A.
Pengertian Material Komposit
(komposit)
Komposit adalah suatu jenis bahan
baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat
masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun
fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit).
Dengan adanya perbedaan dari material penyusunnya maka komposit antar material harus
berikatan dengan kuat, sehingga perlu adanya penambahan wetting agent.
Beberapa definisi komposit sebagai
berikut
·
Tingkat dasar : pada molekul tunggal
dan kisi kristal, bila material yang disusun dari dua atom atau lebih disebut
komposit (contoh senyawa, paduan, polymer dan keramik)
·
Mikrostruktur : pada kristal, phase
dan senyawa, bila material disusun dari dua phase atau senyawa atau lebih
disebut komposit (contoh paduan Fe dan C)
·
Makrostruktur : material yang
disusun dari campuran dua atau lebih penyusun makro yang berbeda dalam bentuk
dan/atau komposisi dan tidak larut satu dengan yang lain disebut material
komposit (definisi secara makro ini yang biasa dipakai)
B.
Tujuan pembuatan material komposit
Berikut ini adalah tujuan dari
dibentuknya komposit, yaitu sebagai berikut :
·
Memperbaiki sifat mekanik dan/atau
sifat spesifik tertentu
·
Mempermudah design yang sulit pada
manufaktur
·
Keleluasaan dalam bentuk/design yang
dapat menghemat biaya
·
Menjadikan bahan lebih ringan
C.
Penyusun Komposit
Komposit pada umumnya terdiri dari 2
fasa:
1.
Matriks
Matriks adalah fasa dalam komposit
yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan).
Matriks mempunyai fungsi sebagai
berikut :
·
Mentransfer tegangan ke serat.
·
Membentuk ikatan koheren, permukaan
matrik/serat.
·
Melindungi serat.
·
Memisahkan serat.
·
Melepas ikatan.
·
Tetap stabil setelah proses
manufaktur.
2.
Reinforcement atau Filler atau Fiber
Salah satu bagian utama dari
komposit adalah reinforcement (penguat) yang berfungsi sebagai penanggung beban
utama pada komposit.
Adanya dua penyusun komposit atau lebih
menimbulkan
beberapa daerah dan istilah
penyebutannya; Matrik (penyusun dengan fraksi volume terbesar), Penguat
(Penahan beban utama), Interphase (pelekat antar dua penyusun), Interface (permukaan
phase yang berbatasan dengan phase lain)
Secara strukturmikro material
komposit tidak merubah material pembentuknya (dalam orde kristalin) tetapi
secara keseluruhan material komposit berbeda dengan material pembentuknya
karena terjadi ikatan antar permukaan antara matriks dan filler.
Syarat terbentuknya komposit: adanya
ikatan permukaan antara matriks dan filler. Ikatan antar permukaan ini terjadi
karena adanya gaya adhesi dan kohesi.
Dalam
material komposit gaya adhesi-kohesi terjadi melalui 3 cara utama:
·
Interlocking antar permukaan
→ikatan yang terjadi karena kekasaran bentuk permukaan partikel.
·
Gaya elektrostatis
→ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik antara
atom yang bermuatan (ion).
·
Gaya vanderwalls
→ikatan yang terjadi karena adanya pengutupan antarpartikel.
Kualitas ikatan antara matriks dan
filler dipengaruhi oleh beberapa variabel antara lain:
·
Ukuran partikel
·
Rapat jenis bahan yang digunakan
·
Fraksi volume material
·
Komposisi material
·
Bentuk partikel
·
Kecepatan dan waktu pencampuran
·
Penekanan (kompaksi)
·
Pemanasan (sintering)
D.
Properties Komposit
Sifat maupun Karakteristik dari
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
dari penyusun
Bentuk dan cara penyusunan komposit akan mempengaruhi
karakteristik komposit.
•Interaksi antar penyusun
Bila terjadi interaksi antar penyusun akan meningkatkan
sifat dari komposit.
