Material Teknik

              Pada 50 tahun terakhir para saintis menemukan hubungan sifat – sifat bahan dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu

jenis bahan yang mempunyai sifat - sifat yang berbeda. Ilmu dan rekayasa material

·        Ilmu Material : ilmu yang mempelajari hubungan antara struktur material dengan sifat – sifat material.

·        Rekayasa Material : dasar hubungan struktur dan sifat bahan, mendisain struktur bahan untuk mendapatkan sifat – sifat yang diinginkan.

·        Properties  : kemampuan bahan menerima perlakuan dari luar. Sifat-sifat bahan padat bisa di kelompokkan atas 6

kategori :

- sifat mekanik (respons terhadap gaya mekanis)

- sifat listrik (respons terhadap medan listrik

- Sifat magnet (respons terhadap medan magnet )

- sifat termal (berhubungan dengan trans & kapasitas panas

- sifat optik (mencakup sifat transmisi, absorbsi &

refleksi terhadap cahaya)

- sifat deterioratif (penurunan kualitas-korosi dll).

v Struktur bahan : pengaturan / susunan elemen –

elemen di dalam bahan.

Tinjauan struktur bahan dibedakan atas :

·        Struktur subatonik : ditinjau dari susunan electron dengan inti

·        Level atom : ditinjau dari pengaturan atom atau molekul satu sama lain

·        Mikroskopik : ditinjau dari kumpulan group – group atom

·        Makroskopik : ditinjau dari struktur yang bisa dilihat dengan mata telanjang

Ø Klasifikasi bahan material

1.  Logam

   Ciri-ciri

• Atom-atom tersusun dengan struktur yang berulang (kristalin)

• Mempunyai kekuatan yang relatif tinggi

• Padat/Dense

• Mampu tempa (malleable) dan liat (duktil) : plastisitas tinggi

• Tangguh - Resistant to fracture: tough

• Konduktor panas dan listrik yang baik

• Tidak tembus cahaya tampak

• Mengkilap.

Logam dapat dibentuk dan dimachining dengan mudah, serta berumur kerja sangat panjang . Tidak mudah bereaksi dengan element lain, namun logam seperti Fe dan Al tersedia dalam bentuk senyawa (biji logam) sehingga harus diproses untuk memurnikannya.

•Salah satu kelemahan utama ialah material logam mudah bereaksi    dengan, bahan kimia di lingkungannya contoh oksida besi (karat).

• Beberapa logam mempunyai titik lebur yang rendah, shg tdk bisa

  digunakan pada beberapa aplikasi.

Bahan Logam dalam tabel sistem periodic

2.     Keramik

 Campuran = senyawa logam + non logam.

•Keramik untuk struktur (konstruksi pada suhu tinggi)

•Refraktori (bahan tahan api : tahan korosi )

•Keramik putih (porselen , ubin keramik dll )

•Glass

•Keramik untuk bahan kelistrikan (kapasitors, isolator,  transdusers, dll)

•Bahan Pengikat (cement and concrete)

Ciri-ciri :

• Kecuali gelas, atom-atom tersusun secara teratur

• Tersusun dari campuran atom-atom metal dan non metal

• Kepadatan lebih rendah dari sebagian besar logam

• Lebih kuat dari pada logam

• Rapuh, ketangguhan rendah

• Keuletan, kemampu tempaan, dan plastisitas rendah

• Titik lebur tinggi

• Konduktor panas dan listrik yang jelek electricity and heat

 • Pada material dengan crystal tunggal akan transparan

3.     Polimer

   Ciri-ciri

• Tersusun, utamanya dari C dan H (hydrocarbons)

• Melting temperature rendah.

• Sebagian berbentuk krystals, sebagian lagi.

• Sebagian besar merupakan konduktor panas dan listrik yang

   jelek.

• Sebagian mempunyai plastisitas yang tinggi

• Sebagian kecil mempunyai elastisitas yang bak.

• Ada yang trasparan dan ada yang tidak

v Dua jenis polimer : thermosets and thermoplastics.

• Thermosets adalah polimer yang bercross link dengan membentuk   jaringan 3-D, maka kuat dan kaku.

• Thermoplastics adalah polimer berantai panjang yang dapat bergeser dengan mudah melewati satu sama lain ketika dipanaskan, sehingga, mereka cenderung mudah untuk membentuk, menekuk, dan patah (putus).

4.     Komposit

Ciri-ciri :

• Tersusun dari dua material atau lebih yang berbeda

• Sifat tergantung dari jumlah dan distribusi dari tiap materal

   penyusun

• Sifat gabungan lebih diinginkan dari pada sifat masing-masing

   material penyusun.