Berikut Merupakan Contoh Bahan Komposit Beserta Penjelasannya
Berikut Merupakan Contoh Bahan Komposit Beserta Penjelasannya. eh apa penting sih mengetahui hal tersebut, penting dong apalagi jika kamu akan membuat suatu barang atau untuk keperluan apapun. Catat ya kalau pengertian material komposit itu merupakan suatu zat masih tergolong baru ditemukan dari hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan.
Dimana bahan-bahan tersebut memiliki perbedaan signifikan dari segi sifat satu sama lainnya, perbedaan yang dimaksud yaitu baik dari segi sifat kimia maupun fisikanya dan material itu tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut.
 |
| Material Komposit |
Dikarenakan ada beberapa perbedaan yang signifikan pada material penyusunnya maka material komposit satu dengan yang lainnya harus saling berkaitan dengan kuat, oleh sebab itu perlu adanya penambahan wetting agent.
Beberapa Definisi Material Komposit
Apa itu komposit dan contohnya? Pengertian Material Komposit adalah suatu bentuk zat yang berdiri sendiri dan berjenis kisi kristal yang disusun sedemikian rupa dari dua atom atau lebih. Adapun contohnya penggunaannya yaitu pada polymer dan keramik.
Apa yang dimaksud dengan material komposit? yang dimaksud dengan pengertian material komposit pada tingkat Mikrostruktur pada sebuah kristal, phase dan senyawa yang apabila material ini disusun dari dua phase atau senyawa atau lebih disebut komposit, adapun contohnya ialah paduan antara Fe dan C.
Apa yang dimaksud dengan material komposit? maksud dari material komposit tingkat pada Makrostruktur adalah sebuah jenis material yang disusun dari campuran dua atau lebih penyusun makro dan memiliki perbedaan dalam bentuk komposisi serta material itu tidak bisa larut satu dengan yang lain, hal itu juga bisa disebut material komposit, untuk definisi yang terahir ini merupakan pengertian yang biasa dipakai.
Pengertian Serat Material Komposit
Apa itu serat komposit? Pengertian material komposit serat komposi adalah suatu jenis komposit yang penggunaannya terdiri dari serat sebagai penguat atau komposit yang terdiri dari fiber dan matriks sebagai pengikat. Adapun jenis komposit yang terdiri dari satu lamella atau satu lapisan penggunaan penguatnya berupa serat atau pada umumnya menggunakan fiber.
Contoh Komposit Serat
- Papan Komposit
- Kayu (serat selulosa dalam matriks lignin dan hemiselulosa)
- Karbon-serat diperkuat plastik atau CRP.
- Kaca-serat diperkuat plastik atau GRP (informal, "fiberglass")
Itu tadi pengertian komposit secara sederhana, dengan mengetahui material komposit diharapkan Anda bisa lebih tepat dalam menentukan bahan material yang akan digunakan.
Tujuan Penggunaan Material Komposit
Apa fungsi keutamaan penggunaan material komposit? Berikut ini adalah tujuan utama dari penggunaan material komposit yaitu sebagai berikut:
Memperbaiki sifat mekanik atau sifat spesifik tertentu
- Mempermudah design yang sulit pada manufaktur
- Keleluasaan dalam bentuk/design yang dapat menghemat biaya
- Menjadikan bahan lebih ringan
- Apa gunanya komposit? seperti yang dikatakan diatas, secara singkat komposit digunakan untuk menambah kualitas suatu barang agar lebih kuat dan tahan lama.
Tujuan penggunaan material komposit akan terus bertambah seiring dengan banyaknya penelitian para ahli dibidang industri.
Penyusun Komposit
Komposit terdiri dari apa saja? Material komposit terdiri dari dua unsur penyusun komposit yang terdiri dari serat dan bahan pengikat serat yang disebut dengan matrik. Serat adalah salah satu unsur penyusun bahan komposit karena serat inilah yang terutama menentukan karakteristik dan kualitas bahan komposit, seperti kekakuan serta sifat- sifat mekanik lainnya.
Komposit pada umumnya terdiri dari 2 fasa yaitu Matriks dan Reinforcement atau Filler atau Fiber
Matriks Pada Komposit
Apa itu Matrix komposit? Matriks pada komposit adalah materi di dalam komposit yang memiliki bagian atau fraksi volume yang paling dominan. Secara sederhana matrik berfungsi sebagai penahan beban utama namun fungsi lainnya yaitu:
- Mentransfer tegangan ke serat.
- Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat.
- Melindungi serat.
- Memisahkan serat.
- Melepas ikatan.
- Tetap stabil setelah proses manufaktur
Reinforcement Atau Filler Fiber
Apa itu matriks dan filler? matrik dan filler adalah salah satu bagian utama dari komposit terdiri dari reinforcement (penguat) yang berfungsi sebagai penanggung beban utama pada komposit.
Apa itu matriks dan filler? Sebenarnya ada banyak istilah penyebutan dari dua bagian ini yaitu Matrik (penyusun dengan fraksi volume terbesar), Penguat (Penahan beban utama), Interphase (pelekat antar dua penyusun), interface (permukaan phase yang berbatasan dengan phase lain).
Adapun secara strukturmikro material komposit tidak bisa merubah material pembentuknya (dalam orde kristalin), akan tetapi secara keseluruhan material komposit berbeda satu sama lain dengan material pembentuknya karena terjadi ikatan antar permukaan antara matriks dan filler. Komposit bisa terbentuk dengan beberapa persyaratan yaitu adanya ikatan permukaan antara matriks dan filler yang mana ikatan antar permukaan ini terjadi karena adanya gaya adhesi dan kohesi.
Pada material komposit gaya adhesi-kohesi terjadi melalui 3 cara utama yaitu
- Interlocking antar permukaan yaitu suatu ikatan yang terjadi karena kekasaran
- Gaya elektrostatis yang artinya suatu ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik
- Gaya vanderwalls yang maknanya suatu ikatan yang terjadi karena adanya pengutupan antar kualitas ikatan antara matriks dan filler dipengaruhi oleh beberapa variabel.
Yang antara lain terdiri dari;
- Ukuran partikel
- Rapat jenis bahan yang digunakan
- Fraksi volume material
- Komposisi material
- Bentuk partikel
- Kecepatan dan waktu pencampuran
- Penekanan (kompaksi)
- Pemanasan (sintering)
- D. Properties Komposit
Apa yang menentukan sifat maupun karakteristik dari komposit? Sifat maupun Karakteristik dari komposit ditentukan oleh beberapa hal yaitu:
- Jenis material penyusun komposit karena karakteristik komposit ditentukan berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional.
- Yang menentukan sifat maupun karakteristik dari komposit selanjutnya adalah bentuk dan penyusunan struktural dari penyusun dikarena bentuk dan penyusunan ini mempengaruhi karakteristik komposit.
- Penentu karakteristik dari komposit selanutnya adalah interaksi antar penyusun hal ini terjadi karena interaksi antar penyusun akan meningkatkan sifat dari komposit itu sendiri.
Perbedaan Komposit dan Paduan (Alloy)
Apa perbedaan antara komposit dengan paduan? Perbedaan antara material komposit dan paduan adalah dalam hal proses pemaduannya yaitu:
Perbedaan antara material komposit dengan paduan artinya material komposit bila ditinjau secara mikroskopi masih menampakkan adanya komponen matrik dan komponen filler sedangkan alloy telah terjadi perpaduan yang homogen antara matrik dan filler.
Perbedaan ini juga bisa dilihat dari material komposit itu sendiri karena dengan material komposit dapat leluasa digunakan dan juga dapat dirancang kekuatan material yang diinginkan dengan mengatur komposisi dari matrik dan filler, adapun sifat material yang menyatu dapat dievaluasi dan diuji secara terpisah.
Klasifikasi Komposit
Berdasarkan matriknya material komposit dapat diklasifikasikan kedalam tiga kelompok besar yaitu:
- Komposit matrik polimer (KMP), polimer sebagai matrik
- Komposit matrik logam (KML), logam sebagi matrik
- Komposit matrik keramik (KMK), keramik sebagai matrik
Material Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC). Material Komposit ini kelebihannya adalah
- Biaya pembuatan lebih rendah
- Dapat dibuat dengan produksi massal
- Ketangguhan baik
- Tahan simpan
- Siklus pabrikasi dapat dipersingkat
- Kemampuan mengikuti bentuk
- Lebih ringan.
Keuntungan Dari PMC
- Ringan
- Specific stiffness tinggi
- Specific strength tinggi
- Anisotropy
Apa saja jenis-jenis polimer? Jenis polimer yang banyak digunakan didunai industri seperti
Jenis Polimer Thermoplastic
Apa saja jenis polimer termoplastik? Jenis Polimer Thermoplastic yakni plastic yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas. Jenis ini merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan.
Jenis Thermoplastic meleleh pada suhu tertentu dapat melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat balik (reversibel) kepada sifat aslinya atau kembali mengeras bila didinginkan.
Adapun contoh dari jenis polimer thermoplastic yaitu Poliester, Nylon 66, PP, PTFE, PET, Polieter sulfon, PES, dan Polieter eterketon (PEEK).
Jenis Polimer Thermoset
Jenis Polimer Thermoset tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel) bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Jenis polimer ini jika dilakukan pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan membentuknya menjadi arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin.
Jenis polimer termoset ini tidak begitu menarik dalam proses daur ulang karena selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih sedikit sekitar 10% dari volume jenis plastik yang bersifat termoplastik. Adapun contoh dari thermoset yaitu Epoksida, Bismaleimida (BMI), dan Poli-imida (PI).
Contoh Penggunaan Polymer Matrix Composite (PMC)
Aplikasi PMC dikehidupan sehari-hari yaitu sebagai berikut :
Matrik berbasis poliester dengan serat gelas
- Alat-alat rumah tangga
- Panel pintu kendaraan
- Lemari perkantoran
- Peralatan elektronika
Matrik berbasis termoplastik dengan serat gelas
- Kotak air radiator
Matrik berbasis termoset dengan serat carbon
- Rotor helikopter
- Komponen ruang angkasa
- Rantai pesawat terbang
Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)
Apa itu matrik dalam komposit? metrik dalam komposit adalah salah satu jenis komposit yang memiliki matrik logam penggunaan material ini dikembangkan sejak tahun 1996. Awal mulanya yang diteliti adalah Continous Filamen MMC yang digunakan dalam aplikasi aerospace.
Kelebihan MMC dibandingkan dengan PMC
- Transfer tegangan dan regangan yang baik.
- Ketahanan terhadap temperature tinggi
- Tidak menyerap kelembapan.
- Tidak mudah terbakar.
- Kekuatan tekan dan geser yang baik.
- Ketahanan aus dan muai termal yang lebih baik
Kekurangan MMC
- Biayanya mahal
- Standarisasi material dan proses yang sedikit
Matrik pada MMC
- Mempunyai keuletan yang tinggi
- Mempunyai titik lebur yang rendah
- Mempunyai densitas yang rendah
Contoh: Almunium beserta paduannya, Titanium beserta paduannya, Magnesium beserta paduannya.
Proses Pembuatan MMC
- Powder metallurgy
- Casting/liquid ilfiltration
- Compocasting
- Squeeze casting
Aplikasi MMC
- Komponen automotive (blok-silinder-mesin,pully,poros gardan,dll)
- Peralatan militer (sudu turbin,cakram kompresor,dll)
- Aircraft (rak listrik pada pesawat terbang)
- Peralatan Elektronik
Material Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC)
Pengertian material komposit matrik keramik atau CMC adalah suatu material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement dan 1 fasa lainnya sebagai matriks yang dimana matriksnya terbuat dari keramik.
Pada umumnya Reinforcement digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan nitrid, adapun salah satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX yaitu suatu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).
Adapun matrik yang sering digunakan pada CMC yaitu
- Gelas anorganic.
- Keramik gelas
- Alumina
- Silikon Nitrida
Keuntungan dari CMC
- Dimensinya stabil bahkan lebih stabil daripada logam
- Kokoh bahkan hampir sama dengan cast iron
- Permukaan yang tahan aus
- Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi
- Tahan pada temperatur tinggi (creep)
- Ketahanan korosinya tinggi
Kerugian dari CMC
- Sulit untuk diproduksi dalam jumlah besar
- Relative mahal dan non-cot effective
- Hanya untuk aplikasi tertentu
Aplikasi CMC
Chemical Processing
Filters, membranes, seals, liners, piping, hangers
Power Generation
Combustorrs, Vanrs, Nozzles, Recuperators, heat exchange tubes, liner
Wate Inineration
Furnace part, burners, heat pipes, filters, sensors
Kombinasi dalam rekayasa wisker SiC/alumina polikristalin untuk perkakas potong
Serat grafit/gelas boron silikat untuk alas cermin laser
Grafit/keramik gelas untuk bantalan,perapat dan lem
SiC/litium aluminosilikat (LAS) untuk calon material mesin panas
Adapun komposit berdasakan jenis penguatnya dapat dijelasakan sebagai berikut:
- Particulate composite, penguatnya berbentuk partikel
- Fibre composite, penguatnya berbentuk serat
- Structural composite, cara penggabungan material komposit