3.1 Memahami jenis bahan teknik_P2

Ilmu Dan Rekayasa Material

A. Pendahuluan

   Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat material dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Mengapa harus belajar bahan teknik ?

1. Banyak masalah mengenai bahan yang ditemui oleh kalangan teknik di lapangan seperti masalah transmisi roda gigi dll.
2. Untuk bisa memilih bahan yang sesuai dengan spesifikasi kegunaan benda tersebut.

       Material  science  (Ilmu  Material):  disiplin  ilmu  yang  mempelajari  hubungan  antara struktur material dengan sifat–sifat material. Material engineering (Rekayasa Material) : dengan dasar hubungan struktur dan sifat bahan, mendisain struktur bahan untuk mendapatkan sifat– sifat yang diinginkan.

     Struktur bahan : pengaturan/susunan elemen–elemen di dalam bahan. Tinjauan struktur bahan dibedakan atas :

1. Struktur sub-atonik : ditinjau dari susunan elektron dengan inti
2. Level atom : ditinjau dari pengaturan atom atau molekul satu sama lain
3. Mikroskopik : ditinjau dari kumpulan group–group atom
4. Makroskopik : ditinjau dari struktur yang bisa dilihat dengan mata telanjang

      Sifat bahan : dilihat dari kemampuan bahan menerima perlakuan dari luar. Sifat–sifat bahan padat bisa di kelompokkan atas 6 kategori :

1. Sifat mekanik
2. Sifat listrik
3. Sifat termal/panas
4. Sifat magnet
5. Sifat optik
6. Sifat deterioatif

B. Klasifikasi Bahan Teknik

Gambar 1. Klasifikasi bahan dalam industri

Bahan bisa diklasifikasikan sebagai berikut :

• Logam : Konduktor yang baik tidak transparan
• Keramik : Campuran/senyawa non logam
• Polimer : Senyawa karbon dengan rantai molekul panjang, termasuk bahan plastik dan karet
• Komposit : Campuran lebih dari satu bahan, misal: keramik dengan polimer
• Semi konduktor : Bahan-bahan yang mempunyai sifat setengah menghantarkan listrik
• Biomaterial : Bahan yang digunakan pada komponen-komponen yang dimasukkan ketubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh yang sakit atau rusak

1. Logam adalah paduan yang mengandung besi (Fe) sebagai unsur utama seperti baja dan besi disebut dengan bahan logam besi, sedangkan bahan yang sedikit mengandung atau sama sekali tanpa kadar besi seperti Aluminium, Cu, Zn, Ni dll disebut bahan non-logam.
2. Keramik adalah bahan yang terbentuk dari hasil senyawa (compound) antara satu atau lebih unsur-unsur logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur anorganik bukan logam. Contoh  keramik :  silikon  oksida,  aluminium  oksida,  kalsiumoksida,  magnesium  oksida, kalium oksida dan natrium oksida
3. Polimer merupakan bahan yang memiliki berat molekul di atas 10.000, tersusun dari monomer yang saling berikatan kovalen (2 elektron yang saling berikatan). Seperti polietilen, polipropilen, polivinilklorid dll.
4. Komposit merupakan campuran bahan yang tersusun dari dua/lebih bahan dasar dalam skala makroskopis yang sifatnya sangat berbeda dengan sifat masing-masing bahan pembentuknya, contohnya : fiberglass, tripleks, semen-pasir, dan lain-lain. Bahan komposit alam contohnya : kayu, terdiri dari serat selulose  yang  berada  dalam matriks lignin