PENDAHULUAN

Peranan material dalam kehidupan manusia

Material merupakan bagian dari kebudayaan dan pola pikir manusia untuk memperbaiki dan meningkatkan kinerja dan penampilan produk-produk yang di rancang/diporduksi.

a. Sarjana teknik elektro

- IC yang kinerjanya seketika

- Material isolasi tahan tegangan tinggi

b. Sarjana teknik mesin

- Bahan untuk engine otomotif mulai dari bahan keramik

- Bahan kekuatan tinggi dan ringan

c. Sarjana teknik sipil.

- Material beton ringan

- Material dengan estitika rendah.

Jenis-jenis MaterialJenis-jenis Material

Material teknik dapat digolongkan menjadi 4 jenis yaitu:Material teknik dapat digolongkan menjadi 4 jenis yaitu:

- Keramik- Keramik

- Logam- Logam

- Polimer.- Polimer.

- Komposit- Komposit

Beberapa referensi menggolongkan menjadi 5 jenis yaitu Beberapa referensi menggolongkan menjadi 5 jenis yaitu

SemikonduktorSemikonduktor

(terbuat dari kelompok bahan diatas)(terbuat dari kelompok bahan diatas)

Nilai Kekuatan dari berbagai katagori materialNilai Kekuatan dari berbagai katagori material

500

1000

1500

2000

Str

engt

h (M

Pa)

-Nylon

-Polyethyline

-SiC

-Si3N2

-ZrO2

-AL2O3

-Carbon Epoxy

-Boron Polyamide

-Carbon Polyamide

-Glass polyester

-Cobalt alloy

-High Strength Stell

-Alloy Steel

-Cu-Be Alloy

-Nickel Alloy

-Titanium alloy

-CU-ZN

-Alumunium alloy

-Zinc Alloy

Polymer

Ceramics

Composities

Metals

Nilai Daya Hantar Listrik dari berbagai katagori Nilai Daya Hantar Listrik dari berbagai katagori materialmaterial

Ele

ctric

al C

ondu

ctiv

ity (

ohm

-m) -1

1010

102

10-2

10-6

10-10

10-11

10-18

10-22

106

-Phenol Formadehide

-Nylon, Rubber

-Teflon

-Silica brick

-SiO3,Cristals

-Diamond

-SiO2 glass

-InAs

-InP

-Germanium

-Silicon

-GaAs

-Copper

-Steel

-Tin

Polymer

Ceramics

Semiconductors

Metals

Keramik :Keramik :

Sifat KeramikSifat Keramik

- Kuat- Kuat

- Keras- Keras

- sangat getas- sangat getas

- sifat hantar panas dan listrik rendah- sifat hantar panas dan listrik rendah

ContohContoh

- Bata- Bata

- barang pecah belah- barang pecah belah

- refraktori- refraktori

- isolator listrik- isolator listrik

Kegunaan pada saat iniKegunaan pada saat ini Impeller pada turbin gasImpeller pada turbin gas pistonpiston Cylender blockCylender block Perkakas paluPerkakas palu Perkakas potongPerkakas potong

Syarat keramik untuk kegunaan diatas harus mampu menahan Syarat keramik untuk kegunaan diatas harus mampu menahan bebanbeban

Sifat Logam:Sifat Logam: Daya hantar listrik dan panas baikDaya hantar listrik dan panas baik kekuatan relatif tinggikekuatan relatif tinggi kekakuan (stiffness) yang tinggikekakuan (stiffness) yang tinggi UletUlet mampu bentuk yang baikmampu bentuk yang baik Tahan terhadap daya kejutTahan terhadap daya kejut

Contoh Logam:Contoh Logam: Besi corBesi cor BajaBaja AlumuniumAlumunium MagnesiumMagnesium SengSeng Tembaga, dllTembaga, dll

Logam :Logam :

Sifat polimer:Sifat polimer: Daya hantar listrik dan panas rendahDaya hantar listrik dan panas rendah kekuatan relatif rendahkekuatan relatif rendah Elastisitas tinggiElastisitas tinggi Ulet Ulet mampu bentuk yang baikmampu bentuk yang baik

Contoh polimer:Contoh polimer: PVCPVC PEPE PSPS KaretKaret Bahan Adhesive (epoxy)Bahan Adhesive (epoxy)

Polimer:Polimer:

Pengertian : Material yang terdiri dari dua atau lebih Pengertian : Material yang terdiri dari dua atau lebih material.material.

Sifat KompositeSifat Komposite RinganRingan KuatKuat UletUlet Kekuatannya lebih tinggi dari material matriksnyaKekuatannya lebih tinggi dari material matriksnya

Komposit terdiri dari:Komposit terdiri dari: Matriks : bahan indukMatriks : bahan induk Reinforcing agent : bahan/material penguatReinforcing agent : bahan/material penguat

Berdasarkan Matrik komposit dibagi 3 kelompok:Berdasarkan Matrik komposit dibagi 3 kelompok: Komposit matrik logamKomposit matrik logam Komposit matrik PolimerKomposit matrik Polimer Komposit matrik keramikKomposit matrik keramik

KompositKomposit::

Komposit matrik logamKomposit matrik logam Digunakan untuk komponen tertentu yang sifat mekaniknya Digunakan untuk komponen tertentu yang sifat mekaniknya

rendah misal: kekerasan dan kekuatan tariknya sehingga rendah misal: kekerasan dan kekuatan tariknya sehingga dengan penguat misalnya keramik sifat mekaniknya menjadi dengan penguat misalnya keramik sifat mekaniknya menjadi meningkat.meningkat.

Komposit matrik Polimer :Komposit matrik Polimer : Kekerasan dan kekuatan rendah tetapi keuletannya tingi Kekerasan dan kekuatan rendah tetapi keuletannya tingi

sehingga dengan penguat logam kekuatan dan kekerasannya sehingga dengan penguat logam kekuatan dan kekerasannya meningkatmeningkat

Komposit matrik keramikKomposit matrik keramik Nilai kekerasan dan kegetasannya tinggi sehingga dengan Nilai kekerasan dan kegetasannya tinggi sehingga dengan

menguat logam tingkat keuletannya meningkat.menguat logam tingkat keuletannya meningkat.

Banyak digunakan dibidang elektronikaBanyak digunakan dibidang elektronika

Sifat SemikonduktorSifat Semikonduktor Sangat getasSangat getas Daya hantar listriknya dapat di kontrolDaya hantar listriknya dapat di kontrol Mengubah sinar listrik ke cayaha dan sebaliknyaMengubah sinar listrik ke cayaha dan sebaliknya

Aplikasi dalam bidang Elelktronika:Aplikasi dalam bidang Elelktronika: TransistorTransistor DiodaDioda Intergrated Circuit (IC)Intergrated Circuit (IC)

Semikonduktor:Semikonduktor:

Sifat – sifat (properties)Sifat – sifat (properties)MaterialMaterial

Sifat – sifat material :Sifat – sifat material :

- Sifat fisik- Sifat fisik

- Sifat Mekanik- Sifat Mekanik

- Sifat Teknologi- Sifat Teknologi

- Sifat Kimia- Sifat Kimia

Sifat FisikSifat Fisik

Sifat fisik suatu bahan adalah kemampuan Sifat fisik suatu bahan adalah kemampuan suatu bahan/material ditinjau dari sifat sifat suatu bahan/material ditinjau dari sifat sifat fisikanya.fisikanya.

Sifat yang paling penting adalah Sifat yang paling penting adalah

- KelistrikanKelistrikan

- KemagnetanKemagnetan

- Konduktivitas panasKonduktivitas panas

Sifat MekanikSifat MekanikSifat Mekanik suatu bahan adalah Sifat Mekanik suatu bahan adalah kemampuan suatu pahat dalam menerima kemampuan suatu pahat dalam menerima beban mekanik, baik beban Statis maupun beban mekanik, baik beban Statis maupun beban dinamis.beban dinamis.Contoh :Contoh :

- KetangguhanKetangguhan- KelelahanKelelahan- MulurMulur- Mampu tarik, dllMampu tarik, dll

Sifat TeknologiSifat Teknologi

Yaitu Kemampuan suatu bahan atau material Yaitu Kemampuan suatu bahan atau material untuk diproses lanjut atau dilakukan proses untuk diproses lanjut atau dilakukan proses pengerjaan permesinan.pengerjaan permesinan.

Contoh :Contoh :- Mampu mesinMampu mesin- Mampu LasMampu Las- Mampu corMampu cor- Mampu dibentukMampu dibentuk- Mampu dikeraskan, dllMampu dikeraskan, dll

Sifat KimiaSifat Kimia

Yaitu Ketahanan suatu material terhadap Yaitu Ketahanan suatu material terhadap lingkungan terutama dari sifat asam dan lingkungan terutama dari sifat asam dan basa.basa.

Contoh :Contoh :

- Ketahanan terhadap karatKetahanan terhadap karat

- Ketahanan terhadap panasKetahanan terhadap panas

- Beracun.Beracun.

Biji BesiBiji Besi

Biji Besi Limontit (2Fe2o3, 3h20)Biji Besi Limontit (2Fe2o3, 3h20) - Berwarna Merah tua- Berwarna Merah tua - Kandungan Fe = 30 s/d 50 %- Kandungan Fe = 30 s/d 50 %

Biji Besi Magnetis (Fe3o4)Biji Besi Magnetis (Fe3o4) - Berwarna hijau tua kehitam-hitaman- Berwarna hijau tua kehitam-hitaman - Mempunyai sifat magnetis- Mempunyai sifat magnetis - Kandungan Fe = 60 s/d 70 %- Kandungan Fe = 60 s/d 70 %

Biji Besi Halmatit (Fe2o3)Biji Besi Halmatit (Fe2o3) - Kandungan Fe = 40 s/d 60- Kandungan Fe = 40 s/d 60

Biji Besi spaat (FeCo3)Biji Besi spaat (FeCo3) - Berwarna putih kekuning-kuningan- Berwarna putih kekuning-kuningan - Berwarna biru pekat pada udara lembab- Berwarna biru pekat pada udara lembab - Kandungan Fe = 30 s/d 45 %- Kandungan Fe = 30 s/d 45 %