain. Serat sutra didapat dari ulat sutra sebagai bahan yang mengkilat dan halus serta lembut. Polimer sintetik dari sutra adalah serat sintetik nylon 66 dan nylon 6, walapun hasilnya tidak sebaik sutra namun sudah mendekati. Polimer ini merupakan poliimida, cocok untuk tekstil halus , misalnya untuk pakaian dan pakaian dalam.

7.      Poliester

Poliester merupakan polimer yang disusun oleh monomer ester. Penggunaan dari polimer ini adalah pengganti bahan pakaian yang berasal dari kapas. Produk yang dikenal adalah Dacron dan tetoron nama dagang sebagai serat tekstil. Polimer ini juga dapat dikembangkan lagi dan dipergunakan sebagai pita perekam magnetic dengan nama dagang mylar.

8.      Karet sintetik

Keterbatasan sumber daya karet dan sifatnya yang perlu ditingkatkan maka diteliti dan didapatkan karet sintetik. Karet sintetik merupakan kopolimer yang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena disingkat dengan SBR. Rantai polimer senyawa ini dapat berikatan membentuk ikatan silang dengan atom belerang (sulfide) melalui proses vulkanisasi, sehingga karet sintetik memiliki sifat keras dan kuat. Cocok untuk ban mobil.

B.     ELASTOMER (KARET)

Karet atau elastomer adalah salah satu jenis polimer yang memiliki perilaku khas yaitu memiliki daerah elastis non-linear yag sangat besar. Perilaku tersebut ada kaitannya dengan struktur molekul karet yang memiliki ikatan silang (cross link) antar rantai molekul. Ikatan silang ini berfungsi sebagai ‘pengingat bentuk’ (shape memory) sehingga karet dapat kembali ke bentuk dan dimensi asalnya pada saat mengalami deformasi dalam jumlah yang sangat besar.

Pada tahun 1844, Charles Goodyear telah menemukan bahwa lateks dari pohon karet yang dipanaskan dengan belerang dapat membentuk ikatan silang antara rantai-rantai hidrokarbon di dalam lateks cair. Karet padat yang dibentuk dapat digunakan pada ban dan bola-bola karet. Proses ini disebut vulkanisasi, untuk menghormati dewa Romawi yang bernama Vulkan.

Karet alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet disadap dari pohon karet dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks. Karet alam adalah polimer isoprena.

Karet alam dan karet sintetis. Lateks atau karet alam yang dihasilkan dari pohon karet bersifat lunak/lembek dan lengket bila dipanaskan. Kekuatan rantai dalam elastomer (karet) terbatas, akibat adanya struktur jaringan, tetapi energi kohesi harus rendah untuk memungkinkan peregangan. Contoh elastomer yang banyak digunakan adalah poli (vinil klorida), polimer stirena-butadiena-stirena (SBS) merupakan jenis termoplastik elastomer.

Saat perang dunia II, persediaan karet alam berkurang, industri polimer tumbuh dengan cepat karena ahli kimia telah meneliti untuk pengganti karet. Beberapa pengganti yang berhasil dikembangkan adalah neoprena yang kini digunakan untuk membuat selang/pipa air untuk pompa gas, dan karet stirena – buatdiena (SBR /styrene – butadiene rubber), yang digunakan bersama dengan karet alam untuk membuat ban-ban mobil. Meskipun pengganti – pengganti karet sintesis ini mempunyai banyak sifat sifat yang diinginkan, namun tidak ada satu pengganti karet sintesis ini yang mempunyai semua sifat-sifat dari karet alam yang dinginkan.

C.    GLASSES(KACA)

Kaca/Glasses merupakan sebuah substansi yang keras dan rapuh, serta merupakan padatan amorf. Hal ini dikarenakan bahan – bahan pembuat kaca bersifat amorf yang mana dapat meleleh dengan mudah. Kaca merupakan hasil penguraian senyawa – senyawa inorganik yang mana telah mengalami pendinginan tanpa kristalisasi. Komponen utama dari kaca adalah silika. Dalam kehidupan sehari – hari kaca digunakan sebagai cermin, insulator panas, alat – alat laboratorium, dekorasi, dan pembatas ruang.

Menurut Adams dan Williamson, kaca adalah material amorf yang pada suhu biasa mempunyai bentuk yang keras, tetapi apabila dipanaskan, lama kelamaan akan menjadi lunak, sesuai dengan suhu yang meningkat dan akhirnya menjadi kental hingga mencapai keadaan cair. Selama proses pendinginan terjadi proses yang berkebalikan dengan proses peleburan kaca. Kaca memiliki sifat yaitu tahan terhadap bahan kimia, efektif sebagai isolator listrik, dapat menahan vakum. Selain memiliki sifat-sifat tersebut, kaca merupakan bahan yang rapuh dan tidak tahan terhadap benturan.

Unsur Unsur Pembentuk Kaca

Kaca merupakan bentuk lain dari gelas (Glass). Oksida – oksida yang digunakan untuk menyusun komposisi kaca dapat digolongkan menjadi :

1)      Glass Former  Merupakan kelompok oksida pembentuk utama kaca.

2)      Intermediate   Oksida yang menyebabkan kaca mempunyai sifat-sifat yang lebih   spesifik, contohnya untuk menahan radiasi, menyerap UV, dan sebagainya.

3)      Modifier           Oksida yang tidak menyebabkan kaca memiliki elastisitas, ketahanan suhu, tingkat kekerasan, dll.

Sifat Kaca

Sifat kaca yang penting untuk dipahami adalah sifat pada saat kaca berbentuk fasa cair dan fasa padatnya. Sifat fasa cair dari kaca digunakan dalam proses pengambangan (floating) dan pembentukan kaca, sedangkan untuk sifat fasa padat dari kaca digunakan di dalam pemakaiannya (kegunaannya).

Beberapa sifat fisik dan kimia yang penting dari kaca antara lain :

1. Sifat mekanik

Tension strength atau daya tarik adalah sifat mekanik utama dari kaca.Tensile strength merupakan tegangan maksimum yang dialami oleh kaca sebelum terpisahnya kaca akibat adanya tarikan (fracture). Sumber fractureini dapat muncul jika kaca mempunyai cacat di permukaan, sehingga tegangan akan terkonsentrasi pada cacat tersebut. Kekuatan dari kaca akan bertambah jika cacat di permukaan dapat dihilangkan.

2. Densitas dan Viskositas

Densitas adalah perbandingan antara massa suatu bahan dibagi dengan volumenya. Nilai densitas dari kaca adalah sekitar 2,49 g/cm³. Densitas dari kaca akan menurun seiring dengan kenaikan temperatur. Sedangkan, viskositas merupakansifat kekentalan dari suatu cairan yang diukur pada rentang temperatur tertentu. Viskositas dari kaca sekitar 4,5 x 10⁷ poise. Harga viskositas dari kaca merupakan fungsi dari suhu dengan kurva eksponensial.

3. Sifat termal

Konduktivitas panas dan panas ekspansi merupakan sifat thermal yang penting dari kaca. Kedua sifat ini digunakan untuk menghitung besarnya perpindahan panas yang diterima oleh cairan kaca tersebut. Nilai dari tahanan kaca sekitar 10²⁰ – 1 Ω cm¹³.

4. Optical properties

·         Refractive properties

Kaca mempunyai sifatmemantulkan cahaya yang jatuh pada permukaan kaca tersebut. Sebagian sinar dari kaca yang jatuh itu akan diserap dan sisanya akan diteruskan. Apabila cahaya dari udara melewati medium padat seperti kaca, maka kecepatan cahaya saat melewati kaca menurun. Perbandingan antara kecepatan cahaya di udara dengan kecepatan cahaya yang lewat gelas ini disebut dengan indeks bias. Nilai indeks bias untuk kaca adalah ± 1,52.

·         Absorptive properties

Intensitas cahaya yang masuk ke dalam akan berkurang karena adanya penyerapan sepanjang tebal kaca tersebut. Jika kaca semakin tebal, maka energi cahaya yang diserap akan semakin banyak sedangkan intensitas cahaya yang masuk melalui kaca akan semakin rendah.

 5. Stabilitas kimia

Stabilitas kimia adalah ketahanan suatu bahan terhadap pengaruh zat kimia. Stabilitas kimia banyak dipengaruhi oleh bahan – bahan pembentuk kaca.

D.    CERAMIK

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani yaitu keramikos yang artinya  suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran.  Kamus dan Ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencangkup semua bahan bukan logaru dan anorganik yang berbentuk padat. engineering ceramic, techical ceramic adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, seperti oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO, dll).

Penggunaan keramik modern ini dapat sebagai elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. Keramik modern mempunyai keunikan atau sifat yang menonjol yang tahan terhadap temperatur tinggi, sifat mekanis yang sangat baik, sifat elektrik yang istimewa, dan tahan terhadap bahan kimiawi.

sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.

Jenis Badan Keramik Menurut Kepadatan

1. Gerabah (Earthenware),dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000°C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya.

2. Keramik Batu (Stoneware), dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200°-1300°C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.

3. Porselin (Porcelain), adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350°C atau 1400°C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500°C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.

4. Keramik Baru (New Ceramic), adalah keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.

Peralatan dan Bahan

Badan keramik adalah bagian utama dalam pembuatan keramik dan bahan utamanya biasa disebut dengan bahan mentah keramik. Contoh bahan mentah keramik alam seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, pyrophillit dans ebagainya. Sedangkan bahan keramik buatan seperti mullit, SiC, Borida, Nitrida, H3BO3 dan sebagainya

Bahan mentah keramik digolongkan menjadi 5 (lima) yaitu :

1.       Bahan Pengikat Contoh : kaolin, ball clay, fire clay, red clay

2.       Bahan Pelebur Contoh : felspar, kapur

3.       Bahan Pengisi Contoh : silika, grog (samot)

4.       Bahan Tambahan Contoh : water glass, talk, pyrophillit

5.       Bahan Mentah Glasir. (Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu), diantaranya adalah :

·         bahan mengandung SiO2 – pasir kuarsa – lempung – felspar·
- bahan mengandung oksida basa – potas felspar – batu kapur – soda abu·

·         Bahan mengandung Al2O3 – kaolin – felspar Bahan tambahan Contoh :
- bahan pewarna Contoh : senyawa cobalt, senyawa besi, senyawa nikel,   senyawachromdansebagainya.
-bahanperekatContohgum
-bahanpenutup;Contoh:oksidasirkon,oksidaseng
-bahan pelebur Contoh : asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, BaCO3 ,Pb3O4dansebagainya. -
- untuk bahan opacifer : SnO2, ZrO dan sebagainya –

E.     METALS/LOGAM

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Bijih logam ditemukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Bijih logam yang ditemukan dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, platina, dan ada yang bercampur dengan unsur-unsur seperti karbon, sulfur, fosfor, silikon, serta kotoran seperti tanah liat, pasir, dan tanah.

Bijih logam yang ditemukan dengan cara penambangan terlebih dahulu dilakukan proses pendahuluan sebelum diolah dalam dapur pengolahan logam dengan cara dipecah sebesar kepalan tangan, dipilih yang mengandung unsur logam, dicuci dengan air untuk mengeluarkan kotoran, dan terakhir dikeringkan dengan cara dipanggang untuk mengeluarkan uap yang mengandung air.

 

 

Paduan logam

Paduan logam merupakan pencampuran dari dua jenis logam atau lebih untuk mendapatkan sifat fisik, mekanik, listrik dan visual yang lebih baik. Contoh paduan logam yang populer adalah baja tahan karat yang merupakan pencampuran dari besi (Fe) dengan Krom (Cr).

Penggunaan Logam

Umumnya, logam bermanfaat bagi manusia, karena penggunaannya di bidang industri, pertanian, dankedokteran. Contohnya, merkuri yang digunakan dalam proses klor alkali. Proses klor alkali merupakan proseselektrolisis yang berperan penting dalam industri manufaktur dan pemurnian zat kimia. Beberapa zat kimia yang dapat diperoleh dengan proses elektrolisis adalah natrium, kalsium, magnesium, aluminium, tembaga, seng,perak, hidrogen, klor, fluor, natrium hidroksida, kalium bikromat, dan kalium permanganat. Proses elektrolisis larutan natrium klorida tersebut merupakan proses klor-alkali.

Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode (kutub positif) dan gas klor di anode (kutub negatif). Pada industri angkasa luar dan profesi kedokteran dibutuhkan bahan yang kuat, tahan karat, dan bersifat noniritin, seperti aloi titanium. Sebagian jenis logam merupakan unsur penting karena dibutuhkan dalam berbagai fungsi biokimiawi. Pada zaman dahulu, logam tertentu, seperti tembaga, besi, dan timah digunakan untuk membuat peralatan, perlengkapan mesin, dan senjata.

F.     HYBRIDS

Hybrids didefinisikan sebagai campuran bahan hibrida dari dua atau lebih bahan dengan sifat baru yang diciptakan oleh orbital elektron baru terbentuk antara masing-masing bahan, seperti ikatan kovalen antara polimer dan molekul silanol in hibrida anorganik / organik.

Bahan hibrida dapat dibedakan menjadi tiga kategori:
1.Secara struktural-hibridisasi bahan,
2. Bahan kimia dalam hibridisasi ikatan, dan
3. Secara fungsional-hibridisasi bahan,

Hybrid Composite Material

 Bahan komposit hibrid adalah kombinasi dari “hybrid” dan “komposit”. Bahan ini hanyalah sebuah hibridisasi bahan komposit, misalnya,komposit diperkuat dengan dua atau lebih jenis serat atau bahan komposit yang terdiri dari laminar diperkuat serat logam dan logam foil tipis. Yang dimaksud dengan “hybrid” dalam material komposit hibrida adalah hibridisasi dalam struktur makroskopik dalam skala metalografi. Dalam beberapa kasus yang berkaitan dengan bahan fungsional, istilah “bahan hibrida” mungkin lebih baik. Karena komposit struktural seperti karbon / karbon komposit dan komposit matriks logam telah sangat populer, istilah “komposit” mungkin terdengar konvensional bagi para peneliti bahan fungsional.
Bahan hibrida diuraikan dalam bagian ini adalah komposit dengan hibridisasi campuran makroskopik. Sifat dari bahan tersebut dapat dipahami dari kombinasi sifat bahan komponen, misalnya, aturan campuran. Bahan-bahan ini harus disebut “bahan struktural-hibridisasi” karena hibridisasi dari struktur makroskopik tujuan dari kombinasi atau campuran bahan. Nanocomposites, komposit dengan skala karakteristik kurang dari satu meter mikro, memiliki sifat yang sangat baik bila dibandingkan dengan komposit makroskopik. Mikro halus mereka atau efek batas butir bertanggung jawab atas sifat yang sangat baik nanocomposites. Nanocomposites dimaksudkan untuk memiliki struktur skala nanometer dari pencampuran. Untuk alasan ini, nanocomposites adalah jenis bahan struktural-hibridisasi. Namun, beberapa nanocomposites memiliki sifat yang sangat baik berdasarkan ikatan kimia-tertentu pada antarmuka antara bahan komponen. Dalam hal ini, tujuan dari campuran tidak terciptanya struktur komposit, dan sebagai gantinya adalah penciptaan baru-ikatan kimia.

Sifat – Sifat Material

Secara garis besar material mempunyai sifat-sifat yang mencirikannya, pada bidang teknik mesin umumnya sifat tersebut dibagi menjadi tiga sifat. Sifat –sifat itu akan mendasari dalam pemilihan material, sifat tersebut adalah:

Sifat mekanik

Sifat fisik

Sifat teknologi

Dibawah ini akan dijelaskan secara terperinci tentang sifat-sifat material tersebut

1. Sifat Mekanik

Sifat mekanik material, merupakan salah satu faktor terpenting yang mendasari pemilihan bahan dalam suatu perancangan. Sifat mekanik dapat diartikan sebagai respon atau perilaku material terhadap pembebanan yang diberikan, dapat berupa gaya, torsi atau gabungan keduanya. Dalam prakteknya pembebanan pada material terbagi dua yaitu beban statik dan beban dinamik. Perbedaan antara keduanya hanya pada fungsi waktu dimana beban statik tidak dipengaruhi oleh fungsi waktu sedangkan beban dinamik dipengaruhi oleh fungsi waktu.

Untuk mendapatkan sifat mekanik material, biasanya dilakukan pengujian mekanik. Pengujian mekanik pada dasarnya bersifat merusak (destructive test), dari pengujian tersebut akan dihasilkan kurva atau data yang mencirikan keadaan dari material tersebut.

Setiap material yang diuji dibuat dalam bentuk sampel kecil atau spesimen. Spesimen pengujian dapat mewakili seluruh material apabila berasal dari jenis, komposisi dan perlakuan yang sama. Pengujian yang tepat hanya didapatkan pada material uji yang memenuhi aspek ketepatan pengukuran, kemampuan mesin, kualitas atau jumlah cacat pada material dan ketelitian dalam membuat spesimen. Sifat mekanik tersebut meliputi antara lain: kekuatan tarik, ketangguhan, kelenturan, keuletan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatan impak, kekuatan mulur, kekeuatan leleh dan sebagainya.

Sifar-sifat mekanik material yang perlu diperhatikan:

Tegangan yaitu gaya diserap oleh material selama berdeformasi persatuan luas.

Regangan yaitu besar deformasi persatuan luas.

Modulus elastisitas yang menunjukkan ukuran kekuatan material.

Kekuatan yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan material untuk menahan deformasi.

Kekuatan luluh yaitu besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasi plastis.

Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum yang berdasarkan pada ukuran mula.

Keuletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah.

Ketangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi perpatahan.

Kekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi pada permukaan.

2. Sifat Fisik

Sifat penting yang kedua dalam pemilihan material adalah sifat fisik. Sifat fisik adalah kelakuan atau sifat-sifat material yang bukan disebabkan oleh pembebanan seperti pengaruh pemanasan, pendinginan dan pengaruh arus listrik yang lebih mengarah pada struktur material. Sifat fisik material antara lain : temperatur cair, konduktivitas panas dan panas spesifik.

Struktur material sangat erat hubungannya dengan sifat mekanik. Sifat mekanik dapat diatur dengan serangkaian proses perlakukan fisik. Dengan adanya perlakuan fisik akan membawa penyempurnaan dan pengembangan material bahkan penemuan material baru.

3. Sifat Teknologi

Selanjutnya sifat yang sangat berperan dalam pemilihan material adalah sifat teknologi yaitu kemampuan material untuk dibentuk atau diproses. Produk dengan kekuatan tinggi dapat dibuat dibuat dengan proses pembentukan, misalnya dengan pengerolan atau penempaan. Produk dengan bentuk yang rumit dapat dibuat dengan proses pengecoran. Sifat-sifat teknologi diantaranya sifat mampu las, sifat mampu cor, sifat mampu mesin dan sifat mampu bentuk. Sifat material terdiri dari sifat mekanik yang merupakan sifat material terhadap pengaruh yang berasal dari luar serta sifat-sifat fisik yang ditentukan oleh komposisi yang dikandung oleh material itu sendiri. Bahan lebih lengkap mengenai sifat material dapat download disini :

Perbedaan antara stres benar & stres rekayasa diringkas sebagai berikut: Stres Teknik mengasumsikan bahwa daerah gaya yang bekerja pada tetap konstan, stres benar memperhitungkan variasi luas penampang sebagai akibat dari deformasi stres diinduksi (strain) dari suatu material. Sebagai contoh sebuah bar baja dalam ketegangan sekali yield point atau stres tercapai akan mulai "leher". Penciutan adalah konsentrasi lokal dari ketegangan di daerah kecil dari material, menyebabkan pengurangan luas penampang pada titik ini. Untuk menghitung stres rekayasa dalam kasus di atas, beban yang diterapkan dibagi dengan luas penampang silang asli, namun stres benar akan sama dengan beban dibagi dengan luas cacat baru cross sectional. Oleh karena stres yang benar adalah mungkin jauh lebih tinggi dari stres rekayasa. Perhatikan bahwa sementara bahan yang deformasi elastis sebelum titik hasil tercapai akan ada beberapa perbedaan antara stres yang benar dan teknik (sebagai bahan berubah bentuk) tetapi akan jauh lebih kecil daripada perbedaan setelah titik hasil tercapai. Sebuah inti batu di tes kompresi uni-aksial biasanya akan memperluas radial kekurangan muatan. Oleh karena itu dalam hal ini, stres rekayasa (berdasarkan diameter asli) akan lebih besar dari stres yang benar dalam materi.Urungkan pengeditan