Nama : Dian Maya SariNIM : 03121003061Kelas : ATeknik Kimia Inderalaya

TUGAS BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

KRITERIA PEMILIHAN BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

Pemilihan material konstruksi untuk peralatan teknik kimia bukan masalah

mudah. Pemilihan material mempengaruhi keselamatan, kehandalan, seumur

hidup, dan biaya peralatan. Banyak kriteria yang harus dipertimbangkan, dan ada

berbagai jenis bahan yang sedikit jumlah ketersediaannya. Perancangan pabrik

untuk industri kimia tentu harus memperhatikan berbagai macam pertimbangan.

Hal ini dilakukan untuk mengefektifkan dan mengefesienkan pengunaan bahan

konstruksi kimia tersebut sehingga menjadi satu keharusan bagi kita untuk

mengetahui sifat-sifat dari bahan itu sendiri. Dalam memilih bahan konstruksi

teknik kimia diperlukan beberapa kriteria seperti biaya, ketersediaan, dan sifat-

sufat umum bahan konstruksi. Berikut ini penjelasan mengenai kriteria-kriteria

tersebut.

1. Biaya

Biaya aktual dari logam dan paduan akan berfluktuasi cukup luas,

tergantung pada pergerakan logam dunia. Jumlah bahan yang digunakan akan

tergantung pada berat jenis material dan kekuatan (desain stress) dan ini harus

diperhitungkan ketika membandingkan biaya material. Peringkat dihitung

biayanya, relatif terhadap rating untuk baja ringan (karbon rendah). Bahan dengan

stres desain relatif tinggi, seperti paduan stainless dan rendah baja, dapat

digunakan lebih efisien daripada baja karbon. Biaya relatif peralatan yang terbuat

dari bahan yang berbeda akan tergantung pada biaya fabrikasi, serta biaya dasar

materi. Kecuali bahan tertentu memerlukan teknik fabrikasi khusus, biaya relatif

peralatan jadi akan lebih rendah dari biaya bahan relatif telanjang.

Sebagai contoh, biaya yang dibeli dari stainless steel tangki penyimpanan

akan menjadi 2 sampai 3 kali biaya dari tangki yang sama dalam baja karbon,

sedangkan biaya relatif dari logam adalah antara 5 sampai 8. Jika laju korosi

seragam, maka materi yang optimal dapat dipilih dengan menghitung tahunan

biaya untuk bahan kandidat yang mungkin. Biaya tahunan akan tergantung pada

diperkirakan hidup, dihitung dari laju korosi, dan biaya pembelian peralatan.

Dalam situasi tertentu, mungkin terbukti lebih ekonomis untuk menginstal bahan

yang lebih murah dengan tingkat korosi yang tinggi dan menggantinya sering;

ketimbang memilih lebih tahan tetapi lebih mahal material. Strategi ini hanya

akan dipertimbangkan untuk relatif sederhana.Tabel 1. Peringkat biaya relatif untuk logam

Desain stres (N / mm2)

Baja karbon 1 100

Al-paduan (Mg) 4 70

Stainless steel 18/8 (Ti) 5 130

Inconel 12 140

Kuningan 10-15 76

Perunggu 16 87

Alumunium 18 14

Monel 19 120

Tembaga 27 46

Nikel 35 70

Catatan: Angka desain stres ditunjukkan untuk tujuan ilustrasi saja dan tidak

boleh digunakan sebagai desain nilai-nilai.

2. Ketersediaan

Bahan konstruksi harus tersedia dalam jumlah yang cukup untuk pabrikasi.

Selain ketersediaan bahan, perlu diperhatikan juga peralatan untuk mengolah

bahan tersebut hingga siap dipakai dan dipabrikasi. Bahan baku sebaiknya tersedia

di lingkungan sekitar yang cukup dekat, sehingga tidak perlu mendatangkan

bahan dari tempat lain.

3. Sifat-sifat umum bahan konstruksi kimia

Sifat-sifat umm bahan konstruksi kimia terbagi dalam tiga bagian umum

yaitu sifat mekanik, sifat thermal, dan sifat kelistrikan.

a. Sifat mekanik

Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik

menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan

tersebut) untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada

bahan atau komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat

mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah

untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan.

Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan

bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi

syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang

kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan

terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan

cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus

tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang syarat pada sifat mekaniknya

sudah terpenuhi namun sifat kimianya kurang terpenuhi.

Beberapa sifat mekanik bahan konstruksi kimia dapat dibedakan menurut

cara pembebanannya, yaitu:

- Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang

besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat.

- Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis

yang besar berubah-ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut.

Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap

cara pembebanan yang berbeda. Berikut ini adalah beberapa sifat mekanik yang

penting untuk diketahui:

- Kekuatan (strength), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Kekuatan ini ada

beberapa macam, tergantung pada jenis beban yang bekerja atau

mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan,

kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

- Kekerasan (hardness), dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan

untuk tahan terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau

penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear resistance).

Kekerasan juga mempunya korelasi dengan kekuatan.

- Elastisitas (Elasticity), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen

setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami tegangan maka

akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang bekerja besarnya

tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya

bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama dengan

hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang

bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan

bentuk tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah

dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan

bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen

mulai terjadi, atau dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan

menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula

setelah menerima bebang yang menimbulkan deformasi.

- Kekakuan (stiffness), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk

(deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting

daripada kekuatan.

- Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami

sejumlah deformasi plastik (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya

kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses

dengan berbagai macam pembentukan seperti forging, rolling, extruding dan

lain sebagainya. Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility).

Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar dikatakan

sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile).

Sebaliknya bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik

dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas

(brittle).

- Ketangguhan (toughness), menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap

sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat

dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk

mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini

dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur.

- Kelelahan (fatigue), merupakan kecendrungan dari logam untuk patah bila

menerima tegangan berulang-ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh

dibawah batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari kerusakan yang

terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya

kelelahan merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini juga sulit

diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya.

- Creep, atau bahasa lainnya merambat atau merangkak, merupakan

kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang

besarnya berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan atau

komponen tersebut tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap.

b. Sifat thermal

Sifat thermal bahan adalah perubahan sifat yang berkaitan dengan suhu.

Sifat termal bahan konstruksi dikaitkan dengan perpindahan kalor. Perpindahan

kalor ada 2 jenis, yaitu keadaan tetap (steady heat flow) dan keadaan berubah

(transien heat flow). Sifat thermal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

- Kandungan uap air, apabila suatu benda berpori diisi air, maka akan

berpengaruh terhadap konduktifitas termal. Konduktifitas termal yang

rendah pada bahan insulasi adalah selaras dengan kandungan udara dalam

bahan tersebut.

- Suhu, pengaruh suhu terhadap konduktifitas termal suatu bahan adalah

kecil, namun secara umum dapat dikatakan bahwa konduktifitas termal

akan meningkat apabila suhu meningkat.

- Kepadatan dan porositas, konduktifitas termal berbeda pengaruh terhadap

kepadatan, apabila pori-pori bahan semakin banyak maka konduktifitas

termal rendah. Perbedaan konduktifitas termal bahan dengan kepadatan

yang sama akan tergantung pada perbedaan struktur yang meliputi ukuran,

distribusi, hubungan pori/lubang.

c. Sifat kelistrikan

Berdasarkan sifat kelistrikannya, material/bahan konstruksi kimia

dikelompokkan menjadi tiga, yaitu:

- Konduktif – jika resistansinya < 105 ohm. Disini elektron mudah bergerak

atau mengalir, jadi netralisasi dapat dilakukan dengan mudah dengan cara

grounding. Contoh: logam dan tubuh manusia

- Insulatif – jika resistansinya > 1011 ohm. Elektron bisa dikatakan tak

dapat bergerak, jadi netralisasi hanya mungkin dilakukan dengan ionisasi.

Contoh: plastik dan karet. Dari pengukuran tribocharging, kita bisa

menentukan apakah muatan listrik mudah ditimbulkan pada bahan

tersebut. Jika tidak mudah membangkitkan muatan (atau muatan yang

dihasilkan cukup rendah), maka bahan itu dapat dikatakan sebagai anti-

statik.

- Statik disipatif – resistansi di antara 105 sampai 1011 ohm. Elektron dapat

bergerak tetapi lambat, jadi perlu diketahui parameter decay time. Untuk

mengetahui berapa cepat grounding dapat menetralisasi muatan.

Pengukuran tribocharging juga perlu dilakukan untuk mengetahui apakah

bahan tersebut anti-statik atau tidak. Umumnya bahan yang masuk

kategori statik disipatif adalah bahan buatan, artinya memang khusus

dibuat untuk mempunyai resistansi tertentu, misalnya bahan dasarnya

adalah insulatif tetapi diberi tambahan karbon dalam kadar tertentu untuk

membuatnya bersifat statik disipatif. Jika kadarnya berlebih, bahan juga

bisa bersifat konduktif.

Untuk mengukur nilai resistansi bahan, kita gunakan MegaOhmmeter

(atau Surface Resistance Meter). Alat ini semacam multimeter biasa tetapi dengan

jangkauan pengukuran sampai 100 G Ohm atau lebih. Kita juga dapat

menggunakan electrometer (misalnya Electrostatic Voltmeter/Fieldmeter) untuk

mengukur muatan listrik dari proses tribocharging dan dengan bantuan stopwatch,

kita pun dapat mengukur decay time secara kualitatif. Untuk hasil yang lebih

akurat, kita perlu menggunakan Charged Plate Monitor. Jadi, jika adanya muatan

listrik statik menimbulkan masalah, maka salah satu solusinya adalah dengan

menetralkan mutan listrik bersangkutan.

Cara efektif untuk menetralkan muatan listrik dilakukan berdasarkan sifat

listrik material/bahan.Pada dasarnya netralisasi muatan dapat dilakukan dua cara,

yaitu grounding dan ionisasi dengan ionizer. Grounding dilakukan jika elektron

dapat bergerak atau mengalir dalam bahan bersangkutan, yaitu dengan

menghubungkan bahan tersebut ke tanah/bumi atau bagian ground dari kabel

listrik karena tanah/bumi adalah reservoar muatan (sumber muatan yang tak-

terhingga). Sebaliknya, untuk bahan yang tak dapat mengalirkan muatan, maka

tidak ada jalan lain untuk menetralkan muatan kecuali memberikan muatan yang

berlawanan dari udara. Sebetulnya udara mengandung sejumlah molekul uap air

yang dapat menetralkan permukaan suatu benda, tapi netralisasi secara alami ini

akan berlangsung sangat lama.

Untuk mempercepat proses netralisasi, maka digunakan alat/peralatan

yang disebut Ionizer. Ionizer dirancang untuk menghasilkan sejumlah besar ion

positif maupun negatif dan ion-ion tersebut diarahkan ke permukaan benda yang

akan dinetralisasi. Selain itu, netralisasi juga dapat dilakukan dengan membasahi

permukaan bahan bersangkutan dengan air biasa (bukan DI water) atau larutan

yang mengandung air seperti IsoPropyl Alcohol (IPA).

MATERIAL KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

Material adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati

ruang. Berdasarkan pengertian tersebut maka material teknik adalah material yang

digunakan untuk menyusun sebuah benda dan digunakan untuk perekayasaan dan

perancangan di bidang teknik. Material-material yang sering digunakan didalam

masalah teknik di bagi menjadi 4 bagian besar yaitu logam, keramik, polimer, dan

komposit.

1. Logam

Logam adalah material yang mempunyai daya hantar listrik yang tinggi

dengan sifat konduktor yang baik dan tahan terhadap temperatur tinggi,

mempunyai titik didih tinggi, keras, mengkilap, tidak tembus cahaya, dan dapat

dideformasi. Logam yang digunakan sebagai bahan teknik terbagi menjadi 2 yaitu

logam berbahan dasar Fe (Ferro) atau besi dan logam yang tidak berbahan dasar

Ferro (non Ferro). Logam besi adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat

kuat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi.

Sedangkan logam non besi merupakan semua unsur logam yang komposisi

utamanya bukan besi. Contohnya adalah logam dan paduan seperti aluminium,

tembaga, timah, emas, magnesium, dan sebagainya.

a. Logam berbahan dasar besi

Ferro (Fe) berasal dari bahasa Latin yang berarti besi. Besi adalah logam

yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan

manusia sehari-hari. Dalam Sistem Periodik Unsur (SPU), besi mempunyai

simbol Fe dengan nomor atom 26. Besi merupakan logam yang melimpah nomor

dua setelah logam aluminium dan merupakan unsur melimpah nomor 4 penyusun

kulit bumi, membentuk 5% dari pada kerak bumi. Logam berbahan dasar besi

seperti besi tuang atau cast iron dan baja.

Tabel 2. Pembagian Paduan Logam Besi Menurut Komposisinya.

No

.Paduan Logam Besi Komposisi Kimia (%)

1. Besi Tuang (Cast Iron)

Besi Tuang Lunak

Besi Tuang Kelabu

Besi Tuang Putih

Besi Tuang Noduler

1.7% - 4% C ; 1% - 3% Si ; 0,80% Mn (maks) ;

0,10% P (maks) ; 0,05% S (maks) dengan

unsur-unsur pemadu seperti Cr, Ni, Mo, Al dan

logam lainnya.

2. Baja Paduan Rendah

Baja Karbon Rendah 0.08% - 0.35% C ; 0.25% - 1.50% Mn

Baja Karbon Sedang 0.35% - 0.50% C ; 0.25% - 0.30% Si

Baja Karbon Tinggi 0.55% - 1.70 % C ; 0.04% P ; 0.05% Si

3. Baja Paduan Tinggi

Baja Stainless a. Feritik (12% Cr dan kadar karbon rendah).

b. Martensitik (12% - 17% Cr dan 0.1% - 1%

C)

c. Austenitik (17%-25% Cr dan 8% - 20% Ni)

d. Duplek (23% - 30% Cr dan 2.5% - 7% Ni

serta unsur Ti dan Mo.

e. Presipitasi (seperti austenitik dengan unsur

pemadu Cu, Ti, Al, Mo, Nb atau N).

Baja Perkakas a. General Purpose Steels

b. Die Steels

c. High Speed Steels(0.85% - 1.25% C ;

1.50% - 2.0% W ; 4 - 9.5% Mo ; 3% - 4%Cr

; 1% - 4% V ; 5% - 12% Co).

1) Besi Tuang (Cast Iron)

Besi tuang atau besi cor adalah kelompok paduan besi memiliki kadar

karbon diatas 1.7% (berat). Dikarenakan elemen utamanya selain C dan Si,

juga ada elemen-elemen pemadu lainnya seperti Mn, S, P, Mg, dan lain-lain

dalam jumlah yang sedikit. Sifatnya sangat getas namun mampu cornya baik

dibanding baja.Titik cairnya lebih rendah, ketahanan korosinya lebih baik, hal

ini dikarenakan adanya grafit yang tersebar di dalam besi tuang. Berdasarkan

jenis matriksnya, besi tuang terdiri dari besi tuang lunak, besi tuang kelabu,

besi tuang putih, dan besi tuang noduler.

Karbon bebas dari besi cor berupa Grafit yang memiliki sifat getas. Dari

bentuk grafit besi cor dapat dibagi menjadi:

- Besi cor putih ( tidak memiliki grafit dan sifatnya hampir sama dengan

baja karbon tinggi)

- Besi Cor Kelabu (grafit berbentuk pipih)

- Besi cor nodular (grafit berbentuk bulat)

- Besi cor maliable( grafit berbentuk bunga)

2) Baja (Steels)

Baja paduan adalah baja paduan dengan berbagai elemen dalam jumlah

total antara 1,0% dan 50% berat untuk meningkatkan sifat mekanik. Baja

paduan dipecah baja paduan rendah dan baja paduan tinggi.

a. Baja paduan rendah (low alloy steel)

Baja paduan rendah biasanya digunakan untuk mencapai hardenability

lebih baik, yang pada gilirannya akan meningkatkan sifat mekanis lainnya.

Mereka juga digunakan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam kondisi

lingkungan tertentu.Dengan menengah ke tingkat karbon tinggi, baja paduan

rendah sulit untuk las. Menurunkan kandungan karbon pada kisaran 0,1% menjadi

0,3% bersama dengan beberapa pengurangan elemen paduan, meningkatkan

weldability dan sifat mampu bentuk baja dengan tetap menjaga kekuatannya.

Seperti logam digolongkan sebagai baja paduan rendah kekuatan tinggi. Baja

paduan rendah dikelompokan menjadi 3, yaitu:

- Baja karbon rendah (low carbon steel), baja ini dengan komposisi karbon

kurang dari 0.35%.Fasa dan struktur mikronya adalah ferrit dan perlit. Baja

ini tidak bisa dikeraskan dengan cara perlakuan panas (martensit) hanya bisa

dengan pengerjaan dingin. Sifat mekaniknya lunak, lemah, dan memiliki

keuletan dan ketangguhan yang baik.Serta mampu mesin (machinability) dan

mampu las nya (weldability) baik.

- Baja karbon sedang (medium carbon steel), baja ini memiliki komposisi

karbon antara 0.35%-0.50% C (berat). Dapat dikeraskan dengan perlakuan

panas dengan cara memanaskan hingga fasa austenit dan setelah ditahan

beberapa saat didinginkan dengan cepat ke dalam air atau sering disebut

quenching untuk memperoleh fasa ang keras yaitu martensit. Baja ini terdiri

dari baja karbon sedang biasa (plain) dan baja mampu keras.Kandungan

karbon yang relatif tinggi itu dapat meningkatkan kekerasannya. Namun tidak

cocok untuk di las, dengan kata lain mampu las nya rendah. Dengan

penambahan unsur lain seperti Cr, Ni, dan Mo lebih meningkatkan mampu

kerasnya. Baja ini lebih kuat dari baja karbon rendah dan cocok untuk

komponen mesin, roda kereta api, roda gigi (gear), poros engkol (crankshaft)

serta komponen struktur yang memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan aus,

dan tangguh.

- Baja karbon tinggi (high carbon steel), baja karbon tinggi memiliki

komposisi antara 0.55– 1.7% C (berat).Kekerasan dan kekuatannya sangat

tinggi, namun keuletannya kurang.baja ini cocok untuk baja perkakas, dies

(cetakan), pegas, kawat kekuatan tinggi dan alat potong yang dapat

dikeraskan dan ditemper dengan baik. Baja ini terdiri dari baja karbon tinggi

biasa dan baja perkakas.Khusus untuk baja perkakas biasanya mengandung

Cr, V, W, dan Mo. Dalam pemaduannya unsur-unsur tersebut bersenyawa

dengan karbon menjadi senyawa yang sangat keras sehingga ketahanan aus

sangat baik.

b. Baja Paduan Tinggi (high alloy steel)

Baja ini memiliki ketahanan korosi yang baik, terutama pada kondisi

atmosfer.Unsur utama yang meningkatkan korosi adalah Cr dengan komposisi

paling sedikit 11%(berat). Ketahanan korosi dapat juga ditingkatkan dengan

penambahan unsur Ni dan Mo. Baja tahan karat dibagi menjadi tiga kelas utama

yaitu jenis martensitik, feritik, dan austenitik. Jenis feritik dan martensitik bersifat

magnetis, sedangkan jenis austenitik tidak magnetis.

b. Logam berbahan bukan besi

Logam non besi adalah logam dengan unsur penyusun utamanya selain Fe

(besi) yang dicampur dengan unsur lain. Contohnya adalah kuningan (Cu + Zn),

alumunium, dan brass.

2. Keramik

Keramik adalah suatu material yang merupakan perpaduan logam dan non

logam yang membentuk sifat baru melalui proses pemanasan. Klasifikasi keramik

menurut bahannya dibagi menjadi dua yaitu bahan organik bukan logam dan

bahan dari senyawa logam seperti oksida, barida, karbida, dan nitrida. Pemakaian

keramik berbahan organik digunakan pada temperatur tinggi. Penggunaan

keramik biasanya untuk isolator, komponen-komponen abrasif, dapat digunakan

sebagai lapisan penghalang termal contoh Batu Tahan Api (BTA). Sifat-sifat

umum keramik adalah keras dan getas, kuat tariknya rendah, kuat tekan tinggi,

isolatir yang baik, tahan korosi, dan tahan pada temperatur tinggi. Keramik terbagi

atas dua, yaitu:

a. Keramik Tradisional

Keramik tradisional adalah keramik yang pembuatannya mengalami

proses pemisahan secara tradisional. Contohnya gerabah dan ubin.

b. Keramik Modern

Keramik modern adalah keramik yang mengalami proses kimia secara

modern untuk mendapatkan sifat yang diinginkan. Contohnya keramik pada besi

dibuat untuk mencegah rugi-rugi panas pada pencetusan awal pembakaran.

3. Polimer

Polimer merupakan gabungan monomer-monomer yang membentuk rantai

hidrokarbon (C-H) yang panjang. Klasifikasi polimer dapat dibagikan berdasarkan

sumber bahan dan sifat termalnya. Sifat-sifat umum dari polimer adalah ringan

(masa jenis relatif rendah), tidak tahan temperatur tinggi, kekuatan tarik rendah

dan keuletan tinggi, merupakan isolator yang baik, dan modulus elastisitas rendah.

Menurut sumber bahan, polimer terbagi menjadi dua yaitu dari alam seperti

hewan, tumbuhan, dan mineral, dan polimer dari bahan sintetis seperti hasil

polimerisasi hasil polimer adisi. Menurut sifat termal terbagi menjadi tiga yaitu:

a. Termoplastik

Termoplastik merupakan polimer dengan rantai karbon lurus, tidak tahan

temperatur tinggi, dan berkekuatan rendah. Contohnya plastik.

b. Termosetting

Termosetting merupakan polimer dengan rantai hidrokarbon bercabang,

tahan terhadap temperatur tinggi, dan mempunyai stabilitas yang tinggi.

Contohnya adalah PVC (Poly Vinyl Chloride) dan melamin.

c. Elastomer

Elastomer merupakan polimer yang mempunyai tingkat elastisitas yang

tinggi dan rantai karbon berbentuk jala. Contohnya karet alam.

4. Komposit

Komposit merupakan perpaduan dua unsur yang terdiri dari matriks dan

fiber/serat, yang masih memiliki sifat aslinya. Fiber sebagai penguat dan matriks

sebagai pengikat. Jenis-jenis fiber/serat ada empat, yaitu serat gelas, serat karbon,

serat polimer, dan serat logam. Berdasarkan matriksnya, komposit terbagi

menjadi:

a. Metal Matrics Composite (MMC) dengan logam sebagai matriks.

Contohnya badan pesawat terbang.

b. Ceramic Matrics Composite (CMC) dengan keramik sebagai matriks.

Contohnya tiang bangunan beton.

c. Polymer Matrics Composite (PMC) dengan polimer sebagai matriks.

Contohnya ban.

Klasifikasi dari komposit tergantung kepada bahan-bahan penyusun

seperti:

a. Beton bertulang, dengan matriksnya berupa pasir, semen, kerikil dan

seratnya berupa batang baja.

b. Pahat karbida, dengan matriksnya berupa perlit, dan seratnya berupa

karbida besi (sementit).

c. Pahat cermet, dengan matriksnya berupa keramik, dan seratnya berupa

logam.

d. Carbonex, dengan matriksnya berupa resin, dan seratnya berupa serat

karbon.

PERHITUNGAN DISTRIBUSI FASA MENGGUNAKAN HUKUM LEVER

Prosedur lever rule (hukum tuas) biasanya digunakan untuk mencari

persen atau fraksifase. Selain menggunakan hukum lever, digunakan juga garis

horizontal (tie line). Prosedur dari hukum tuas antara lain adalah sebagai berikut:

1. Tarik garis horisontal pada temperatur yang diketahui.2. Diperoleh komposisi alloy keseluruhan, Co.3. Fraksi sebuah fase dihitung dengan mengambil panjang dari

komposisi alloy keseluruhan, Co, kebatas fase yang lainnya dan dibagi dengan panjang total tie line(panjang CL - Cα).

4. Fraksi fase yang lain dilakukan dengan cara yang sama.5. Jika diinginkan dalam persen, fraksi dikali 100. Jika komposisi dalam % berat,

makafraksi adalah fraksi massa (berat).

W l=S

R+S

W l=Cα−C o

C α−CL

dimana: WL = fraksi berat fase L

Cα = komposisi fase α

CL = komposisi fase L

Co = komposisi keseluruhan

Sebagai contohnya yaitu diagram fase tembaga-nikel yang bisa dilihat pada

gambar dibawah ini:

W l=42,5−35

42,5−31,5

=0,68

Dengan cara yang sama untuk fase α :

W α=R

R+S

¿C o−CL

Cα−C L

¿ 35−31,542,5−31,5

=0,32