METODE SINTESIS MATERIAL

Fisika Material MM/GG Semester Ganjil

Untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Material yang dibina Oleh Bpk. Markus Diantoro

Oleh :

Tiara Intan C 409322419810

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG SEPTEMBER 2011

MACAM-MACAM METODE SINTESIS UNTUK SUATU MATERIAL DAN KEUNGGULANNYA

1.

Metode Lanxide ( stir Casting ) Stir Casting adalah suatu proses penting dari produk komposit dimana material bahan penguat digabungkan dalam cairan logam dengan cara pengadukan ( Prader,2001) Keunggulan : Pemilihan proses stir casting dalam pembuatan material ini dikarenakan teknik ini dapat membuat komposit logam dengan distribusi partikel keramik (Al2O3) yang merata dan homogen untuk dapat mendapat sifat mekanis yang baik.

2.

Metode perlakuan panas (heat treatment) Metode pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature rekristalisasi logam yang diproses. Akibat konkretnya ialah logam bersifat lunak pada temperature tinggi. Keunggulan : bahwa deformasi yang diberikan kepada benda kerja dapat relative besar, hal ini dikarenakan sifat lunak dan sifat ulet pada benda kerja, sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relative kecil, serta benda kerja mampu menerima perubahan bentuk yang besar tanpa retak.

3.

Metode Perlakuan dingin Metode pembentukan yang dilakukan pada daerah temperature dibawah temperature

rekristalisasi, pada umumnya pengerjaan dingin dilakukan pada suhu temperature kamar, atau tanpa pemanasan. Pada kondisi ini, logam yang dideformasi terjadi peristiwa pengerasan regangan. Logam akan bersifat makin keras dan makin kuat, tetapi makin getas bila mengalami deformasi, bila dipaksakan adanya suatu perubahan bentuk yang besar, maka benda kerja akan retak akibat sifat getasnya. Keunggulan : kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas, hal ini dikarenakan tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan. Contoh, proses penarikan kawat, dan pembentukan pelat.

4. Metode Ekstrusi Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap. Proses Ekstrusi pada Logam yaitu bahan baku dipanaskan terlebih dahulu agar menjadi lunak. Setelah itu

dimasukkan dalam container. Sebuah ram (stempel) menekan bahan tersebut melalui sebuah die (cetakan). Akibatnya bahan menjadi mulur dan terbentuk sesuai dengan penampang die. Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material akibat putaran screw. Keunggulan : bisa membuat benda dengan penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada sama sekali. Aluminium, tembaga, kuningan, baja dan plastik adalah contoh bahan yang paling banyak diproses dengan ekstrusi. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api 5. Metode Powder Metallurgy Powder Metallurgy adalah proses dimana sejumlah kecil komponen dihasilkan dengan pengepresan dan sinter serbuk logam dan serbuk keramik bersama-sama. Pengepresan adalah operasi yang paling penting. Komponen dalam bentuk tertentu diperoleh dengan pemadatan serbuk dalam cetakan (die) dengan tenaga yang cukup, mksudnya:. 1. Kerapatan yang diperlukan produk terpenuhi, 2. Terjadi deformasi plastis partikel serbuk dengan demikian luas kontak cukup memberikan kekuatan. 3. Menghasilkan adhesi dan penempelan secara dingin. 4. Memungkinkan partikel akhirnya terikat bersama selama penyinteran Keunggulan: 1. Komponen dapat dibuat sampai tingkat ukuran yang teliti tanpa finishing. 2. Proses ini mampu memproduksi komponen-komponen dengan titik cair tinggi seperti misalnya perkakas tungsten karbid. 3. Komposisi yang dikehendaki lebih teliti dari pada pengecoran.

4. Mampu memproduksi paduan logam yang tidak dapat ber campur dalam keadaan cair, misal tembaga-timah hitam, tembagatungsten. 5. Non logam seperti grafit dapat dicampurkan secara merata dalam konsentrasi tembaga. 6. Komponen dapat dibuat dengan sifat-sifat tanpa bentuk yang khusus termasuk kontrol kerapatan dan tahan pakai. 7. Metode Kopresipitasi Kopresipitasi merupakan salah satu metode yang digunakan untuk sintesis keramik dengan penambahan zat aditif berupa NH4OH. Dalam metode ini digunakan serbuk logam, yaitu serbuk Mg yang dilarutkan terlebih dahulu dengan asam kuat HNO3 yang kemudian diencerkan dengan akuades. Pada sampel tersebut diberi penambahan NH4OH sedikit demi sedikit sampai terbentuk endapan. Penelitian yang akan dilakukan ini menekankan pada pengaruh suhu kalsinasi terhadap kristalografi serbuk brucite yang dihasilkan dengan metodekopresipitasi.

Keunggulan: dapat menghasilkan material yang berukuran nano.

8. Metode Spin Coating Spin coating merupakan sebuah metode yang umum dan sederhana untuk pelapisan material polimer pada wafer silikon. Setelah larutan pelapis diteteskan pada wafer, sudut dari pelapisan ditentukan dengan gaya sentrifugal yang dikendalikan dari larutan menyebar pada wafer, dan pada kecepatan tinggi ( 2000- 4000 rpm ) lapisan tipis terbentuk (Hak-jukim, 2002). keunggulan : dapat mencapai ketebalan yang sangat kecil. 9. Metode pemesinan (machining) Metode pemotongan logam disebut sebagai proses pemesinan adalah proses pembuatan dengan cara membuang material yang tidak diinginkan pada benda kerja sehingga diperoleh produk akhir dengan bentuk, ukuran, dan surface finish yang diinginkan. Keunggulan : Proses pemesinan atau lebih spesifik lagi proses pembuangan material (material removal proces), memberikan ketelitian yang sangat tinggi dan fleksibilitas (keluwesan) yang besar.

10. Metode Leblanc Suatu metode yang bertujuan untuk menghasilkan secara efektif soda dari garam. Esensi dari proses ini adalah penggunaan marmer (kalsium karbonat) sebagai ganti besi Keunggulan: Proses Leblanc dapat menghasilkan soda dengan kualitas lebih baik daripada metoda sebelumnya. Namun, proses ini menghasilkan sejumlah produk samping seperti asam sulfat, asam khlorida, kalsium khlorida, kalsium sulfida dan hidrogen sulfida. 11. Metode Solvay Satu abad setelah usulan proses Leblanc, inventor Belgia Ernest Solvay (1838-1922) mengusulkan proses Solvay (proses soda-amonia), yang lebih maju dari aspek kimia dan teknologi. Telah diketahui sejak awal abad 19 bahwa soda dapat dihasilkan dari garam denagn amonium karbonat (NH4)2CO3. Solvay yang berpengalaman dengan mesin dan dapat mendesain proses produksi tidak hanya dari sudut pandang kimia tetapi juga dari sudut pandang teknologi kimia. Dia berhasil mengindustrialisasikan prosesnya di tahun 1863. Keuntungan terbesar proses Solvay adalah penggunaan reaktor tanur bukannya reaktor tangki. Air garam yang melarutkan amonia dituangkan dari puncak tanur dan karbondioksida ditiupkan kedalam tanur dari dasar sehingga produknya akan secara kontinyu diambil tanpa harus menghentikan reaksi. Sistem Solvay menurunkan ongkos secara signifikan, dan akibatnya menggantikan proses Leblanc.Satu-satunya produk samping proses Solvay adalah kalsium khlorida, dan amonia dan karbondioksida disirkulasi dan digunakan ulang. Dalam produksi soda dari garam, poin penting adalah pembuangan khlorin. Dalam proses Leblanc, khlorin dibuang sebagai gas asam khlorida, namun di proses Solvay, khlorin dibuang sebagai padatan tak berbahaya, kalsiu m khlorida. Karena keefektifan dan keefisienan prosesnya, proses Solvay dianggap sebagai contoh proses industri kimia.

REFERENSIJames F . Shackelford,Introduction of Material Science for engineer, Fourth edition,University of California, Darvis 1978 Little,Richard,Metal working Technology,McGraw Hill,1977 Harper, Charles A. (2000). Modern Plastics Handbook (edisi ke-1st). Mc Graw Hill.. hlm. 5.555.84. Media teknik No 2 tahun VIII April 1986-Juli 1986 NO . ISSN 0216-3012 Zulfia , Anne. Proses Pembuatan Material Komposit Logam Al/Al2O3 dengan Metode Lanxide (Stir Casting). Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 2004 Wahyu Budiono, Arief. Analisis Sifat Fisis Dan Mekanis Alumunium Dengan Cetakan Pasir.Universitas Muhammadiyah Surakarta.2009 Mayangsari, Rani. undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2010-02-02 13:38:30. Department of Chemistry.2009