ISOLASI KOMPOSIT

1. Pengertian Komposit

Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau gabungan.

Komposit berasal dari kata kerja “to compose” yang berarti menyusun atau menggabung. Jadi

secara sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan dari dua atau lebih bahan yang

berlainan.

Dalam hal ini gabungan bahan ada dua macam :

a. Gabungan makro :

Bisa dibedakan secara visual

Penggabungan lebih secara fisis dan mekanis

Bisa dipisahkan secara fisis dan mekanis

b. Gabungan mikro :

Tidak bisa dibedakan secara visual

Penggabungan ini lebih secara kimia

Sulit dipisahkan, tetapi dapat dilakukan secara kimia

Karena bahan komposit merupakan bahan gabungan secara makro, maka bahan

komposit dapat didefinisikan sebagai suatu sistem material yang tersusun dari campuran /

kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utamanya yang secara makro berbeda di dalam bentuk

dan atau komposisi material pada dasarnya tidak dapat dipisahkan. (Schwartz, 1984)

Material komposit terdiri dari dua buah penyusun yaitu filler (bahan pengisi) dan

matrik. Adapun definisi dari keduanya adalah sebagai berikut:

filler adalah bahan pengisi yang digunakan dalam pembuatan komposit, biasanya

berupa serat atau serbuk. serat yang sering digunakan dalam pembuatan komposit

antara lain serat E-Glass, Boron, Carbon dan lain sebagainya. Bisa juga dari serat

alam antara lain serat kenaf, jute, rami, cantula dan lain sebagainya.

matrik, menurut Gibson R.F, (1994) mengatakan bahwa matrik dalam struktur

komposit bisa berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik. Matrik secara

umum berfungsi untuk mengikat serat menjadi satu struktur komposit. Matrik

memiliki fungsi :

Mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur

Melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan

Mentransfer dan mendistribusikan beban ke serat

Menyumbangkan beberapa sifat seperti, kekakuan, ketangguhan dan tahanan listrik.

Penggunaan material komposit telah dikenal selama ribuan tahun pada alam sekitar

kita. Pada jaman mesir kuno, jerami digunakan pada dinding untuk meningkatkan performa

struktur. Kayu merupakan komposit alami yang sering digunakan selama ini. Para pekerja

kuno telah mengenal istilah komposit dengan menggunakan ter untuk mengikat alang2 untuk

membuat kapal komposit 7000 tahun yang lalu.

Perkembangan dari material komposit tidak terbatas hanya pada material bangunan

dan hal ini dapat dilihat pada abad pertengahan. Di Asia tengah, busur dibuat dari otot

binatang, getah kayu dan benang sutera dengan bahan perekat sebagai pengikat. Hasil dari

komposit yang berlapis2 (laminated) mimiliki daktilitas dan kekerasan (hardness) dari unsur

pokoknya namun kekuatan merupakan efek sinergi dari gabungan sifat material.

Beton, material yang digunakan oleh seluruh dunia dan juga material berbasis semen lainnya

juga merupakan suatu komposit. Perilaku dan sifat dari beton dapat dimengerti dan

direncanakan, diprediksi dengan lebih baik bila dilihat sebagai komposit dan begitu pula

dengan beton bertulang.

Material komposit akan bersinergi bila memiliki sebuah “sistem” yang

mempersatukan material2 penunjang untuk mencapai sebuah sifat material baru tertentu.

Seperti yang dikatakan oleh Aristotle pada 350SM “The Whole is more than just the sum of

components”. Aristotle berkeyakinan bahwa skema konseptual secara keseluruhan dari alam

perlu untuk dipersatukan dan tidak dapat ditinjau dari segi komponen yang terpisah-pisah.

Hal ini yang penting untuk diperhatikan dalam perencanaan struktur oleh seorang engineer.

Material komposit mempunyai beberapa keuntungan diantaranya (Schwartz, 1997) :

1. Bobot ringan

2. Mempunyai kekuatan dan kekakuan yang baik

3. Biaya produksi murah

4. Tahan korosi

Secara garis besar ada 3 macam jenis komposit berdasarkan penguat yang

digunakannya, yaitu:

1. Fibrous composite, yaitu komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapis

dan berpenguat fiber. Kayu adalah komposit alam yang terdiri dari serat hemiselulosa

dalam matriks lignin. Fiber yang digunakan untuk menguatkan matriks dapat pendek,

panjang, atau kontinyu. Berdasarkan jenis seratnya dibedakan atas:

a. Serat Kontinyu

Dengan orientasi serat yang bermacam-macam antara lain arah serat satu arah

(unidireksional), dua arah (biaksial), tiga arah (triaksial).

b. Serat diskontinyu

Serat menyebar dengan acak sehingga sifat mekaniknya tidak terlalu baik jika

dibandingkan dengan serat kontinyu.

Gambar 1. Fibrous composites

2. Laminated composite, yaitu komposit yang berlapis-lapis, paling sedikit terdiri dari

dua lapis yang digabung menjadi satu, dimana setiap lapisan pembentuk memiliki

karakteristik sifat tersendiri. Terdiri sekurang-kurangnya dua lapis material yang

berbeda dan digabun g secara bersama-sama. Laminated composite dibentuk dari dari

berbagai lapisan-lapisan dengan berbagai macam arah penyusunan serat yang

ditentukan yang disebut laminat.

Yang termasuk Laminated composites (komposit berlapis) yaitu :

Bimetals

Cladmetals

Laminated Glass

Plastic-Based Laminates

Gambar 2. Laminated composites

3. Particulate composite, yaitu komposit dengan penguat berupa partikel/serbuk yang

tersebar pada semua luasan dan segala arah dari komposit. Particulate composite

material (material komposit partikel) terdiri dari satu atau lebih partikel yang

tersuspensi di dalam matriks dari matriks lainnya. Partikel logam dan non-logam

dapat digunakan sebagai matriks. Empat kombinasi yang dapat digunakan sebagai

matriks komposit partikel:

Material komposit partikel non-logam di dalam matriks non-logam

Material komposit partikel logam di dalam matriks non-logam

Material komposit partikel non-logam di dalam matriks logam

Material komposit partikel logam di dalam matriks logam

Gambar 3. Particulate composites

Campuran antara matriks dan partikel penguat yang ada pada sistem material komposit

partikel dapat dibagi kedalam beberapa jenis, yaitu:

Nonmetallic In Nonmetallic Particulate Composites, yaitu sistem material komposit

partikel yang kedua atau lebih unsur pembentuknya (matriks dan penguat) tidak

berupa material logam, misalnya berupa ceramics matrix-glass particulate.

Metallic in Nonmetallic Particulate Composites, yaitu sistem material komposit

partikel yang memiliki matriks tidak berupa material logam, sementara partikel

penguatnya berupa material logam, misalnya aluminium powder dalam matriks

polyurethane atau polysulfide rubber.

Metallic In Metallic Particulate Composites, yaitu sistem material komposit partikel

yang baik matriks maupun partikel penguatnya berupa material logam, namun tidak

sama seperti model paduan logam (metal alloy), sebab penguat partikel logam tidak

melebur di dalam matriks logam.

Nonmetallic In Metallic Particulate Composites, yaitu sistem material komposit

partikel yang matriksnya berupa material logam, namun material penguatnya tidak

berupa material logam, melainkan dari jenis material nonlogam, misalnya ceramics

particulate dalam matriks stainless steel.

2. Klasifikasi Komposit

Sesuai dengan defenisinya, maka bahan material komposit terdiri dari unsur-unsur

penyusun. Komponen ini dapat berupa unsur organik, anorganik ataupun metalik dalam

bentuk serat, serpikan, partikel dan lapisan. Jika ditinjau dari unsur pokok penyusun suatu

bahan komposit, maka komposit dapat dibedakan atas beberapa bagian, antara lain :

1.Komposit Serat

Komposit serat, yaitu komposit yang terdiri dari serat dan matriks (bahan dasar) yang

diproduksi secara fabrikasi, misalnya serat ditambahkan resin sebagai bahan perekat.

Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau lapisan yang

menggunakan penguat berupa fiber/serat. Fiber yang digunakan bisa berupa glassfibers,

carbon fibers, armid fibers (poly aramide), dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak

(Chopped Strand Mat) maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang

lebih kompleks seperti anyaman.

2.Komposit Serpihan

Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnya yang

dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya. Suatu

komposit serpihan terdiri atas serpih-serpih yang saling menahan dengan mengikat

permukaan atau dimasukkan ke dalam matriks. Sifat-sifat khusus yang dapat diperoleh dari

serpihan adalah bentuknya besar dan datar sehingga dapat disusun dengan rapat untuk

menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. Pada

umumnya serpih-serpih saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat

membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan mekanis karena

penetrasi atau perembesan.

Jenis-jenis serat dan contoh bahannya yang dapat digunakan sebagai penguat pada

material komposit secara umum yaitu :

1. Serat Organik, contoh : Selulosa, Polypropilena, High Modulus Polythylena, dan lain-

lain.

2. Serat Anorganik, contoh : Asbes, Gelas, Metal, Keramik, Boron dan lain-lain.

Aplikasi dan pemakaian bahwa komposit yang diperkuat dengan serat secara luas dipakai

industri otomotif, industri kapal terbang, industri kapal laut, peralatan militer dan industri

perabotan rumah tangga. Hal ini menunjukkan perkembangan pesat dari material komposit,

karena mempunyai sifat yang lebih unggul, antara lain sebagai isolator yang baik.

Ketahanannya baik terhadap air dan zat kimia. Dengan demikian bahan komposit tidak dapat

berkarat, anti rayap dan tahan lembab. Bahan komposit alam umumnya berharga murah.

Bahan komposit termasuk bahan yang ringan dan kuat.

3. Komposit Isolator

Komposit isolator yang terbuat dari rod kayu dilapisi dengan porselen telah

diproduksi lebih dari 70 tahun. Perkembangan moderen sekarang ini, komposit isolator

terbuat dari fiber reinforced polymer (FRP) rod atau tube yang dilapisi oleh polymer housing

yang dimulai pada pertengahan tahun 1950-an. Sejak itulah, teknologi rod dan housing-nya

itu sendiri telah dianalisis dan dites secara laboratorium untuk mendapatkan hasil yang

maksimal. Pada saat ini, komposit isolator yang modern dan lebih handal telah menggunakan

fiber glass yang melapisi epoxy rod dan housingnya menggunakan silikon rubber.

Kinerja dari suatu isolator itu tidak hanya tergantung dari kualitasnya tetapi

kemampuannya untuk menahan stress tegangan. Untuk menguji kehandalan jenis isolator ini,

maka beberapa isolator ini telah dipasang di tower dengan berbagai jenis kondisi lingkungan.

Dari analisis yang didapat, beberapa hal yang dimiliki oleh suatu isolator FRP adalah sebagai

berikut :

Rod FRP tahan terhadap proses hidrolisis

Rod FRP tahan terhadap proses kimiawi untuk menghindari proses fracture

Ketebalan minimum dari sheath adalah 3 mm

Kekuatan mekanik diimprove dengan menggunakan kompresi end fitting yang terbuat

dari forged steel.

Core Material

Inti dari material mekanik dari komposit isolator ini adalah Fiber Reinforced Rod atau

tube. Untuk keperluan tegangan tinggi, fiber dilapisi oleh epoxy resin. Epoxy resin

mempunyai sifat isolator elektrik lebih baik dari pada polyester resin, yang banyak digunakan

dalam berbagai aplikasi, untuk mengurangi cost.

Gbr. 1. Desain Isolator Komposit

Walaupun rod atau tube dilapisi oleh polymer, ada kemungkinan kelembapan akan

masuk ke dalam. Untuk menghindari hal ini, maka fiber ini juga dilapisi oleh resin hidrolisis.

Resin ini sangat sulit untuk dimasuki air. Tetapi pada kenyataannya, air bisa saja masuk

terutama dibagian-bagian seperti end fitting atau batas antar housing. Sehingga, seal sangat

penting di bagian ini. Seal yang baik adalah yang menggunakan metal stable silicon karena di

bagian ini ada 3 jenis material yang mempunyai koefisien thermal yang berbeda.

Masalah lain yang merusak FRP adalah brittle fracture. Brittle fracture adalah

mekanikal failure dari FRP. Hal ini sudah menjadi kendali sejak tahun 60-an, yaitu sejak

polymer ini ditemukan. Yang menyebabkan terjadinya brittle fracture ini adalah stress korosi

yang disebabkan oleh asam. Asam ini ada di dalam air hujan. Asam inilah yang masuk ke

dalam fiber dan merusaknya. Kejadian ini sangat jarang tetapi mempengaruhi material

komposit dari manufaktur.

Untuk mencegah brittle fracture ini, maka digunakan chemical resistant E-glass fiber

(ECR) yang tahan terhadap asam.

3.1. Housing Material

Pada sekarang ini, telah dikenal beberapa teknologi komposit dari isolator yaitu epoxy

resin, PTFE, PUR, ethylene propylene rubber (EPR) dan silicon rubber (SIR).

Bagaimanapun, untuk menghadapi mekanikal stress yang besar, maka teknologi mulai beralih

ke bahan rubber. Untuk saat ini, aplikasi tegangan tinggi menggunakan silicon rubber (SIR),

sejak sudah terbukti selama 30 tahun tahan terhadap kondisi lingkungan yang berbeda-beda.

Keuntungan dari silicon rubber adalah flexibility meskipun di suhu rendah, high

mechanical strength, tahan terhadap cuaca seperti ozon, radiasi ultraviolet dan panas. Selain

itu, silicon rubber juga superior di kelas hidrofobik. SIR merupakan satu-satunya housing

yang membentuk layer terhadap polusi di permukaannya. Sehingga leakage current dan

flashover dapat direduksi. Sebagai tambahan, silicon rubber tidak membutuhkan pembersihan

secara berkala.

Bagaimanapun juga, silicon elastomer dan silicon rubber merupakan varian dari

sintetik rubber yang berbeda sifatnya tergantung dari komposit kimiawi, proses vulkanisasi,

filler material, filler content dan additifnya.

a. Pengaruh dari filler

Silicon rubber yang tidak diisi oleh filler atau additif mempunyai kualitas yang rendah

karena ikatan molekulnya sangat rendah. Untuk menambah tensile strength dan kekuatan

rubber, maka digunakan silicic acid. Untuk mencegah terjadinya tracking dan erosion

resistance, maka digunakan inorganic filler. Komposisi dari filler ini sebesar 70-80% dari

total berat isolator.

Alumina Trihydrate (ATH) adalah jenis inorganic filler yang paling umum. Telah

banyak penyelidikan dengan menggunakan salt fog test, dimana semakin banyak filler yang

ditambahkan, maka memperkecil tracking dan erosion resistance.

Cost yang rendah adalah keuntungan lain menggunakan filler, khususnya inorganic

filler dibandingkan dengan silicon rubber jenis Siloxane.

Gbr. 2. Pengaruh dari filler terhadap tracking

dan erosion resistance

Untuk mengurangi cost, beberapa manufactur menggunakan powder di samping

ATH. Walaupun demikian ATH mempunyai sifat elektrik yang lebih baik.

Pada dasarnya, filler itu tidak hanya mempengaruhi mekanikal and elektrikal

performance tetapi juga densitas, hardness, viskositas dan hidrofobik. Hidrofobik yang

dimiliki oleh silikon rubber disebabkan karena Low Molecular Weight (LMW) komponen

silikon. Proses filler mempengaruhi sifat hidrofobik itu sendiri ada dua cara yaitu filler

menggantikan siloxane, artinya LMW silikon dikurangi. Di sisi lain, filler juga sebagai

barrier bagi LMW silikon, sehingga proses difusi dari LMW itu sendiri menjadi lambat.

Sebagai kesimpulan, penambahan filler juga akan mengurangi sifat hidrofobik. Dari

statement di atas dapat diambil dua garis besar yaitu :

1. Untuk memperbaiki tracking dan erosion resistance, filler content harus ditambah.

2. Untuk memperbaiki sifat hidrofobik, fill er content harus dikurangi.

Untuk mendapatkan hasil yang terbaik, kedua hal di atas harus seimbang, tetapi

biasanya, manufaktur akan lebih cenderung ke hal yang pertama dengan menambah filler

untuk mengurangi cost.

b. Testimonial Penggunaan Silicon Rubber

Beberapa negara telah menggunakan silicon rubber sebanyak 60000 yaitu Afrika

Selatan, Canada, Australia, Naimibia, Spanyol, Swiss dan USA. Hasil yang bisa dipetik

adalah isolator silikon rubber ini mengurangi cost maintenance dan improve vandalism.

Kebanyakan silikon rubber ini tidak membutuhkan pembersihan terutama di daerah dengan

polutan tinggi dan performansinya tetap lebih baik dari EPDM dan jenis keramik. Beberapa

isolator jenis ini juga mengalami kegagalan brittle fracture.

Sejak tahun 1978, ESKOM (Afrika Selatan) telah menggunakan isolator jenis ini

untuk daerah polutan tinggi dan vandalisme tinggi terutama di daerah pantai yang memiliki

polutan garam yang tinggi. Sehingga ESKOM mengganti semua jenis isolator keramik

dengan jenis silikon rubber, karena ESKOM tidak membutuhkan cleaning yang biasanya

menggunakan helikopter untuk membersihkan.

Red Electrica de Espana (REE), Spanyol melaporkan sejumlah failure telah dikurangi

sejak mengganti isolator jenis glass dengan isolator silikon rubber. Florida Power and Light

(FPL) juga melaporkan, performansi ketahanan isolator terhadap polutan untuk jenis silikon

rubber ini lebih baik dibandingkan jenis lain baik itu dengan pembersihan atau tidak sama

sekali. Pada gambar 3, Silicon rubber (SIR) lebih baik performansinya dibandingkan dengan

EPDM housing (EPR 1 dan EPR 2) dan juga isolator keramik. Oleh karena itulah pada tahun

1991, FPL mengganti semua jenis EPR 1 dengan silicon rubber dan sejak itu, outage telah

berhasil dikurangi.

Di samping beberapa keuntungan yang telah dijelaskan di atas, didasarkan pada berat

isolator, silikon rubber juga telah mengurangi cost instalasi, di samping itu, safety pekerjaan

juga lebih baik, sedikit pekerja yang mengalami kecelakaan karena kemudahan dalam hal

instalasinya.

Gbr. 3. Banyaknya Flashover yang terjadi

menurut pengalaman FPL

3.2. Aluminium Matrix Komposit

Salah satu dari jenis komposit yang dipakai luas dalam berbagai aplikasi adalah

komposit Al/Al203. Komposit ini adalah pengembangan dari komposit bermatriks logam yaitu

aluminium, biasa disebut Aluminium Matrix Composites (AMCs) dengan alumina (Al203)

sebagai fasa penguat.

Bertitik tolak dari pengertian komposit, maka komposit Al-Al203 diharapkan dapat

menggabungkan sifat terbaik dari matriks aluminium (Al) sebagai material yang ringan,

konduktivitas panas dan listrik baik, serta ketahanan korosi tinggi (mudah membentuk lapisan

oksida yang kuat dan tahan terhadap korosi) dengan penguat alumina (Al2O3) yang memiliki

kekerasan tinggi (hard) sehingga tahan terhadap wear, kekuatan (strength) dan kekakuan

(stiffness) tinggi, sifat dielektrik yang excellent dari DC ke frekuensi GHz, konduktivitas

termal baik, kapabilitas ukuran dan bentuk yang baik, serta resisten terhadap serangan asam

kuat dan alkali pada temperatur tinggi.

Aluminium sebagai matriks pada komposit Al/Al2O3, merupakan logam dengan

kelimpahan terbesar di kerak bumi. Selain itu, logam ini memiliki melting point yang relatif

rendah yaitu 6580C, sehingga dengan penambahan unsur seperti tembaga (Cu), silikon (Si),

atau magnesium (Mg) akan menghasilkan paduan aluminium yang memiliki kekuatan yang

besar. Namun, jika dibandingkan dengan kekuatan baja paduan, maka paduan aluminium

masih berada jauh di bawahnya. Sementara itu, beberapa kekurangan dari logam ini seperti:

stiffness yang rendah, koefisien ekspansi termal yang sulit dikontrol, tidak memilki resisten

yang baik terhadap abrasi dan wear, serta sifat “miskin”nya pada temperatur tinggi.

Kombinasi dari keunggulan dan kelemahan di atas, menjadikan aluminium sebagai logam

yang paling banyak dijadikan obyek riset pada komposit yang bermatrik logam.

Tentu saja, berbeda antara aluminium dengan alumina (Al2O3), walaupun unsur utama

penyusun kedua material ini sama. Alumina (Al2O3) banyak digunakan dalam fabrikasi

material keramik, karena merupakan bahan baku yang menghasilkan keramik dengan

performa tinggi dan hemat biaya (cost effective). Beberapa aplikasi khusus dari alumina

(Al2O3) yaitu Gas laser tubes (tabung laser gas), wear pads (Baju anti peluru), seal rings,

isolator lisrik temperatur dan voltase tinggi, Furnace liner tubes, Thread and wire guides,

electronic substrates, Senjata balistik, abrasion resistant tube and elbow liners, thermometry

sensors, laboratory instrument tubes and sample holders, instrumentation parts for thermal

property test machines, dan media gerinda.

Ikatan antar atom pada alumina merupakan ionic bonding yang kuat, tidak heran jika

memiliki karakteristik yang diinginkan. Artinya, ia tetap stabil walaupun pada temperatur

yang sangat tinggi, karena membentuk fasa kristal heksagonal alpha (α-hexagonal) yang

sangat stabil. Pada oksida keramik, fasa ini merupakan yang paling kuat dan kaku. Lebih

lanjut, fasa ini memiliki kekerasan tinggi dan sifat dielektrik yang excellent. Dengan

demikian, banyak digunakan dalam cakupan aplikasi yang sangat luas.

Alumina murni, memiliki fungsi ganda baik sebagai atmosfer pengoksidasi maupun

pereduksi sampai 19250C. Sedangkan kehilangan berat material ini dalam ruang vakum

berkisar dari 10-7 sampai 10-6 g/cm2.det di atas temperatur 17000C sampai 20000C. Kemudian

dari pada itu, alumina sangat resisten terhadap serangan segala gas kecuali fluorine, dan tahan

terhadap semua reagen terkecuali asam hydrofluoric dan phosphosric. Adapun serangan pada

suhu tinggi, alumina dengan kemurnian rendah, mudah diserang oleh partikulat gas logam

alkali.

3.3. Komposit Al/Al2O3

Telah dijelaskan, sifat-sifat dari komponen penyusun komposit Al/Al2O3 yang terdiri dari

aluminium sebagai matriks dan alumina sebagai fasa penguat. Dalam hal ini, banyak

keunggulan dari AMCs jika dibandingkan dengan aluminium maupun paduan aluminium

yang tidak dikuatkan, yaitu:

Greater strength (kekuatan lebih besar).

Improved stiffness (kekakuan diperbaiki).

Reduced density/weight (mengurangi densitas/berat).

Improved high temperature properties (memperbaiki sifat temperatur tinggi).

Controlled thermal expansion coefficient (koefisien ekspansi termal terkontrol).

Thermal/heat management.

Enhanced and tailored electrical performance (peningkatan performa dan kinerja

elektrik).

Improved abrasion and wear resistance (memperbaiki ketahanan abrasi dan

aus).

Control of mass (especially in reciprocating applications) (control massa

(terutama dalam aplikasi khusus), dan

Improved damping capabilities (memperbaiki kapabilitas damping).

Keunggulan-keunggulan di atas, terlihat dari apresiasi yang lebih baik pada alumunium

murni yang semula memiliki modulus elastic 70 GPa meningkat menjadi 240 GPa dengan

diberi penguat 60% volume serat alumina yang kontinu. Sebaliknya, pemberian 60% volume

penguat dalam aluminium murni justru menurunkan koefisien ekspansi dari 24 ppm/0C

menjadi 7 ppm/0C. Hal ini, menunjukkan bahwa sesuatu hal yang mungkin mengadakan

perubahan terhadap properties aluminium sampai 2 atau 3 tingkat dengan penambahan

variasi volume penguat yang sesuai.

Sistem komposit AMCs menawarkan kombinasi dari properties yang sedemikian

rupa, yang dari tahun ke tahun telah dicoba dan digunakan di dalam banyak aplikasi-aplikas

structural, fungsional dan bukan structural di dalam bidang engineering yang bermacam-

macam. Kekuatan yang menggerakkan untuk penggunaan AMCs ini meliputi keunggulan

dalam aspek performa, ekonomi dan lingkungan. Penggunaan utama dari AMCs ini di dalam

sector transportasi yang memberikan keuntungan seperti pemakaian bahan bakar yang lebih

sedikit, suara yang kecil, dan menurunkan emisi di udara. Dengan melihat kecenderungan

perubahan peraturan yang semakin ketat di bidang lingkungan dan penekanan pada perbaikan

aspek keekonomian bahan bakar, penggunaan AMCs pada sektor transportasi akan

diutamakan dan tidak bisa terelakkan untuk tahun mendatang.

AMCs diharapkan dapat mengganti bahan-bahan monolitik seperti paduan

aluminium, paduan besi, paduan titanium, dan polimer berbasis komposit dalam aplikasi

tertentu. Sekarang, dengan penggantian bahan monolitik dengan AMCs dalam system

rekayasa semakin bertambah luas. Seakan ada yang memaksa kepada keperluan untuk

merancang ulang keseluruhan system untuk mendapatkan keuntungan dari penambahan berat

dan volume.

Beberapa jenis dari komposit AMCs berdasarkan bentuk reinforce, adalah sebagai

berikut (komposit Al/Al2O3, termasuk dalam no. 1, 2, dan 3):

1.      Particle-reinforced AMCs (PAMCs).

2.      Whisker-or short fibre-reinforced AMCs (SFAMCs).

3.      Continuous fibre-reinforced AMCs (CFAMCs).

4.      Mono filament-reinforced AMCs (MFAMCs).

Isolator komposit (composite insulator) telah digunakan di beberapa negara lebih dari

tiga dekade sebagai alternatif pengganti isolator porselin dan gelas. Isolator komposit

menunjukkan performansi yang bagus pada beberapa kondisi, terutama untuk daerah

berpolusi.

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh isolator komposit:

1. Ringan, kepadatan material komposit lebih rendah dibandingkan keramik maupun

gelas,hal ini menyebabkan isolator komposit ringan, sehingga mudah dalam

penanganan maupun instalasi.

2. Bentuk geometri sederhana, karena mempunyai karakteristik jarak rayap yang relatif

besar menyebabkan desain isolator komposit sederhana.

3. Tahan terhadap polusi, karena bahan komposit mempunyai sifat hidrophobik

(menolak air) yang baik. Sehingga air atau kotoran lainnya akan sukar menempel

pada permukaannya meskipun dioperasikan pada kondisi lingkungan yang berpolusi

maka isolator komposit mempunyai ketahanan tegangan lewat-denyar yang baik.

4. Waktu pembuatan lebih singkat dibandingkan dengan isolator porselin, namun tidak

mengurangi performansinya.

5. Tidak terdapat lubang karena pembuatan, karena sifat komposit yang berbeda dengan

porselin dalam hal pembuatannya. Sehingga memungkinkan tidak terjadinya tembus

internal.

Sedangkan kekurangan yang dimilki oleh isolator komposit adalah:

1. Penuaan/degradasi pada permukaannya (surface ageing), stress yang disebabkan

antara lain karena korona, radiasi UV atau zat kimia dapat menyebabkan reaksi kimia

pada permukaan polimer. Sehingga dapat merusak permukaan polimer (penuaan)

yang dapat menghilangkan sifat hidrofobiknya.

2. Mahal, bahan penyusun komposit lebih mahal dibandingkan dengan porselin maupun

gelas.

3. Kekuatan mekaniknya kecil, isolasi komposit biasanya tidak mampu untuk

menyokong dirinya sendiri. Oleh karenanya dalam instalasi dibutuhkan peralatan lain

seperti jacket (oversheath) sebagai penyokongnya.

4. Kompabilitas material, produk polimer menpunyai interface lebih dari satu sumbu

bergantung pada fungsi dan desainnya. Apabila terdapat banyak interface

menyebabkan pengaruh penting pada perekatnya. Oleh karenya harus diketahui

dengan jelas sebelum menggunakan isolator komposit, sebab dapat menimbulkan

korosi atau retakan apabila formulasinya tidak sesuai.