material teknik kel 4

MATERIAL TEKNIK

Bayu Aji E K 0120120006

Ghifari A0120120010

Naguib M0120120017

Rangga S N0120120020

Wahyu Diono0120120024

Komposit

Keramik

Polimer

Logam

Material

Content

Material• Logam

Kuat, ulet, mudah dibentuk dan bersifat penghantar panas dan listrik yang baik

• KeramikKeras, getas dan penghantar panas dan listrik yang buruk

• Polimerkerapatan rendah, penghantar panas dan listrik buruk dan mudah dibentuk

• Kompositmerupakan ganbungan dari dua bahan atau lebih yang masing-masing sifat tetap

Logam

Tembaga (Cu)

• Tembaga atau cuprum dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Tembaga di alam tidak begitu melimpah dan ditemukan dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawaan

Sifat

• Nomor atom 29• Berat atom 63,546• Titik lebur 1083 derajat celcius• Titik didih 2567 derajat celcius• Kekuatan tarik mendekati 19000 psi• Berat jenis sekitar 8,92 gr/cm3• Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilau• Dapat ditempa atau dibengkokkan• Densitas 8920 kg / m3 • Ekspansi Thermal 16,5 x 10-6 K-1 • Konduktivitas panas 400 / mK

Sifat• Keterhambatan elektris (20 °C) 16.78 nΩ·m• Konduktivitas termal 401 W·m−1·K−1

• Ekspansi termal (25 °C) 16.5 µm·m−1·K−1

• Kecepatan suara (batang ringan)(suhu kamar) (annealed) 3810 m·s−1

• Modulus Young 110–128 GPa• Modulus Shear 48 GPa• Bulk modulus 140 GPa• Rasio Poisson 0.34• Kekerasan Mohs 3.0• Kekerasan Viker 369 MPa• Kekerasan Brinell 874 MPa

Pemakaian

a) Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo.

b) Paduan logam. • Tembaga 70% dengan seng 30% disebut kuningan. Kuningan memiliki

warna seperti emas sehingga banyak digunakan sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen.

• Paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor digunakan dalam industri arloji dan galvanometer. Perunggu banyak dijadikan sebagai perhiasan dan digunakan pula pada seni patung.

c) Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengandung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya.

d) Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal.

e) Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metanal.

Kelebihan

• Memiliki sifat mekanik yang baik, sifat electrical dan thermal conductivity yang tinggi serta tahan terhadap korosi dan ketahanan aus.

• Mudah dibentuk melalui pemesinan.• Mudah dibentuk melalui pengerjaan panas (Hot working)

dan pengerjaan dingin (Cold Working)• Mudah disambung melalui penyolderan, brazing dan

welding.• Mudah dipoles atau diplating jika dikehendaki• Pressing dan forging Temperatur lebih rendah dibanding

dengan pemakaian bahan logam Ferro.

Keramik

Batu bata (brick)

Bata adalah sebuah blok atau satu unit dari bahan keramik yang digunakan dalam konstruksi bangunan. Biasanya batu bata ditumpuk bersama-sama atau direkatkan menggunakan berbagai jenis perekat dan membuat struktur permanen

Sifat

• Kuat Tekan Batu Bata10,40 Mpa

• Modulus of Rupture Batu Bata3,50 MPa.

• Penyerapan (absorbtion) Batu Bata13%

• Initial Rate of Suction (IRS) Batu Bata30 gr/mnt/30 in2

• Densitas Batu Bata1.75 gr/cm3

Penggunaan

• Bahan bangunan• Dekorasi• Paving block• Trotoar

Polimer

KevlarAramid (Kevlar) adalah suatu Material yang ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie Kwolek, seorang ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti pada perusahaan DuPont. Aramid adalah kependekan dari Aromatic polyamide

Keunggulan

1. Kekuatan yang sangat luar biasa (cukup tinggi) tapi ringan, Bahkan Kevlar 5x lebih kuat dari baja (pada bobot ringan yang sama dan dimensi yang sama).

2. Bahan Kevlar yang mempunyai gaya tarik tinggi

3. Struktur dasarnya stabil

4. Konduksi listriknya sangat rendah.K

5. Ketahanan pada bahan kimia yang cukup tinggi.

6. Tahan panas dan tahan bakar serta rendah dalam menghantar panas.

Sifat

Aramid memiliki struktur yang kuat, alot (tough), memiliki sifat peredam yang bagus (vibration damping) , tahan terhadap asam (acid) dan basa (leach) dan selain itu dapat menahan panas hingga 370°C, sehingga tidak mudah terbakar.

Pemakaian

• Rompi tahan peluru (militer)

• Helm (otomotif, militer)

• Layar windsurfing (olahraga)

Rompi tahan peluru

Prinsip kerjanya adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan kevlar untuk menyerap energi laju tersebut dan memecahnya kepenampang baju yang luas, sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju

Komposit

Carbon Fiber (serat karbon), sebagai alternatif grafit serat, karbon grafit atau CF,merupakan bahan yang sangat tipis yang terdiri dari serat sekitar 0,005-0,010 mm dan sebagian besar terdiri dari karbon atom. Atom karbon terikat bersama dalam kristal mikroskopis yang lebih atau kurang sejalan sejajar dengan sumbu panjang serat. The alignment kristal membuat serat yang sangat kuat untuk ukurannya. Beberapa ribu serat karbon yang terbelit bersama untuk membentuk sebuah benang , yang dapat digunakan dengan sendirinya atau ditenun menjadi kain.

Carbon Fiber memiliki pola yang berbeda banyak menenun dan dapat dikombinasikan dengan resin plastik dan luka atau dibentuk untuk membentuk material komposit seperti plastik yang diperkuat serat karbon (juga dirujuk sebagai serat karbon) untuk menyediakan bahan kekuatan-to-weight ratio tinggi. Kepadatan serat karbon ini juga jauh lebih rendah dari kepadatan dari baja, sehingga ideal untuk aplikasi yang memerlukan berat badan rendah.

Sifat serat karbon seperti kekuatan tarik tinggi, berat badan rendah, dan ekspansi termal rendah membuatnya sangat populer di ruang angkasa, teknik sipil, militer, dan olahraga motor, bersama dengan olahraga kompetisi lainnya. Namun, relatif mahal jika dibandingkan dengan bahan mirip seperti fiberglass atau plastik. Carbon Fiber sangat kuat ketika diregangkan atau bengkok, tapi lemah ketika tekanan atau terkena shock tinggi (misalnya bar serat karbon sangat sulit untuk membungkuk, tetapi akan mudah retak jika dipukul dengan palu).

Sifat• Densitas karbon cukup ringan yaitu sekitar 2,3 g/cc.• Struktur grafit yang digunakan untuk membuat fiber berbentuk seperti

kristal intan.• Mempunyai karakteristik yang ringan, kekuatan yang sangat tinggi,

kekakuan (modulus elastisitas) tinggi.• Memisahkan bagian yang bukan karbon melalui proses• Terdiri dari + 90% karbon• Dapat dibuat bahan turunan : grafit yang kekuatannya dibawah serat

karbon• Diproduksi dari Polyacrylnitril (PAN), melalui tiga tahap proses, yaitu

sebagai berikut :

a. Stabilisasi = Peregangan dan oksidasi.

b. Karbonisasi = Pemanasan untuk mengurangi O, H, N

c. Grafitisasi = Meningkatkan modulus elastisitas.

Kegunaan

• Body Produk Otomotif ( kap mesin, bibir boot, dan fender )

• Pelapis Produk( Laptop, Hardisk)

• Roda Gigi• Bantalan• Bilah Kipas