Berdasarkan keteraturan susunan atom2/ion2 di dalamnya zat padat kristalinnon kristalin = amorfBahan kristalin : bahan yang atom-atomnya tersusun dalam deretan secara periodik/berulang hingga jarak yang sangat panjang dalam 3 dimensiSetiap atom terikat pada tetangga-tetangga terdekatnyaPerilaku bahan kristalin tergantung pada struktur kristalnyaStruktur kristal : Cara atom2/ion2/molekul2 tersusun dalam ruang Atom-atom dianggap sebagai bola2 padat dengan diameter tertentu model (atom) bola kerasBola-bola = atom2 bertetangga saling bersentuhanKisi kristal (crystal lattice) : deretan 3 dimensi dari titik2 yang mewakili posisi atom-atom atau pusat bola( 3)

Sel Satuan ( Unit Cell ) =Satuan struktur dasar/building block dari struktur kristal dan menentukan struktur kristal berdasarkan geometri dan posisi atom di dalamnya-Parallel epiped atau prisma dengan 3 pasang bidang sejajar mempunyai tingkat simetri geometris paling tinggi

Struktur Kristal Logam*ikatan antar atom non directional*model bola keras bola = inti ion*ada 3 struktur kristal yang umum pada logam :1.face-centered cubic (FCC)2.body-centered cubic (BCC)3.hexagonal close-packed (HCP)

Tabel 3.1

LogamStruktur kristalJari-jari atom (nm)LogamStruktur kristalJari-jari atom (nm)AlFCC0,1431MoBCC0,1363CdHCP0,1490NiFCC0,1246CrBCC0,1249PtFCC0,1387CoHCP0,1253AgFCC0,1445CuFCC0,1278TaBCC0,1430AuFCC0,1442Ti()HCP0,1445Fe()BCC0,1241WBCC0,1371PbFCC0,1750ZnHCP0,1332

Kubus Pusat Muka ( FCC )panjang rusuk kubus : R=jari2 atom Jumlah atom ekivalen =* 8 atom sudut = 8 x 1/8 =1 4* 6 atom muka = 6 x = 3 Bilangan koordinasi = jumlah atom tetangga terdekat = 12Atomic Packing Factor (APF)

= 0,74Contoh : Al, Cu, Ni

Kubus Pusat Badan (BCC)

panjang rusuk kubus = jumlah atom ekivalen = ( 8x1/8 ) + 1 = 2bilangan koordinasi = 8atomic packing factor = 0,68contoh : Fe, Cr, Mo

Hexagonal Close Packed

c/a = 1,6333 ; a = 2Rjumlah atom ekivalen = (12x1/6) + (2x1/2) + 3 = 6bilangan koordinasi = 12atomic packing factor = 0,74contoh : Cd, Ti, Zn

Perhitungan Densitas n = jumlah atom ekivalen dalam sel satuan A = berat atom (g/mol) Vc= volum sel satuan (cm3) NA= bilangan Avogadro = 6,023x1023 (1/mol)

Polymorphism : Bahan yang memiliki lebih dari 1 macam struktur kristalPadatan murni allotropystruktur kristal yang dominan tergantung T & Pcontoh : karbon kondisi ambien : grafit P >> : intan

Sistem Kristal - banyak kemungkinan struktur kristal dikelompokkan menurut konfigurasi/susunan atom dalam sel satuan- berdasarkan geometri sel satuan tanpa memperhatikan posisi atom di dalamnya- Letakkan pusat koordinat x, y, z pada salah satu titik sudut sel satuan ada 6 parameter : panjang rusuk (sumbu) : a, b, c sudut antar sumbu : a,b,g Parameter kisi kristal

- Ada 7 kemungkinan kombinasi ke 6 parameter, masing2 merupakan sistem kristal :

kubus,tetragonal,rombohedral,heksagonal,ortorombik,monoklinik,triklinikbesar kecil derajat simetri

Koordinat Titik Posisi suatu titik dalam sel satuan dinyatakan sebagai kelipatan fraksi panjang rusuk sel satuan (a, b, c)Koordinat titik P: q r s q = fraksi a sepanjang sumbu x r = fraksi b sepanjang sumbu y s = fraksi c sepanjang sumbu z q, r, s masing-masing 1 contoh: koordinat posisi atom pusat pada sel satuan kubus pusat badan =

Arah Kristalografi= garis antara 2 titik atau vektor, dinyatakan dengan 3 indeksCara penentuan indeks :1.buat vektor arah mulai dari titik pusat sistem koordinat2.panjang proyeksi vektor pada setiap sumbu, dinyatakan sebagai bagian/kelipatan panjang rusuk sel satuan (ma, nb, c/p)3.kalikan/bagi ketiga angka hingga diperoleh bilangan bulat terkecil4.letakkan ke 3 angka indeks dalam kurung besar tanpa dipisahkan dengan koma [ u v w ]

- Ada koordinat positif dan negatif pada setiap sumbu, mis : [1 1 0]- pada beberapa struktur kristal, beberapa arah tak sejajar, indeks beda, tetapi ekivalen karena jarak antar atom dalam arah2 tsb sama family contoh : [1 0 0], [0 1 0], [0 0 1], [1 0 0], [0 1 0], [0 0 1] pada kubus 1 0 0

Sistem koordinat 4 sumbu (Miller-Bravais)Sumbu a1, a2, a3 berada pada bidang dasar, dengan sudut antara 2 sumbu = 120Sumbu z bidang dasarArah u v w ] [u v t w], dengan :

Titik 1 0 1 0

Bidang Kristalografi dinyatakan dengan 3 indeks Miller, (h k l) bidang2 sejajar dianggap ekivalen dengan indeks yg samaCara menentukan indeks bidang :Jika bidang melalui pusat koordinat, buat bidang ekivalen yg sejajar dalam sel satuan yg samaBidang akan memotong atau sejajar masing-masing sumbu; jarak titik potong bidang dengan masing-masing sumbu dinyatakan sebagai bagian/kelipatan rusuk sel satuan (a,b,c)Indeks = 1/jarak titik potong ; bidang // sumbu indeks = 0Bagi/kalikan indeks hingga diperoleh bilangan bulat terkecilLetakkan indeks dalam tanda kurung, tanpa koma!!! Pada kristal kubus, arah dan bidang dengan indeks yg sama saling tegak lurus

(1101)

Tata Letak AtomTergantung pada struktur kristalContoh : susunan atom pada bidang (1 1 0) FCC vs BCC FCC

BCC

Pada sistem kubus : bidang-bidang dengan angka indeks yang sama, tidak peduli urutan dan tanda, adalah bidang-bidang yang ekivalen

Kerapatan Atom Linier dan Planararah-arah ekivalen kerapatan linier identikbidang ekivalen kerapatan planar samaContoh: kerapatan bidang (110) dalam sel satuan FCC,

Kerapatan Linier & Planar penting untuk proses slip ; slip terjadi pada bidang kristalografi yang paling padat dalam arah dengan kerapatan atom terbesarContoh: kerapatan linier arah [110] pada struktur kristal FCC,

SINGLE CRYSTAL = monocrystal = kristal tunggal Jika susunan atom yang berulang secara periodik membentang sempurna tanpa cacat hingga ke seluruh bagian specimen specimen single crystalOrientasi kristal sama di seluruh bagianBentuk geometri teratur dengan muka datarPOLYCRYSTALPadatan kristalin = kumpulan kristal-kristal kecil (butir = grain)= polycrystallineOrientasi kristal berubah dari butir ke butirPada pertemuan 2 butir terjadi ke-tak teratur-an atom-atom batas butir = grain boundary