K L A S I F I K A S I B A H A N I N D U S T R I
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.1 Pengertian Umum
Secara alamiah Bahan adalah suatu materi dari mana suatu benda itu
dibentuk, benda itu bukan selalu dari satu macam bahan, tetapi dapat dari berbagai macam bahan yang dapat menjadi satu kesatuan sifat.
Secara umum bahan yang kita kenal terklasifikasi sbb:
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.2 Perubahan Peranan Bahan di Masa Depan
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.3 Definisi Materials dan Materials Science
1. Materials
2. Materials Science
3. Materials Engineering
4. Metallic Materials
5. Ferrous Metals dan Alloys
6. Non-Ferrous Metals dan Alloys
7. Ceramic Materials
8. Polymeric Materials
9. Composite Materials
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
1.
Materials
Adalah: suatu komposisi partikel yang sanggup
membentuk satu-kesatuan, dimana dari padanya
dapat dibentuk suatu benda yang memiliki sifat yang
homogen
2. Material s Science
Adalah: Ilmu pengetahuan yang membahas dan
mempelajari sifat-sifat dasar suatu bahan, struktur
dan data kimia dan fisikanya (sifat materinya).
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
3. Materials Engineering
Adalah: disiplin ilmu teknik bahan, terutama
mempelajari dan membahas dasar-dasar ilmu
terapan bahan yang digunakan untuk memberikan
informasi dan petunjuk untuk membuat suatu produk.
4. Metallic Materials
Adalah: Bahan yang memiliki sifat dan karakter
tahan panas yang tinggi, penghantar panas dan
listrik yang baik.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
5. Ferrous Metals dan Alloys
Adalah: Bahan logam besi yang mengandung
paduan unsur lain dalam prosentase yang tinggi.
6. Non Ferrous Metals dan Alloys
Adalah: Bahan yang logam dan logam paduan
yang tidak mengandung besi dan apabila ada
kandungan besi didalamnya tentunya dalam
presentase yang sangat kecil sekali.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
7. Ceramic Metals
Adalah: Bahan yang komposisinya terjadi atas bahan logam dan non logam. Bahan keramik biasanya bersifat keras tetapi rapuh serta memiliki sifat suhu cair yang
sangat tinggi (≥ 4,000 ◦C)
8. Polymeric Materials
Adalah: Bahan yang memiliki sifat utama berantai yang panjang (ikatan molekulernya panjang) atau memiliki jaringan yang berelemen dengan berat yang rendah. Contoh: Karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, dst.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
9. Composite Materials
Adalah: Bahan yang eksistensinya terjadi karena
pencampuran dari 2 atau 3 macam bahan-bahan lain, yaitu dapat terjadi dari komposisi bahan logam, keramik dan polimer.
Contoh: Fiber Glass, Epoxy Matrix, dll. 10. Elektronik Materials
Adalah: Bahan yang khusus digunakan untuk komponen-komponen suku cadang dalam industri perlistrikan,
terutama dalam bidang mikro elektronik.
Contoh: Silikon, Fiber Optik, Calium Arsenida, Konduktor dan super conductor.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Epoxy Matrix
Common uses of fiberglass includehigh performance aircraft (gliders),boats, automobiles, baths, hot tubs, water tanks, roofing, pipes, cladding, casts, surfboards and external door skins.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.4 Daftar Aplikasi Bahan Industri Dengan Sifat Umum
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.5 Struktur, Sifat Bahan dan Proses Bahan Industri
2.5.1 Struktur
Struktur dalam bahan Industri pengamatannya dari
beberapa tingkatan, yang pertama atom, beberapa
atom menjadi molekul, dari atom yang dikelilingi oleh
elektron-elektronnya yang dapat membawa sifat
dari bahan itu sendiri seperti contohnya: panas,
magnet, listrik, optik juga dapat untuk data dari suatu
bahan yang tahan akan korosi.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.5.2 Sifat Bahan
Sifat bahan dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Sifat Mekanis
2. Sifat Fisik
1. Sifat Mekanis
Sifat mekanis suatu bahan adalah sifat yang menyatakan
bagaimana bahan itu bersikap terhadap gaya atau tekanan yang bekerja padanya. Sifat mekanis bahan yang paling umum diantaranya adalah: kekuatan, keuletan, kekerasan, regangan, dsb.
Sifat-sifat yang penting dari sifat mekanis adalah: tahan gesekan, tahan benturan, tahan kejutan, dll.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2. Sifat Fisik
Yang termasuk sifat fisik bahan adalah: listrik,
magnet, optik, panas, lentur dan sifat kimia.
Sifat fisik bahan tergantung dari 2 hal, yaitu:
1.
Struktur bahan
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Perbedaan Sifat Mekanis dan Sifat Bahan
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.5.3 Proses
Engineering Proses, yaitu bahan industri yang terbuat dari bahan dasar yang diproses menjadi suatu produk industri. Berdasarkan jenis material engineering process diproses sebagai berikut:
1. Logam
- Pengecoran: cor pasir, permanen cor, cor langsung, cor presisi, cor sentrifugal.
- Forming: Tempa, Gulung, Rol, Tekuk, Sintering.
- Penyambungan: Las, solder, keling.
- Machining: Potong, bubut, freis, asah
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2. Polymer
- Cetakan: Cetak Injeksi, Cetak Tekan, Cetak transfer.
- Forming: Pintal, Ekstrusi, Vakum Forming. 3. Keramik
- Pengecoran: Cetak Beton, Cetak Luncur
- Pamadatan: Ekstrusi, Press, Isostatik 4. Komposit
- Pengecoran: Cor berbagai cara, cor infiltrasi
- Forming: Pemadatan dan sintering
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Sintering/Isostatic Process
Sumber:
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.6 Pengaruh Lingkungan Terhadap Sifat Bahan
Industri
Lingkungan yang dapat berpengaruh terhadap
bahan dengan prosesnya terutama yang
menyangkut tentang:
1.
Beban
2.
Temperatur
3.
Atmosfer
4.
Korosi
5.
Radiasi
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
1.
Beban
Beban yang bekerja pada suatu bahan dapat
merubah secara drastis sifat bahan, memang hal ini
tergantung pada tipe bahannya dan bagaimana
bentuknya.
2. Temperatur
Perubahan temperatur merupakan faktor yang
paling dominan dalam menentukan sifat bahan
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Grafik yang menggambarkan bagaimana suatu bahan akan
mengalami perubahan kekuatannya akibat perubahan temperatur yang dialami oleh bahan itu.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
3. Atmosfer
Pada peristiwa fisika – kimia kita ketahui, bahwa sebagian besar bahan logam dan polymer akan bereaksi terhadap unsur-unsur atau gas-gas lain terutama oksigen, peristiwa ini sering terjadi pada saat temperatur tinggi.
4. Korosi
Bahan logam sering diserang oleh berbagai macam larutan pembawa sifat korosi, hal ini juga sering terjadi pada bahan polymer dan keramik, itu disebabkan oleh peristiwa kimia biasa ataupun peristiwa elektro – kimia.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
5. Kimia
Radiasi tinggi, seperti yang terjadi di dalam dapur/reaktor nuklir dapat mengubah drastis struktur didalam bahan
industri apapun kerusakannya akan merubah sifat mekanis, fisik dan struktur didalamnya.
2.7. Struktur dan Energi Atom
Ada 4 tingkatan besar di dalam struktur:
1. Struktur Atom
2. Susunan Atom
3. Mikrostruktur
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Data-data tentang suatu atom dapat terlihat pada daftar diatas, karena
ukuran atom itu sangat kecil sekali dibandingkan dengan molekul bahannya, Maka diperlukan suatu unsur yang disebut sebagai satuan dalam perhitungan Dan didefinisikan sebagai 1/12 massa atom karbon (C).
Dalam 1 gram terdapat: 6,02 x 10ⁿ sma dimana n = 24, inilah bilangan avogadro seperti yang tertulis diatas.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.8 Bagan Sistem Periodik Unsur
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Dari bagan diatas dapat diperoleh data-data tentang: 1. Mengetahui arti “Kolom” dan “Lajur”.
2. Nomor atom suatu unsur 3. Massa suatu atom
4. Valensi unsur
5. Golongan logam 6. Unsur metaloid
Metaloid (bahasa Yunani: metallon - logam, eidos - mirip) adalah kelompok unsur kimia yang memiliki sifat antara logam dan non-logam. Metaloid sulit dibedakan dengan logam, perbedaan utamanya adalah bahwa umumnya metaloid adalah
semikonduktor sedangkan logam adalah konduktor. Ada tujuh unsur yang dikelompokkan sebagai metaloid, yaitu boron (B),
silikon(Si), germanium (Ge), arsen (As), antimon (Sb), telurium (Te), dan polonium (Po).
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Sifat-sifat metaloid:
• Memiliki sifat baik sebagai logam maupun non-logam • Lebih rapuh daripada logam, kurang rapuh
dibandingkan dengan nonlogam
• Umumnya bersifat semikonduktor terhadap listrik • Beberapa metaloid berkilauan seperti logam
Dalam tabel periodik, metaloid membentuk garis
diagonal dari boron ke polonium. Unsur-unsur di kanan atas garis ini termasuk non-logam sedangkan yang berada di kiri bawah adalah logam.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Dari gambaran diatas terlihat, dengan penguasaan kimia maka akan dengan lebih mudah dapat menguasai lebih lanjut terhadap berbagai jenis bahan industri, yaitu:
- Ke luar orbit
- Energi terserap
- Energi terpancar
- Masuk orbit
Dimana perubahan energi terjadi = ΔE, dimana berlaku ΔE = h . v
C = λ . V
λ = Panjang gelombang
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Energi Level
Hukum Niels Bohr:
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.9 Ikatan Atom
Pada dasarnya dibagi 2 yaitu: 1. Ikatan Primer
2. Ikatan Sekunder 1. Ikatan Primer
Proses-proses pemindahan seperti melepaskan elektron, menerima elektron baru dan membagi elektron, maka akan terjadi saling tarik-menarik ion yang terjadi antara ion positip dan ion negatip karena memiliki muatan yang berlainan.
Untuk menganggu ikatan tersebut diatas memerlukan energi kurang lebih sebesar, 500,000 J/Mol .
Yang termasuk kedalam ikatan ini adalah: 1. Ikatan Ion
2. Ikatan Kovalen 3. Ikatan Logam
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
1.
Ikatan Ion
Ciri-cirinya adalah:
- Condong untuk bersifat memberi atau menerima elektron
- Gaya tarik-menarik yang ditimbulkan merata ke seluruh sistem - Membentuk susunan atom yang teratur dalam jaringan stabil - Ikatan ion sangat stabil
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2. Ikatan Kovalen
Ciri-ciri ikatan ini adalah:
-
Ikatan elektron terbagi dan berada antara 2 atom
yang sejenis
-
Hanya terjalin antara atom-atom tertentu saja
-
Memiliki sifat kekerasan yang tinggi
Ikatan Kovalen memiliki sifat Homopolar dan memiliki
2 tipe ikatan, yaitu
1.
Ikatan Kovalen Normal
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
1.
Ikatan Kovalen Normal
Ikatan yang mempunyai elektron yang berasal dari
kedua belah pihak.
Contoh: HCl, Cl2, H2, CCl4, dll.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2. Ikatan Kovalen Koordinasi
Pasangan Elektro yang dipergunakan hanya berasal
dari satu pihak saja, tetapi tetap dimiliki oleh ke dua
elemennya:
Contoh: NH4, NH3HCL3, H3O, dll.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
3. Ikatan Logam
Ikatan ini memiliki ikatan yang lebih rumit, ciri-cirinya adalah:
- Tidak semudah seperti ikatan ion ataupun ikatan kovalen
- Elektron-elektron pembentuknya terdislokalisir
- Kabut elektron bergerak dengan bebas
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2.
Ikatan Sekunder
Dikelompokkan sebagai Ikatan Van Der Waals, sering
terjadi pada gas-gas mulia seperti: He, Ne, Ar, Kr, Xe
dll.
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
2. 10 Susunan Atom
Yang dibahas dalam susunan Atom ada 5:
1.
Bangun Kristal
2.
Jarak Antar Atom
3.
Jari-Jari Atom
4.
Bilangan Koordinasi
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
1. Bangun Kristal
Berorientasi pada keberadaan Sel Satuan dalam susunan kisi-kisi suatu sistem kristal bahan
- Ditentukan oleh sumbu-sumbu X, Y, Z dan parameternya
- Sesuai dengan gambar di bawah:
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
7 Karakter Bangun Kristal Bahan
KLASIFIKASI BAHAN INDUSTRI
Dalam segi bangun
(7 macam karakter kristal)
