TUGAS MAKALAHMATAKULIAH MATERIAL ANORGANIK

JUDUL MAKALAH :KOMPOSITDisusun Oleh : KELOMPOK IXAndriyani Budi L(24030113140096)M.Alvien Ghifari (24030113140102)Artha Monica Andini(24030113130133)Fiki Agung Prakoso(2403011314xxxx)Desri(2403011314xxxx)Juanita pratiwi (2403011314xxxx)M. Saiqul Haq (2403011314xxxx)

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2015

BAB IITINJAUAN PUSTAKA1.2 Sejarah komposit.Sebenarnya komposit sudah ada sejak dahulu, ini dapat kita lihat manusia dulu telah berusaha untuk manciptakan berbagai produk yang terdiri dari gabungan lebih dari satu bahan untuk menghasilkan suatu bahan yang lebih kuat, contohnya penggunaan jerami pendek untuk menguatkan batu bata di mesir, panah orang mongolia yang menggabungkan kayu, otot binatang, sutera, dan pedang samurai jepang yang terdiri dari banyak lapisan oksida besi yang berat dan liat. Tetapi dengan kemajuan zaman maka manusia mulai berfikir untuk mengoptimalkan nilai efisiensi terhadap suatu produk. Maka para ahli mulai menyadari bahwa material tunggal (homogen) memiliki keterbatasan baik dari sisi mengadopsi desain yang dibuat maupun kondisi pasar.1.3 Definisi kompositMenurut Matthews dkk. (1993), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material pembentuknya berbeda. Komposit adalah perpaduan dari bahan yang dipilih berdasarkan kombinasi sifat fisik masing-masing material penyusun untuk menghasilkan material baru dengan sifat yang unik dibandingkan dengan sifat material dasar sebelum dicampur dan terjadi ikatan antar permukaan antara masing-masing material penyusun. Dengan adanya perbedaan dari material penyusunnya maka komposit antar material harus berikatan dengan kuat sehingga perlu adanya penambahan wetting agent.Kita bisa melihat definisi komposit ini dari beberapa tahap seperti yang telah digariskan oleh Schwartz : a. Tahap/Peringkat Atas Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda bolehlah dikatakan sebagai bahan komposit. Ini termasuk alloy polimer dan keramik. Bahan-bahan yang terdiri dari unsur asal saja yang tidak termasuk dalam peringkat ini. b. Tahap/Peringkat Mikrostruktur Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yang secara tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahan logam. Contoh besi keluli yang merupakan alloy multifusi yang terdiri dari karbon dan besi. c. Tahap/Peringkat Makrostruktur Merupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk bagi mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dimana konstituen gabungan masih tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik dan melihatkan kesan antara muka antara satu sama lain. Komposit berbeda dengan paduan (alloy), bahwa alloy (paduan) adalah kombinasi antara dua bahan atau lebih dimana bahan-bahan tersebut terjadi peleburan sedangkan komposit adalah kombinasi terekayasa dari dua atau lebih bahan yang mempunyai sifat-sifat seperti yang diinginkan dengan cara kombinasi sistematik pada kandungan-kandungan yang berbeda tersebut.1.4 Penyusun KompositKomposite tersusun oleh matriks dan filler. 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. 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 sebagi berikut : a. Mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur.b. Melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan.c. Mentransfer dan mendistribusikan beban ke serat. d. Menyumbangkan beberapa sifat seperti, kekakuan, ketangguhan dan tahanan listrik.Ada dua penyusun komposit atau lebih menimbulkan beberapa daerah dan istilah penyebutannya. Matrik (penyusun dengan fraksi volume terbesar), Penguat (penahan beban utama), Intherphase (pelekat antar dua penyusun), Interface (permukaan phase yang berbatasan dengan phase lain).

Gambar 1. Penyusun Komposit

1.5 Karakteristik KompositSifat maupun karakteristik komposit ditentukan oleh: Material yang menjadi penyusun komposit Karakteristik komposit ditentukan berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional

Bentuk dan penyusunan struktural Bentuk dan cara penyusun komposit akan mempengaruhi karakteristik komposit Interaksi antar penyusunBila terjadi interaksi antar penyusun maka akan meningkatkan sifat dari kompositSifat bahan komposit tidak hanya ditentukan oleh komposisi bahan pembangunnya, melainkan juga geometri (ukuran partikel, distribusi dan orientasi) dan konsentrasi bahan pembangunnya.1.6 Structural compositesStruktural komposit, dibagi menjadi dua yaitua) Laminate Laminate adalah gabungan dari dua atau lebih lamina (satu lembar komposit dengan arah serat tertentu) yang membentuk elemen struktur secara integral pada komposit. Proses pembentukan lamina ini menjadi laminate dinamakan proses laminai. Sebagai elemen sebuah struktur, lamina yang serat penguatnya searah saja (unidirectional lamina) pada umumnya tidak menguntungkan karena memiliki sifat yang buruk. Untuk itulah struktur

Gambar . Struktur laminate

Gambar 9. Mikrostruktur laminab) Sandwich panelsKomposit sandwich merupakan komposit yang tersusun dari 3 lapisan yang terdiri dari flat composite (metal sheet) sebagai kulit permukaan (skin) serta meterial inti (core) di bagian tengahnya (berada di antaranya). Core yang biasa dipakai adalah core import, seperti polyuretan (PU), polyvynil Clorida (PVC), dan honeycomb.Komposit sandwich dibuat dengan tujuan untuk efisiensi berat yang optimal, namun mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi

Gambar. Sandwich panel

Gambar . Structural composites sandwich panels1.7 Klasifikasi KompositBerdasarkan matrik, komposit dapat diklasifikasikan kedalam tiga kelompok besar yaitu:a. Komposit matrik logam (KML), logam sebagi matrikb. Komposit matrik polimer (KMP), polimer sebagai matrikc. Komposit matrik keramik (KMK), keramik sebagai matrik Bahan komposit dapat dikelompokkan kedalam empat bagian utama yaitu: 1. Matriks merupakan penyusun dasar komposit yang memiliki jumlah besar. Matriks dapat berupa logam, keramik atau polimer. 2. Bahan penguat (Reinforcement) merupakan penyusun komposit yang memperkuat dan meningkatkan sifat-sifat mekanik matriks.3. Bahan pengisi (filter) merupakan bahan untuk meningkatkan sifat dan jumlah bahan komposit sehingga mengurangi biaya produksi. 4. Bahan penambah (Additive) merupakan bahan untuk meningkatkan rekatan antar matriks dan penguat. 1.8 Keunggulan KompositBahan komposit memiliki banyak keunggulan. Diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan dan kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen dan baut-baut penyambung. Kekuatan tarik dari komposit serat karbon lebih tinggi daripada semua paduan logam (William, 2003).1.2.4 Daftar Perusahaan Penghasil Komposit a. PT. Asa Makmur Bersamab. Kayu Asri Indonesiac. PT. Partindod. Toko Sukses Jayae. Pt Taketase Utamaf. Bangun Sarana Makmurg. CV. Bangun Sarana Makmur1.2 KOMPOSIT MATRIK KERAMIK 1.2.1 Komposit Matrik KeramikCeramic Matrik Composite (menggunakan matriks keramik). CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik. Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah: oksida, carbide, nitride. Salah satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler. Kompsit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites CMC) ini biasanya digunakan pada lingkungan bertemperatur sangat tinggi, bahan ini menggunakan keramik sebagai matrik dan diperkuat dengan serat pendek, atau serabut-serabut (whiskers) yang terbuat dari silikon karbida atau boron nitride.1.2.2 Pembuatan keramik matriks-kompositBeberapa proses digunakan di keramik matrik komposit (CMC), yang meliputi pembentukan dengan proses berikut. Infiltrasi slurry adalah proses yang paling umum untuk membuat komposit matriks keramik. Ini melibatkan persiapan membentuk sebelumnya serat yang pertama adalah pengepresan panas dan kemudian diresapi dengan kombinasi bubur (yang berisi bubuk matriks), cairan pembawa, dan pengikat organik. Tinggi kekuatan, ketangguhan, dan struktur seragam diperoleh dengan proses ini, tetapi produk terbatas sifat suhu tinggi. Perbaikan lebih lanjut dari proses ini adalah reaksi ikatan atau reaksi sintering bubur. Proses sintesis kimia melibatkan sol gel dan teknik prekursor polimer. Dalam proses gel sol, sol (cairan koloid memiliki cairan seperti fasa kontinyu) yang mengandung serat diubah menjadi gel. Gel kemudian mengalami perlakuan panas untuk menghasilkan komposit matriks ceramix. Metode prekursor polimer adalah analog dengan proses yang digunakan dalam pembuatan serat keramik, menggunakan aluminium oksida, nitrida silikon, dan silikon karbida. Dalam infiltrasi uap kimia, serat porous masuk dengan fase matriks yang menggunakan teknik deposisi uap kimia (34.6) bagian. Produk ini memiliki sifat yang sangat baik pada suhu tinggi, namun proses ini memakan waktu dan mahal.a) Matrik yang sering digunakan pada CMC adalah :1) Gelas anorganic.2) Keramik gelas3) Alumina4) Silikon Nitrida1.2.3 Keuntungan dan Kerugian dari CMC a) Keuntungan dari CMC :1) Dimensinya stanil bahkan lebih stabil daripada logam2) Sangat tanggung , bahkan hampir sama dengan ketangguhan dari cast iron 3) Mempunyai karakteristik permukaan yang tahan aus4) Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi5) Tahan pada temperatur tinggi (creep)6) Kekuatan & ketangguhan tinggi, dan ketahanan korosib) Kerugian dari CMC1) Sulit untuk diproduksi dalam jumlah besar2) Relative mahal dan non-cot effective3) Hanya untuk aplikasi tertentu

1.2.4 Aplikasi CMCAplikasi CMC, yaitu sebagai berikut :1) Chemical processing = Filters, membranes, seals, liners, piping, hangers2) Power generation = Combustorrs, Vanrs, Nozzles, Recuperators, heat exchange tubes, liner3) Wate inineration = Furnace part, burners, heat pipes, filters, sensors.4) Kombinasi dalam rekayasa wisker SiC/alumina polikristalin untuk perkakas potong.5) Serat grafit/gelas boron silikat untuk alas cermin laser.6) Grafit/keramik gelas untuk bantalan,perapat dan lem.7) SiC/litium aluminosilikat (LAS) untuk calon material mesin panas.

BAB IIPENUTUP2.1 Kesimpulan 2.1.1 Komposit adalah perpaduan dari bahan yang dipilih berdasarkan kombinasi sifat fisik masing-masing material penyusun untuk menghasilkan material baru dengan sifat yang unik dibandingkan dengan sifat material dasar sebelum dicampur 2.1.2 Komposite tersusun oleh matriks dan filler.2.1.3 Sifat maupun karakteristik komposit ditentukan oleh material yang menjadi penyusun komposit , bentuk dan penyusunan struktural, interaksi antar penyusun2.1.4 Keramik matrik komposit diproses oleh tahap cair, tahapan solid, dua tahapan keramik matrik komposit dapat diproses oleh infiltrasi slurry, sintese kimia, atau infiltrasi uap air kimia.

9