this is material
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

this is material

on

  • 3,410 views

the topic which explains about material, if you want search about material. this is it. Maybe it can help you. Good luck.. :)

the topic which explains about material, if you want search about material. this is it. Maybe it can help you. Good luck.. :)

Statistics

Views

Total Views
3,410
Views on SlideShare
3,410
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
107
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

this is material this is material Document Transcript

  • FISIKA MATERIAL DISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Fisika Material Yang dibina oleh Bapak Markus Diantoro Oleh Nurul Lathifah 409322417700 MMGG UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA DESEMBER 2011
  • A. SOAL1. Berdasarkan diagram fase biner, tentukan komposisi awal dan komposisi akhir dari senyawa yang disentering. Tentukan suhu sinteringnya dan gambar diagram!2. Jelakan reaksi kongruen, reaksi inkongruen, reaksi eutektik, reaksi peritektik. Jelaskan dilengkapi dengan gambar!3. Jelaskan kemungkinan dan jenis cacat pada zat padat. Jelaskan dengan gambar dan berikan akibat dari adanya cacat tersebut!4. Jelaskan karakteristik struktur dan sifat logam,(berikan contoh minimum 5 buah)!5. Jelaskan karakteristik struktur dan sifat keramik(berikan contoh minimum 5buah)!6. Sebutkan beberapa teknik pemrosesan logam dan berikan contoh manfaatnya!7. Sebutkan beberapa teknik pemrosesan keramikdan berikan contoh manfaatnya!B. JAWABAN PERTANYAAN DIAGRAM FASE Istilah fasa berkaitan dengan keadaan materi yang terpisah dan dapat diidentifikasi. Istilah ini dapat diterapkan baik pada material kristalin maupun non kristalin , dan merupakan cara yang mudah untuk menyatakan struktur materi. Dalam praktek jumlah diagram fasa relative banyak, namun apabila diamati dengan cermat, ternyata hanya ada 3 kelompok diagram fasa, yakni: 1. Diagram fasa yang menunjukka adanya kelarutan yang sempurna dalam keadaan cair dan padat. Seperti pada gambar dibawah ini : Gambar diagram fasa Cu-Ni
  • 2. Diagram fasa yang menunjukkan adanya kelarutan yang sempurna dalam keadaan cair, dan larut terbatas dalam keadaan padat:a. Diagram fasa yang mengandung reaksi fasa eutektikb. Diagram fasa yang mengandung fasa Peritektikc. Diagram fasa yang mengandung senyawa
  • 3. Diagram fasa yang menunjukkan adanya kelarutan yang sempurna dalam keadaan cair, dan ketidaklarutan dalam keadaan padat Di dalam konteks ilmu logam (material), diagram fasa merupakan suatu pemetaandari kondisi logam atau paduan dengan dua variabel utama umumnya ( konsentrasi dantemperatur). Secara umum ada 2 jenis diagram fasa yang dipakai, yaitu diagram fasa biner(terdiri atas 2 unsur logam) dan diagram fasa terner (terdiri atas 3 unsur logam). Dalampembahasan ini nanti, akan difokuskan pada diagram fase biner.DIAGRAM FASE BINER Diagram fase biner yang saya ambil sebagai contoh disini adalah diagram fase dari Al-Cu . Dari diagram fase tersebut akan dijelaskan bagaimana membentuk diagram single kristal, polikristal dan polikristal terorientasi. Berikut gambar diagaram fase Al-Cu :
  • 1. Terbentuknya Single Kristal Ada dua metode dasar dalam memmbuat kristal tunggal1. Solidifikasi dari lelehan Pada metode solidifikasi paling sederhana, Logam polikristalin yang akan diubah menjadi kristal tunggal disangga dalam cawan tidak reaktif horisontal (seperti grafit) dan dibekukan secara bertahap dari salah satu ujung dengan melewati dapur listrik bertemperatur maksimum sekitar 10 diatas titik leleh. Meskipun selama solidifikasi awal terbentuk beberapa nuklei, salah satu kristal dengan laju pertumbuhan yang peka terhadap orientasi mengalahkan kristal lainnya, dan menguasai seluruh medan pertumbuhan . Metode ini cocok sekali untuk pembibitan kristal dengan orientasi pertumbuhan yang telah ditentukan terlebih dahulu. Bibit kristal ditempatkan berdekatan dengan spesimen polikristal dalam kapal dan sambungan dilelehkan sebelum mulai dengan proses pelelehan/solidifikasi. Spesimen kawat dapat dikembangkan dalam tabung silika atau gelas tahan panas yang dilapisi dengan drafit (aquadeg) pada bagian dalamnya. Pada pengembangan lebih lanjut dari cara ini, benda uji diletakkan dalam tabung silika vakum lebih lanjut dan setelah ditempatkan dalam kapal tembaga yang didinginkan dengan dengan air melewati kumparan pemanas frekuensi tinggi yang menghasilkan zona lelehan . Kebanyakan teknik solidifikasi kristal tunggal diturunkan dari metode Bridgman dan Czocharlski. Pada metode Bridgman, sample logam murni ditempatkan dalam cetakan vertikal terbuat dari grafit licin, tirus hingga mencapai titik ujung. Cetakan perlahan-lahan diturunkan kedalam dapur tabung dengan zona lelehan sempit. Kristal mulai tumbuh dari titik ujung cetakan. Pada metode Czocharlski, yang sering disebut “penarikan kristal”, kristal benih ditarik perlahan-lahan dari permukaan logam cair, sehingga lelehan bersolidifikasi dengan orientasi yang sama dengan benih. Rotasi kristal selama penarikan menghasilkan kristal yang bulat. Teknik ini dimanfaatkan untuk pembuatan in vacuo kristal Si dan Ge . Kristal dapat juga dibuat dengan teknik “zona ambang” (floating zone) (misalnya untuk logam dengan titik cair tinggi seperti W, Mo, dan Ta) .Batang polikristal murni dijepit pada ujung atas dan bawah dengan jepitan yang didinginkan
  • dengan air dan diputar dalam gas mulia atau vakum. Daerah lelehan kecil, yang dihasilkan oleh kumparan frekuensi radio yang didinginkan dengan air atau yang dihasilkan oleh penembakan elektron yang berasal dari filamen sirkular, dilewatkan sepanjang sample. Kemurnian yang tinggi dapat dihasilkan karena spesimen tidak berhubungan dengan sumber kontaminasi dan juga karena ada aksi pemurnian zona . 2. pertumbuhan butir dalam keadaan padat Metode yang melibatkan pertumbuhan butir (2) didasarkan pada anil sampel yang dideformasi. Pada teknik anil regangan, logam berbutir halus diberi regangan halus tarik kritis sekitar 1-2%, kemudian dianil didapur gradien yang bergerak dan berada pada temperatur dibawah titik leleh atau temperatur transformasi. Regangan ringan menghasilkan beberapa nuklei kristalisasi; selama anil, salah satu satu nukleus tumbuh lebih cepat daripada nuklei potensial lainnya yang kemudian habis “termakan”. Metode ini diterapkan pada logam dan paduan dengan energi salah-susun tinggi seperti Al , besi-silikon. Sulit untuk mendapatkan kristal tunggal logam dengan energi salah-susun rendah seperti Au dan Ag, karena dengan mudah terbentuk kembaran anil yang mempunyai orientasi rangkap. Kristal tunggal logam heksagonal juga sulit dibuat karena pembentukan kembaran deformasi selama peregangan merupakan lokasi nukleasi yang efektif. Pada diagram fasa unsur Al-Cu Singgle kristal dapat diperoleh melalui proses partial melting , yaitu proses pemanasan sampai dengan titik leleh salah satu unsurnya. Pada contoh kasus disini misalkan untuk mendapatkan singgle kristal Cu maka campuran Al-Cu di panaskan hingga mencapai titik leleh Cu dan kemudian diturunkan perlahan-lahan. Begitu juga untuk mendapatkan singgle kristal Ag maka campuran Ag-Cu dipanaskan hingga mencapai titik leleh Ag dan kemudian diturunkan perlahan-lahan. Jadi intinya letak diagram singgle kristal itu tidak tepat pada titik leleh nya , tetapi agak berada dibawahnya. 2. Terbentuknya Polikristal Sedangkan pada proses terbentuknya polikristal, secara umum dapat dibuat dengan cara dpanaskan dan seteelah itu didinginkan secara cepat, sehingga tidak terjadi proses tumbuh, melainkan banyak terjadi nukleasi. Hal ini berbeda dengan single kristal yang terjadi sedikit proses nukleasi tetapi tumbuh. Proses di atas banyak menggunakan proses pemanasan dan pendinginan, proses tersebutdapat dijepaskan sebagai berikut : Heat treatment merupakan suatu proses pemanasan dan pendinginan yang terkontrol, dengan tujuan mengubah sifat fisik dan sifat mekanis dari suatu bahan atau logam sesuai dengan yang dinginkan. (Kamenichny, 1969: 74). Proses dalam heat treatment meliputi heating, colding, dan cooling. Adapun tujuan dari masing-masing proses yaitu :
  • 1. Heating : proses pemanasan sampai temperatur tertentu dan dalam periode waktu. Tujuannya untuk memberikan kesempatan agar terjadinya perubahan struktur dari atom-atom dapat menyeluruh.2. Holding : proses penahanan pemanasan pada temperatur tertentu, bertujuan untuk memberikan kesempatan agar terbentuk struktur yang teratur dan seragam sebelum proses pendinginan.3. Cooling : proses pendinginan dengan kecepatan tertentu, bertujuan untuk mendapatkan struktur dan sifat fisik maupun sifat mekanis yang diinginkan. Perlakuan Panas pada logam paduan Al-Cu : Perlakuan panas pada aluminium paduan dilakukan dengan memanaskan sampai terjadi fase tunggal kemudian ditahan beberapa saat dan diteruskan dengan pendinginan cepat hingga tidak sempat berubah ke fase lain. Jika bahan tadi dibiarkan untuk jangka waktu tertentu maka terjadilah proses penuaan (aging). Perubahan akan terjadi berupa presipitasi (pengendapan) fase kedua yang dimulai dengan proses nukleasi dan timbulnya klaster atom yang menjadi awal dari presipitat. Presipitat ini dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasannya. Proses ini merupakan proses age hardening yang disebut natural aging. Jika setelah dilakukan pendinginan cepat kemudian dipanaskan lagi hingga di bawah temperatur solvus (solvus line) kemudian ditahan dalam jangka waktu yang lama dan dilanjutkan dengan pendinginan lambat di udara disebut proses penuaan buatan. Digram fase perubahan mikrostuktur paduan Al-Cu Proses dari pemanasan awal hingga pendinginan cepat disebut proses perlakuan pelarutan (solution treatment), dan proses sesudahnya disebut proses perlakuan pengendapan (precipitation treatment). Mekanisme Pengerasan Untuk menjelaskan mekanisme terjadinya pengerasan, sebagai contoh diambil untuk diagram fase Al-Cu. Dari diagram tampak bahwa kelarutan Cu dalam Al menurun dengan menurunnya temperatur. Suatu paduan dengan 4 % Cu mulai membeku di titik 1 dengan membentuk dendrit larutan padat a. Dan pada titik 2
  • seluruhnya sudah membeku menjadi larutan padat a dengan 4 % Cu. Pada titik 3 kelarutan Cu dalam Al mencapai batas jenuhnya, bila temperaturnya diturunkan akan ada Cu yang keluar dari larutan padat a berupa CuAl2. Makin rendah temperaturnya makin banyak Cu-Al yang keluar. Pada gambar struktur mikro Al-Cu tampak partikel CuAl tersebar didalam matriks a. Dengan pemanasan kembali sampai diatas garis solvus (titik 3) semua Cu larut kembali di dalam a. Dengan pendingan cepat (quench) Cu tidak sempat keluar dari a. Pada suhu kamar struktur masih tetap berupa larutan padat a fase tunggal Sifatnyapun masih belum berubah. Masih tetap lunak dan sedikit ulet. Dalam keadaan ini larutan dikatakan sebagai larutan yang lewat jenuh karena mengadung solute yang melampaui batas jenisnya untuk temperatur itu. Setelah beberapa saat larutan yang lewat jenuh ini akan mengalami perubahan kekerasan dan kekuatan. Menjadi lebih kuat dan keras , tetapi struktur mikro tidak tampak mengalami perubahan .Penguatan ini terjadi karena timbulnya partikel CuAl2 (fase q) yang berpresipitasi di dalamkristal a. Presipitat ini sangat kecil tidak tampak di mikroskop (submicroscopic) dan akanmenyebabkan terjadinya tegangan pada lattis kristal a di sekitar presipitat ini . Karenapresipitat tersebar merata didalam lattis kristal. Maka dapat dikatakan seluruh lattis menjaditegang mengakibatkan kekuatan dan kekerasan menjadi lebih tinggi. Aging dapat dilakukan dengan membiarkan larutan lewat jenuh itu pada temperaturkamar selama beberapa waktu. Dinamakan natural aging atau dengan memanaskan kembalilarutan lewat jenuh itu ke temperatur di bawah garis solvus dan dibiarkan pada temperaturtersebut selama beberapa saat. Dinamakan artficial aging Bila aging temperatur terlalu tinggidan atau aging time terlalu panjang maka partikel yang terjadi akan terlalu besar (sudahmikroskopik) sehingga effek penguatannya akan menurun bahkan menghilang sama sekali,dan ini dinamakan over aged.Proses precipitation hardening atau hardening dapat dibagi menjadi beberapa tahap yaitu: 1. Solution treatment, yaitu memanaskan paduan hingga diatas solvus line. 2. Mendinginkan kembali dengan cepat (quenching) 3. Aging, yaitu menahan pada suatu temperatur tertentu (temperatur kamar atau temperatur dibawah solvus line) selang waktu tertentu.
  • REAKSI KONGRUEN, INKONGRUEN, EUTEKTIK DAN REAKSI PERITEKTIKA. REAKSI KONGRUEN Adalah Reaksi yang terjadi tanpa adanya perubahan komposisi atau reaksi yang terjadi saat senyawa mengalami titik cair atau titik beku yang kongruen. Titik cair atau titik beku yang kongruen itu sendiri terjadi ketika sebuah senyawa mencair atau membeku tanpa adanya perubahan komposisi. Reaksi kongruen ada pada fasa intermediet yang memiliki struktur kristal yang berbeda dengan fasa primer dan terletak diantara fasa primer dalam diagram fasa. Fasa intermediet terdapat mulai dari temperature ruang hingga likuidus, dan mencair atau membeku tanpa perubahan komposisi. Di titik ini terjadi reaksi kongruen : titik cair paduan eutetik tidak kongruen. Fasa dengan pencairan kongruen dijadikan sarana untuk membagi diagram fasa yang kompleks (biner atau terner) menjadi bagian yang lebih mudah dimengerti. Contoh dari transformasi kongruen termasuk transformasi allotropic. Berikut contoh gambar dari reaksi kongruent pada hafnium –vanadium. Yang mana merupakan fasa single kristal (spesifik pada point temperatur dan komposisi dengan reaksi eutektik, peritektik dan terjadi fase transformasi yang kongruen) : Gambar diagram fase hafnium dan fanadiumB. REAKSI INKONGRUEN
  • Adalah Reaksi yang terjadi dengan adanya perubahan komposisi.Reaksi peritektik merupakan contoh dari inkongruen untuk fasa intermediet.C. REKSI EUTEKTIK Adalah reaksi fasa yang terjadi dimana satu fasa cair berubah menjadi 2 fasa yang berbeda [ L ] atau Reaksi dimana material mengalami larut sempurna dalam keadaan cair dan tidak larut sempurna atau sebagian dalam keadaan padat. Sedangkan logam campur eutektik adalah logam campur dimana komponennya mempunyai kelarutan cair yang menyeluruh tetapi kelarutan padatnya terbatas (insoluble as solids). Contohnya seperti pada Perak dan tembaga ( Ag-Cu). Berikut contoh diagram fase Eutektik : Keterangan : # Angka 10 --> batas kelarutan B di A adalah 10%; # Angka 60 --> jika komposisi A dan B mamiliki 60% # Angka 90 --> A larut di B dengan maksimal 10%.D. REAKSI PERITEKTIK Reaksi Peritektik adalah sistem dengan komponen titik cair yang sangat berbeda. Reaksi ini hampir sama dengan reaksi eutektik, biasanya reaksi peritektik terdapat pada sistem yang lebih rumit seperti Cu-Zn dengan rentetan terdiri dari lima reaksi peritektik
  • . .Keterangan : Garis komposisi 1 dan 2 diagram fasa jenis ini mirip dengan garis 1 dan 2diagram fasa jenis sebelumnya yang memiliki reaksi fasa eutektik. Garis komposisi 3 : Diketahui komposisi paduan A dan B = 30 %. Tahapan solidifikasinya adalah sebagai berikut : Titik 1 dan 2, adalah 100% cair dan pengintian padat . Pada saat garis 3, garis komposisi memotong garis horizontal peritektik,sehingga, terjadi 2 tahapan tranformasi fasa. Fasa cair berubah menjadi fasa padat mengikuti reaksi fasa peritektik,yakni: Fasa cair ditambah fasa pada, menghasilkan fasa padat yang berbeda, atau fasacair jika berubah menjadi fasa padat, membutuhkan sebagaian fasa . Perbandingan dan L tergantung garis dari peritektik diagram fasanya. Dalam hal iniperbandingannya: (70-60) : 60-20) = 1 : 4. Sehingga dari L = 20%,fasa lain yang diperlukan adalah = ¼ x 20% = 5%. Jadi untuk mengubah L 20%menjadi fasa padat, memerlukan fasa ? = 5% sehingga didapatkan : L+ L= 20%, dan =5 % didapatkan = 25% Sehingga pada akhir tahap II diperoleh : = 80 % - 5 % = 75 % = L + = 20 % + 5 % = 25 % Titik 1 dan 2, adalah 100% cair dan pengintian padat . Pada titik 3, Tahapan pembekuannya adalah sebagai berikut: Pada saat garis 4 memotong garis horizontal peritektik, terjadi 2 tahapantransformasi fasa. Paduan A dan B dengan B =60%. Pada titik 1 dan 2, adalah 100 % L danPengintian . Pada titik 3, garis komposisi memotong garis horizontal peritektik,sehingga terjadi 2 tahap transformasi fasa. Paduan A dan B dengan B = 65%. Pada titik 1 dan 2, adalah 100 % L danpengintian . Pada titik 3, pada saat garis komposisi 6 memotong garis horizontal,maka terjadi 2 tahapan tranformasi fasa.
  • CACAT DALAM PADATAN Cacat pada material selalu ada, secara khusus cacat pada kristal. Padatan selalu mengandung diskontinuitas struktural dan daerah tertentu yang tidak teratur. Heterogenitas ini terdapat pada skala mikroskopik dan makroskopik, dengan cacat atau ketidaksempurnaan, mulai dari atom yang hilang atau salah tempat, hingga cacat yang kasat mata. Kebanyakan material yang digunakan untuk komponen rekayasa dan struktur terbuat dari sejumlah besar butir atau kristal. Oleh karena itu wajar apabila permukaan batas butir dari agregat polikristalin seperti itu dianggap sebagai ketidaksempurnaan. Cacat lain yang relatif besar seperti pori penyusutan, gelembung gas, inklusi material asing, dan retak ditemukan tersebar didalam butir suatu material logam atau keramik.Cacat ini biasanya dipegaruhi oleh pemrosesan material dan bukan merupakan sifat dasar material. Kecacatan ini biasanya diakibatkan adanya :1. efek vibrasi yang ada pada atom, sehingga atom mudah pindah2. inklusi atau adanya atom asing3. gaya-gaya dari luar yang memungkinkan atom-atom berpindah tempat, contoh: beban termal, dan beban mekanik . akibat adanya ketidaksempurnaan susunan atom , maka kekuatan menjadi turun. Adapun jenis-jenis ketidaksempurnaan atau jenis-jenis cacat adalah:a. Cacat Titik (Point Defect) Cacat titik atau point defect terdiri dari kekosongan, penggantian atom (substitusi), dan penyisipan atom (interstisi). Substitusi atau interstisi ditentukan oleh ukuran atau diameter atom asingnya. Intertisi jika atom yang nyisip lebih kecil dengan perbedaan diameter atom lebih besar dari 15%. Sedangkan substitusi jika diameter atom hampir sama atau perbedaan diameter atom lebih kecil. a.1. Kekosongan Cacat titik kekosongan, yaitu cacat yang diakibatkan satu atom hilang dan tempatnya kosong tidak terisi. Cacatan: Kekosongan memudahkan atom untruk berpindah tempat. Proses pemindahan atom dari suatu tempat ke tempat lain disebut DIFUSI Gambar Cacat titik kekosongan. a.2. Penggantian (Substitusi) Cacat titik Substitusi, yakni cacat yang diakibatkan satu atom diganti oleh atom lain yang diameternya hampir sama atau lebih besar. Gambar Cacat titik Substitusi:
  • a.3. Penyisipan (Interstisi) Cacat titik interstisi, yakni cacat yang diakibatkan satu atom asing yanglebih kecil, nyisip di rongga. Gambar : a.4. Impurity (ketidakmurnian), yaitu adanya atom “asing” yang menggantikan tempat yang seharusnya diisioleh atom. Impuritas adalah atom asing yang hadir pada material. Logam murni yang hanyaterdiri dari satu jenis atom adalah tidak mungkin. Impuritas bisa menyebabkan cacat titikpada kristal. Ada paduan dimana atom impuritas sengaja ditambahkan untuk mendapatkankarakteristik tertentu pada material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atauketahanan korosi.a.5. Cacat Schottky dan Frenkel Cacat ini banyak dijumpai pada kristal ionik. Cacat Schottky adalah berupa kekosongan pada suatu titik kisi bersama-sama dengan cacat sisipan di permukaan. Sedangkan bila kekosongan berpasangan dengan sisipan di dalam kristal membentuk cacat Frenkel. Dari sumber lain ada juga yang menyebutkan cacat titik meliputi:a.6. Cacat titik dalam kristal nonmetalik Cacat titik dalam struktur nonmetalik, khususnya struktur ionik, berkaitandengan hal-hal tambahan (seperti persyaratan untuk mempertahankan kenetralan listrik dankemungkinan keberadaan cacat anion dan cacat kation). Misal, kekosongan anion pada NaClakan menjadi cacat bermuatan positif dan dapat menjebak elektron dan mengubahnyamenjadi pusat F yang netral. Selain itu kekosongan anion mungkin pula berkaitan denganinterstisi anion atau kekosongan kation. Pasangan kekosongan-interstisial yang dihasilkannyadisebut cacat frenkel dan pasangan kekosongannya disebut cacat schottky, seperti terlihatpada gambar 4.5. Interstisial lebih sering dijumpai dalam struktur ionik dibandingkan dalamstruktur metalik, karena keberadaan “lubang” atau interstisi dalam jumlah yang besar. Secara keseluruhan energi pembentukan dari kedua jenis cacat ini berbeda danhal ini menghasilkan perbedaan dalam konsentrasi cacat. Berkaitan dengan kekosongan Ef ->Ef + , maka apabila temperatur dinaikan pada tahap awal terbentuk lebih banyak kekosongankation dibandingkan kekosongan anion yang berasal dari dislokasi dan batas namun medanlistrik yang dihasilkan menghambat pembentukan kation dan memicu pembentukan anionsehingga pada kesetimbangan terdapat anion adan kation dengan jumlah yang hampir sama.Ion asing dengan valensi berbeda dengan kation penerima juga menimbulkan cacat titik untukmempertahankan netralitas muatan. Contoh semikonduktor tipe-p (muncul karena kekurangan kation) adalah NiO,PbO dan Cu2O, sedangkan semikonduktor tipe-n (muncul akibat kelebihan kation) adalahoksida Zn, Cd, dan Be.
  • Berikut gambar macam-macam cacat titik :a.7. Iradiasi padatan Terdapat beberapa macam jenis radiasi energi tinggi seperti ( neutron, elektron,partikel- , proton, deutron, fragmen fisi uranium , sinar- , sinar –X) semua jenis radiasitersebut mampu menghasilkan “kerusakan radiasi” pada material yang terkena radiasi.yangmenarik perhatian husus adalah prilaku material yang terkena iradiasi dalam reaktor nuklir.Hal ini dikarenakan neutron yang dihasilkan reaktor melalui reaksi fisi memiliki energisangat tinggi sekitar ( 2 MeV ) karena tidak bermuatan dan tidak dipengaruhi medan listrikyang mengelilingi nukleus atomik selain itu neutron dapat berpenetrasi cukup jauh dalamstruktur. Kerusakan yang terjadi tidak terlokalisir namun terdistribusi dalam padatan denganbentuk damage spike (puncak kerusakan). Kerusakan akibat iradiasi sebagian besar berbentuk interstisi yaitu atom yangditumbuk pindah keposisi interstisi dalam kisi sehingga mengalami kekosongan . wujud laindari kerusakan radiasi adalah dispersi energi atom yang dihentikan dan berubah menjadienergi getaran kisi. Energi terkonsentrasi didaerah sempit dan untuk waktu yang sangatsingkat logam mengalami pemanasan lokal . Untuk membedakan kerusakan ini dari puncak perpindahan dengan energicukup besar untuk memindahkan atom, maka daerah yang terpengaruh panas ini disebut spiketermal (temperatur puncak).a.8. Konsentrasi cacat titik Tahanan listrik merupakan salah satu sifat paling sederhana dan paling pekauntuk meneliti konsentrasi cacat titik. Cacat titik merupakan penghambur elektron yang kuatdan peningkatan tahanan ( ) dapat ditulis dengan persamaan : A : konstanta entropi pembentukan : energi pembentukan kekosongan : temperatur kuens Pada temperatur tinggi , konsentrasi kesetimbangan kekosongan sangat tinggidalam struktur, memungkinkan terbentuknya kelompok kekosongan ganda bahkankekosongan rangkap tiga bergantung pada nilai energi ikatan masing-masing. Pada kondisikesetimbangan antara kekosongan tunggal dan kekosongan ganda, konsentrasi kekosongantotal adalah cv = c1v + 2ccv . sedangkan konsentrasi kekosongan ganda adalah ccv = Azc1v2exp [B2/kT] . B2 : energi ikatan untuk pasangan kekosongan sekitar 0,1-0,3 eV
  • z : faktor konfigurasi perpindahan kekosongan ganda merupakan proses yang lebih mudah dan energi aktifasi perpindahannnya sedikit lebih rendah dibandingkan Em untuk kekosongan tunggal.b. Cacat Garis (Line Defect) Cacat garis disebut juga dislokasi atau dislocation. Dislokasi terbagi dua, yakni dislokasi garis (edge dislocation), dan dislokasi ulir (screw dislocation). b.1 Dislokasi Garis Dislokasi sisi terjadi jika garis dislokasinya tegak lurus dengan vector BURGER yaitu arah pergerakan slip. Vektor burger menentukan pergeseran atomik ketika dislokasi bergerak melalui bidang slip. Nilainya ditentukan oleh struktur kristal kartena sewaktu terjadi sllip perlu dipertahankan struktur kisi identik baik sebelum maupun sesudah dislokasi terjadi. Gerak dislokasi garis atau sisi dibatasi pada stu bidang saja. b.2. Dislokasi Ulir Dislokasi Ulir terjadi jika : Garis dislokasinya sejajar dengan vector BURGER. Jika dislokasinya diteruskan sampai permukaan,maka akan terjadi DEFORMASI. Dibawah pengaruh tegangan (dimana tegangan > σy material tersebut), maka dislokasi dapat bergerak (hanya yang terletak pada bidang geser). Dislokasi akan bergerak terus jika tegangan lebih besar dari σy, sehingga kedua dislokasi akan bertemu, maka vector bergeser tidak terletak pada bidang geser akan menyebabkan terkuncinya dislokasi (CESSILE DISLOCATION). Mudah tidaknya dislokasi digerakkan erat kaitannya dengan kekuatan logam atau ketahanan terhadap DEFORMASI PLASTIS Gerakan yang mencapai permukaan logam menandakan logam tersebut telah mengalami deformasi. Agar logam kuat maka dislokasinya dibuat tidak/sukar bergerak, jika kedua dislokasi bertemu maka dislokasinya akan sempurna (dislokasi makin banyak). Pola tersebut terjadi saat pengerjaan logam mengalami pendinginan. Maka tinggi dislokasi, logam makin keras, disebut STRAIN HARDENING (jka beban >σy). Yang
  • menghambat suatu dislokasi biasanya dislokasi lain atau bisa juga penyebab yang lain (misalnya :pelarut) . Perbedaan penting antara gerak dislokasi ulir dan gerak dislokasi garis terjdi karena dislokasi ulir memiliki simetri silindris terhadap sumbunya dan vektor burger sejajar dengan sumbu ini.c. Cacat Bidang Cacat bidang adalah cacat pada atom, dimana satu bidang atom mengalami cacat. Cacat bidang terbagi jadi dua, yakni: batas butir (Grain boundary), dan garis kembar (Twin). c.1. Batas Butir ( Grain Boundary) Batas butir merupakan garis batas yang terjadi dari pertemuaan orientasi butir yang berbeda. Awalnya ketika terjadi pembekuan, pembekuan dimulai dari dari satu titik pengintian dengan orientasi butir yang berbeda dari tiap titik pengintian padat, sebagaimana terlihat pada gambar a. Tiap butir berkembang terus mengikuti orientasi butir masing-masing, sejalan dengan berkurangnya temperatur, sebagaimana terlihat pada gambar b. Tiap butir berkembang terus mengikuti orientasinya sampai bertemu atau berpotongan dengan orientasi butir lain, sebagaimana terlihat pada gambar c. Garis tertemuan atau perpotongan tiap butir disebut batas butir, sebagaimana terlihat pada gambar d. Berikut gambar batas butir yang diamati dengan mikroskop. c.2.Garis Kembar Garis kembar (Twin) adalah dua garis sejajar yang terjadi akibat slip, dan ini terjadi pada material yang memiliki banyak bidang slip atau bidang geser, yakni material yang memiliki sel satuan FCC. Garis kembar terjadi karena butir-butir saling berdesakan Butir halus logam kuat atas butir banyak akibatnya cacat bidang banyak, karena terjadi banyak dislokasi.
  • d. Cacat Volume Cacat ruang adalah cacat apabila satu ruangan atom hilang. Cacat ini bisa dikenali juga sebagai porositas. Pada logam besi cor, porositas ini bisa terjadi akibat udara yang terjebak saat pengecoran. Cacat yang menempati volume dalam kristal berbentuk void, gelembung gas, dan rongga. Cacat ini dapat terjadi akibat perlakuan panas, iradiasi , atau deformasi dan sebagian besar energinya berasal dari energi permukaan (1-3 J/m2). Pada void, pembentukan void dipicu oleh laju kuens rendah dan temperatur penuaan tinggi, dan kerapatan void bertambah apabila terdapat gas dalam lartan padat ( misal hidrogen dalam tembaga dan hidrogen atau oksigen dalam perak). Pada alumunium dan magnesium pembentukan void dipicu oleh kuens dari lingkungan lembab, yang mungkin disebabkan oleh reaksi oksida yang menghasilkan hidrogen. Void bukanlah gelembung gas konvensional, kerana hanya diperlukan beberapa atom gas untuk nukleasi void dan setelah itu void tumbuh dengan adsorpsi kekosongan. Akibat dari adanya cacat pada suatu material, diantaranya yaitu : Impuritas bisa menyebabkan cacat titik pada kristal. Ada paduan dimana atom impuritas sengaja ditambahkan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atau ketahanan korosi. akibat adanya ketidaksempurnaan susunan atom, maka kekuatan menjadi turun dan lain sebagainya.
  • KARAKTERISTIK STRUKTUR DAN SIFAT LOGAMA. KARAKTERISTIK STRUKTUR LOGAM Karakteristik logam ini dipelajari dari struktur elektronnya atau dengan kata lain dari pemahaman struktur atom-atom yang membentuknya. Berikut ini karakteristik dari struktur logam murni. Ion logam berukuran relatif kecil, dengan diameter sekitar 0,25 nm. Ion-ion sejenis di dlam logam padat murni tertumpuk bersama secara teratur, dan sebagian besar logam tertumpuk secara kolektif ion-ion menempati volume minimum. Logam umumnya berbentuk kristal dan penumpukan ionnya tertutup atau terbuka. Susunan atomnya dapat ditentukan dan dinyatakan berdasarkan bentuk struktur selnya. Selain itu, karena ikatan metalik tidak bergantung pada arah. Contoh, baja yang memiliki butiran yang kasar cenderung kurang tangguh a dibandingkan dengan baja yang memiliki butiran yang halus. Besar butir ini dapat dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan, akan tetapi setelah menjadi baja, pengendalian dilakukan dengan proses perlakuan panas. Tidak semua baja mengalami pertumbuhan butir yang berarti setelah pemanasan diatas daerah kritis, beberapa jenis baja dapat dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi tanpa mengalami perubahan ukuran butirnya. Hal ini merupakan karakteristik baja karbon sedang, suhu pengkasarannya tidak tetap dan dapat berubah-ubah, tergantung pada pengerjaan panas atau dingin sebelumnya. Kebanyakan logam memiliki 3 (tiga0 struktur kristal, yaitu FCC ( kubus berpusat muka), BCC ( Kubus berpusat badan) dan Heksagonal tumpukan padat. Pada temperatur kamar, besi atau baja memiliki bentuk struktur BCC (Body Centered Cubic). Dalam hal ini cell unit dari atom-atom disusun sebagai sebuah kubus dengan atom-atom menempati kedelapan dari sudut kubus dan satu atom berada di pusat kubus. Pada temperatur yang tinggi, besi atau baja memiliki bentuk struktur FCC (Face Centered Cubic). Dalam hal ini, cell unit adalah sebuah kubus dengan atom-atom menempati kedelapan dari sudut kubus dan atom lainnya berada pada pusat masing-masing dari enam keenam bidang kubus. Disamping berbentuk kubus, cell unit lainnya dapat berupa HCP (Hexagonal Close Packed), seperti halnya pada logam seng. Dalam hal ini atom-atom menempati kedua belas sudut, atom lain menempati dua sisi dan ketiga atom lagi menempati tengah. a. FCC Struktur FCC mempunyai sebuah atom pada pusat semua sisi kubus dan sebuah atom pada setiap titik sudut kubus. Sel satuan FCC punya 4 buah atom, Sedangkan hubungan panjang sisi kristal FCC (a) dengan jari –jari atomnya R adalah a = 2R . Beberapa logam yang memiliki struktur kristal FCC adalah Tembaga, alumunium, Perak, dan Emas. b. BCC Struktur BCC memiliki sebuah atom pada pusat kubus dan sebuah atom pada setiap titik sudut kubus. Sel satuan BCC mempunyai 2 buah atom. Hubungan panjang sisi kristal BCC dengan jari-jarinya adalah a= 4R/ Logam dengan struktur kristal BCC mempunyai kerapatan atom yang lebih rendah dibandingkan logam dengan struktur kristal FCC. Hal ini bisa dilihat dari jumlah bidang gesernya. Pada BCC jumlag bidang gesernya lebih sedikit dari pada FCC.
  • c. Heksagonal tumpukan padat Ciri khas logam dengan struktur HCP adalah setiap atom dalam lapisan tertentu terletak tepat diatas atau dibawah sela antara tiga atom pada lapisan berikutnya. Sel satuan HCP mempunyai 6 buah atom.Elektron pada logam Elektron pada logam dapat bergerak bebas, sehingga membuat logam menjadi bahanyang konduktif. Interaksi elektron-elektron bergerak denga ion-ion logam yang terdiriterdistribusi pada suatu kisi bergantung pada panjang gelombang elektron-elektron sertajarak antar ion dalam arah gerak elektron. Karena jarak antar ion bergantung pada arah kisi,panjang gelombang elektron-elektron yang mengalami difraksi oleh ion-ion juga akanbergantung pada arah kisi tersebut.B. KARAKTERISTIK SIFAT LOGAM Sifat-sifat Logam : a. Sifat Listrik Sifat Listrik ini berhubungan dengan konduktvitas atau daya hantar dari suatu bahan. Pada logam ini memiliki nilai konduktivitas yang tinggi. Hal inilah yang menyebaban logam disebut sebagi konduktor yang baik. Kekonduktivitasan ini berhubungan dengan keadaan elektron di dalam logam. Elektron pada logam dapat bergerak bebas dan memiliki GAP yang tumpang tindih, sehingga elektron dapat bergerak atau berpindah lebih mudah. b. Sifat Kimia Sifat kimia pada logam ini meliputi ciri-ciri dari komposisi kimia dan pengaruh unsur terhadp metal. Contohnya seperti segregasi dan ketahanan korosi. Logam seprti baja memiliki nilai ketahanan terhadap korosi yang baik, karena memiliki kandungan karbon. Pada suhu kamar logam berwujud padat kecuali raksa (berwujud cair). Contoh sifat kimia lain dari logam adalah Titik leleh dan titik didih. Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya. Logam-logam golongan 1 seperti natrium memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu elektron untuk dikontribusikan pada ikatan. c. Sifat Fisik Sifat fisik adalah sifat bahan karena mengalami peristiwa fisika, seperti adanya pengaruh panas dan listrik. yaitu berat jenis, daya hantar listrik dan panas, sifat magnet dan struktur mikro logam. Beberapa logam (seperti Fe, Co, Ni) memiliki sifat magnetik yang kuat. Daya hantar listrik pada logam ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Elektron yang terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur tiga dimensi. Elektron-elektron tersebut dapat melintasi batas butiran kristal. Meskipun susunan logam dapat terganggu pada batas butiran kristal, selama atom saling
  • bersentuhan satu sama lain, ikatan logam masih tetap ada. Cairan logam juga menghantarkan arus listrik, hal ini menunjukkan bahwa meskipun atom logam bebas bergerak, elektron yang terdelokalisasi masih memiliki daya yang tersisa sampai logam mendidih. Logam juga daya hantar panas yang baik. Energi panas diteruskan oleh elektron sebagai akibat dari penambahan energi kinetik (hal ini memnyebabkan elektron bergerak lebih cepat). Energi panas ditransferkan melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.d. Sifat Tekhnologi Sifat pengerjaan logam adalah sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya.sifat itu harus diketahui lebih dahulu sebelum pengolahan bahan dilakukan. Pengujian yang dilakukan antara lain pengujiian mampu las, mampu mesin, mampu cor, dan mampu keras. Logam merupakan bahan yang baik untuk diaplikasikan dalam teknologi, karena logam memiliki struktur yang kuat dan tidak mudah patah.e. Sifat Mekanik Yang dimaksud dengan sifat mekanis suatu logam adalah kemampuan atau kelakuan logam untuk menahan beban yang diberikan, baik beban statis atau beban dinamis pada suhu biasa, suhu tinggi maupun suhu dibawah 0°C. beban statis adalah beban yang tetap, baik besar maupun arahnya berubah menurut waktu. , yaitu : kekuatan tarik, kuat bengkok, kekerasan, kuat pukul, kuat geser, dan lain-lain. Sering pula dimasukkan sifat teknologi dari material ialah mampu mesin, mampu cor dan sebagainya. Sifat mekanik logam yaitu , kuat, keras, kaku dan ulet ( dapat mengalami deformasi tanpa mengalami patahan), Dapat ditempa dan diregangkan, Tidak dapat ditembus cahaya sehingga tidak tembus pandang. Logam digambarkan sesuatu yang dapat ditempa dan diregangkan karena kemampuan atom-atom logam untuk menggelimpang antara atom yang satu dengan atom yang lain menjadi posisi yang baru tanpa memutuskan ikatan logam. Jika tekanan yang kecil dikenakan pada logam, lapisan atom akan mulai menggelimpang satu sama lain. Jika tekanan tersebut dilepaskan lagi, atom-atom tersebut akan kembali pada posisi asalnya. Pada kondisi seperti itu, logam dikatakan menjadi elastis. Jika tekanan yang lebih besar dikenakan pada logam, atom-atom akan menggelimpang satu sama lain sampai pada posisi yang baru, dan logam berubah secara permanen. Penggelimpangan lapisan atom antara yang satu dengan yang lain ini dihalangi oleh batas butiran karena baris atom tidak tersusun sebagai mana mestinya. Hal ini mengakibatkan semakin banyak batas butiran (butiran-butiran kristal lebih kecil), menyebabkan logam lebih keras. Untuk mengimbangi hal ini, karena batas butiran merupakan suatu daerah dimana atom-atom tidak berkaitan dengan baik satu sama lain, logam cenderung retak pada batas butiran. Kenaikan jumlah batas butiran tidak hanya membuat logam menjadi semakin kuat, tetapi juga membuat logam menjadi rapuh.
  • C. CONTOH KARAKTERISTIK DARI BEBERAPA LOGAM C.1. Emas Memiliki karakteristik : Halus, dapat ditempa, metal ductile warna kuning & berkilau Dalam konsentrasi < 0,2 % emas menjadi sangat rapuh Udara / air pada suhu apapun tidak mempengaruhi emas Emas tidak larut pada sulfuric, nitric atau asam hidrokolik, meski demikian dapat larut pada kombinsi nitric & asam hidrokolik Karena sifatnya yang lunak, jika dicampur dengan copper, silver, platinum dan metal lain dapat meningkatkan keekrasan, ketahann dan elastisitasnya. C.2. Platinum Memiliki karakteristik : Logam yang berwarna putih kebiruan Keras, ductile, melleable, dpat berbentuk foil atau fine wire Kekerasannya hampir sama dengan copper Tahan terhadap kondisi serta temperatur dalam rongga mulut Dalam bentuk foil titik leburnya tinggi dari porselen & koefisien ekspansinya mendekati porselin sehingga mencegah tetekuknya metal / fraktur porselin Platinum (Pt) merupakan komponen utama pada alloy sbagai precisin attachment pada crown & bridge sehingga sifat wear yang baik & memiliki titik lebur yang tinggi. C.3. Perak ( Ag) Memiliki karakteristik : Lunak, metal putih yang ductile Dikenal sebagai konduktor panas dan listrik yang paling baik Lebih kuat dan keras dari pada emas namun lebih lunak dari copper Titik leburnya 961,90 C. Yaitu dibawah copper dan emas Perak murni menangkap banyak oksigen sehingga menyulitkan pada casting karena timbulnya gas pada solidication maka akan terbentuk permukaan casting yang kaar. Menmbahkan sedikit palladium pada silver akan mencegah korosi pada rongga mulut Membentuk solid solution dengan palladium & emas sehingga terbentuk emas dan palladium based alloys Pada gold-based alloy, perak efektif menetralisir warna kemerahan pada alloy yang mengandung copper Pada palladium – based alloy , perak meningkatkan warna putih dari alloy C.4. Copper ( Co) Lunak, metal ductille dengan konduktivitas termal & listrik yang tinggi serta memiliki karakteristik warna merah Copper membentuk seri sollid solution bersama dengan emas dan palldium Komposisi Co pada gold basssed alloy yaitu 40% & 88% dari berat
  • Pada palladium bassede alloy yaitu menurunkan titik lebur & menguatkan alloy.C.5. Zink ( Zn) Metal berwarna putih kebiruan, kemunghkinan terbentuk tarnish pada udara yang lembab. Dalam bentuk murni yaitu halus , rapuh & low strength Bila dipanaskan di udara , zink akan membentuk oksida putih yang densitasnya rendah.C.6. Timah( Sn) Berkilau , ahlus dan merupakan metal putih Beberapa gold based alloy terkandung timah < 5% dari berat Dapat dikombinasikan dengan platinum & palladium sehingga tampak keras tapi meningkatkan kerapuhannya.
  • KARAKTERISTIK STRUKTUR DAN SIFAT KERAMIKA. KARAKTERISTIK STRUKTUR KERAMIK Struktur kristal keramik (terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan salah satu yang paling kompleks dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen (berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat). Ikatan ion juga lebih kuat dari pada logam, akibatnya sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan listrik secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam. Keramik dapat berikatan kristal tunggal atau dalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik, ukuran butir yang halus (sehingga dikatakan keramik halus), semakin tinggi kekuatan dan ketangguhannya. Karena ikatan keramik pada umumnya ion dan kovalen sehingga tidak ada elektron bebas. Hsl ini menyebabkan keramik dapat digunakan sebagai isolator listrik dan termal. Jika celah energinya kecil, maka dapat berfungsi sebagai bahan semikonduktor. Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatan antar. Misal , bagian ikatan ion dalam sistem MgO, AlO, ZnO dan SiO masing- masing adalah 70%, 60%, 60% dan 50%. Yang menarik yaitu pada ReO3 , TiO merupakan oksida dan tidak pernah menunjukaan sifat liat atau dapat di deformasikan tetapi memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa. Salah satu sifat bahan keramik yang berhubungan dengan struktur kristal adalah piezoelektrik yaitu terjadinya muatan statik bila dikenai deformasi elastik dan sebaliknya. Contohnya seperti kuarsa (SiO2 ) karena sifat ini dapat digunakan sebagai osilator elektronik. Berikut beberapa struktur kristal keramik: Bilangan KoordinasiNama Struktur Tipe Struktur Kumpulan Anion Contoh Anion KationGaram AX FCC 6 6 NaCl,MgO,FeOSesium Klorida AX Kubik Sederhana 8 8 CsClZinc Blende AX FCC 4 4 ZnS, SiCFluorit AX2 Kubik Sederhana 8 4 CaF2, UO2Perovskit ABX3 FCC 12(A) BaTiO3, SrZnO3 6 6(B)Spinel AB2X4 FCC 4(A) MgAl2O4 , FeAl2O4 4 6(B) Contoh dari keramik :
  • a. Gerabah Gerabah dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan di bakar pada suhu maksimum 10000 C. Struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar, dan masih berpori. Agar kedap air , gerabah kasr harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu atau porselin. Contoh keramik jenis gerabah yaitu anglo, kendi, gentong, bata , pso pot dsb.b. Keramik Batu Keramik batu dibuat dari bahan lempung platis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakr padaa suhu tunggi ( 12000-13000 C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu, dan termasuk dalam kualiytas menengah.c. Porselin Adalah Jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350°C atau 1400°C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500°C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasird. Keramik Baru Adlah keramik yang secara teknis diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi , komputer, optik keramik multi fungsidan komposit keramik, silikon keramik magnet dsb. Sifat khas dari keramik ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.e. Keramik konvensional Keramik berstruktur Penggunaan : batu bata, riol , pot bunga, lantai dan dinding. Keramik putih Penggunaan: peralatan meja makan (seperti piring, teko, mangkuk), peralatan kamar mandi, perhiasan rumah. Keramik refraktori Di gunakan sebagai batu untuk tanur kupola, serabut keramik, semen mortar,liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi,aluminium dan sebagainya. Keramik listrik
  • Contohnya insulator, switch dan kepingan penyekat. f. Keramik Termaju Keramik Oksida Contohnya: Abrasif, Substrat elektronik, Mata pahat, Komponen mesin. Keramik Bukan Oksida Contohnya ialah Turbin gas, Komponen mesin, Abrasif, Mata pahat, Nozel roket,dll. Keramik Komposit Contohnya ialah rotor dan komponen mesin, mata pahat, komponen untuk industri. Keramik Kaca Contohnya ialah bagian-bagian mekanikdalam kapal terbang. Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahanyang terbesar di gunakan oleh manusia.Penggunaan bahan keramik ini banyak digunakan seperti pada rumah, gedung-gedung, peralatan meja makan, perhiasan rumah dll.B. KARAKTERISTIK SIFAT KERAMIK B.1. Sifat Mekanik Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi. Selian itu keramik juga memilki kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi, hanya saja keramik itu brittle (rapuh) yaitu kecenderungan untuk patah tibe-tiba dengan deformasi plastik yang sedikti. Di dlam keramik karena kombinasi ikatan ion dan kovalen sehingga partikel-partikelnya tidak mudah bergeser. Faktor rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putusyang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan. B.2. Sifat Termal Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansitermal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan olehpadatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut. Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang ringan. Jadigetaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan menimbulkan gangguan yang terlalu banyak padakisi kristalnya. Hantaran panas dalam padatan melibatkan transfer energi antar atom-atom yang bervibrasi. Vibrasi atom akan mempengaruhi gerakan atom-atom lain di tetangganyadan hasilnya adalah gelombang yang bergerak dengan kecepatan cahaya yakni fonon. Fonon bergerak dalam bahan sampai terhambur baik oleh interaksi fonon-fonon maupun cacat kristal. Keramik amorf yang mengandung banyak cacat kristalmenyebabkan fonon selalu
  • terhambur sehingga keramik merupakan konduktor panasyang buruk. Mekanisme hantaran panas oleh elektron, yang dominan pada logam,tidak dominan di keramik karena elektron di keramik sebagian besar terlokalisasi Contohnya seperti pada pesawatr ruang angkasa . Hampir semua permukaan pesawat terrsebut dibungkus oleh keramik yang terbuat dari serat silika amorf.B.3. Sifat Listrik Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal sangat baik sebagai isolator. Beberapa isolator keramik (seperti BaTiO3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor. Keramik lain menghantarkan elektron bila energi ambangnya dicapai, dan oleh karena itu disebut semikonduktor. Setelah ditemukan superkonduktor yang memiliki temperatur kritis tinggi. Bahan jenis ini di bawahsuhu kritisnya memiliki hambatan = 0. Akhirnya, keramik yang disebut sebagai piezoelektrik dapat menghasilkan respons listrik akibat tekanan mekanik atau sebaliknya. Selain itu juga ada dielektrik. Bahan ini adalah isolator yang dapat dipolarisasi pada tingkat molekular. Material semacam ini digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Kekuatan dielektrik bahan adalah kemampuanbahan tersebut untuk menyimpan elektron pada tegangan tinggi. Bila kapasitor dalamkeadaan bermuatan penuh, hampir tidak ada arus yang lewat. Namun dengan tegangan tinggi dapat mengeksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi. Bila hal ini terjadi arus mengalir dalam kapasitor, dan mungkin disertai dengan kerusakanmaterial karena meleleh, terbakar atau menguap. Medan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan kerusakan itu disebut kekuatan dielektrik. Beberapa keramik mempunyai kekuatan dielektrik yang sangat besar.Porselain misalnya sampai 160kV/cm. Sebagian besar hantaran listrik dalam padatan dilakukan oleh elektron. Elektron valensi dalam keramik tidak berada di pita konduksi,sehingga sebagian besar keramik adalah isolator. Namun, konduktivitas keramik dapat ditingkatkan dengan memberikan ketakmurnian. Energi termal juga akanmempromosikan elektron ke pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitasmeningkat (hambatan menurun) dengan kenaikan suhu. Beberapa keramik memiliki sifat piezoelektrik atau kelistrikan tekan. Dalam bahan keramik , muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh ion-ion. Sifat ini dapat diubah dengan merubah komposisi dan merupakan dasar banyak aplikasi.B.4. Sifat Optik Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan, diabsorbsi, ataudipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan untuk mentransmisikan cahaya, danbiasanya dideskripsikan sebagai transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan, seperti gelas,mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelasterfrosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak mentransmisikan cahaya.Dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalahpolarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalahdistorsi awan elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat polarisasi,sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik (fonon), dan selanjutnya panas. Banyak aplikasi memanfaatkan sifat optik bahan keramik ini. Transparansi gelas membuatnya bermanfaat untuk jendela, lensa, filter, alat masak, alat lab, dan objek-objek seni. Pengubahan antara cahaya dan listrik adalah dasar penggunaan bahan semikonduktor seperti Gas dalam laser dan meluasnya penggunaan LED dalam alat-alat
  • elektronik. Keramik fluoresensi dan fosforisensi digunakan dalam lampu-lampu listrik dan layar-layar tv. Akhirnya serat optik mentransmisikan percakapantelepon dan data komputer yang didasarkan atas refleksi internal total sinyal cahaya.B.5. Sifat Kimia Salah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit,dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 5000C, permukaannya menjadi bersifat asamatau bersifat basa. Aluminaγ , zeolit, lempung asam atau S2O2 – TiO2 demikian jugaberbagai oksida biner dipakai sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik darititik bersifat asam dan basa pada permukaan.
  • TEKNIK PEMROSESAN LOGAM Pembentukan atau pemrosesan logam bisa dilakukan dengan berbagai cara. Berikutmerupakan pemrosesan logam dari beberapa referensi yang penulis dapat: Pembentukan logam dibagi menjadi 3, yaitu proses Deformasi, Pengecoran danPembentukan lain. A. DEFORMASI Adalah proses pembentukan bahan logam, seperti penempaan , ekstruksi, pengerolan, penekanan (deep drawing), dan penarikan kawat (wire drawing). Proses ini melibatkan tegangan yang besar, dimana tegangan tersebut harus melebihi tegangan luluh material yang sedang diproses. Semua material logam yang akan mengalami proses pembentukan harus memiliki keuletan tinggi , sehingga tidak retak atau pecah pada saat proses berlangsung. Ada dua macam proses pembentukan, yaitu proses pembentukan dingin (cold forming) yang dilakukan pada suhu kamar, dan ada juga proses pembentukan panas (hot forming) yang dilakukan pada suhu tinggi , diatas suhu rekristalisasi. Pada proses pembentukan panas karena adanya bantuan dari suhu , logam dapat dideformasi lebih besar , dan tegangan yang diperlukan relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan tegangan yang diperlukan pada proses pembentukan dingin.B. PENGECORAN Adalah proses fibrikasi logam, dimana logam dicairkan dan kemudian dituangkan kedalam cetakan yang memiliki bentuk sesuai desain. Pengecoran umumnya dilakukan untuk membuat komponen-komponen yang besar dan memiliki bentuk yang rumit, serta pada material yang memiliki keuletan yang sangat rendah, seperti besi tuang. Secara umum proses pengecoran relatif lebih ekonomis jika dibandingkan dengan proses pembentukan. Ada beberapa teknik pengecoran pada logam yaitu. Pengecoran pasir yang cetakan terbuat dari pasir, Pengecoran bertekanan (die casting), dimana logam cair dimasukkan dengan menggunakan tekanan kedalam cetakan dan pembekuan terjadi dalam kondisi bertekanan.dan . investment casting atau lostwax casting , lubang cetakan terbuat dari plastik (wax) yang kemudian dipanaskan hingga meleleh , meninggalkan lubang cetakan sesuai bentuk yang diinginkan. Teknik investment casting ini digunakan untuk mengecor peralatan yang memerlukan tingkat presisi yang tinggi, seperti perhiasan , mahkota gigi (dental crown), sudut turbin dan lain-lain.C. PEMBENTUKAN LAIN C.1. Metalurgi Serbuk Pada proses ini, material logam dibuat menjadi serbuk melalui berbagai teknik. Kemudian serbuk ini dikompaksi (ditekan) kedalam suatu cetakan yang memiliki bentuk sesuai dengan desian yang diinginkan. Tekanan harus memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan bentuknya jika dikeluarkan dari cetakan. Serbuk yang telah dikompaksi dan memiliki bentuk tertentu disebut bekalan (green). Bekalan kemudian dipanaskan agar terjadi difusi antar serbuk logam, sehingga menyatu dan memiliki kekuatan yang tinggi.
  •  C.2. Normalisasi Normalisasi terdiri dari homogenisasi dan normalisasi• Homogenisasi – Bahan: logam cair – Tujuan: menyeragamkan komposisi bahan – Prosedur: pemanasan pada suhu setinggi mungkin asalkan logam tidak mencair dan tidak menumbuhkan butir – Perubahan strukturmikro: homogenitas lebih baik, mendekati diagram fasa• Normalisasi – Bahan: baja – Tujuan: membentuk strukturmikro dengan butir halus & seragam – Prosedur: austenisasi 50-60C, disusul dengan pendinginan udara – Perubahan strukturmikro: pearlit halus dan sedikit besi-a praeutektoid Proses Presipitasi – Pengerasan presipitasi dilakukan dengan memanaskan logam hingga unsur pemadu larut, kemudian celup cepat, dan dipanaskan kembali pada suhu relatip rendah. Pada proses ini mengandung Cr, Ni, Cu, Al, Ti, & Mo – Bersifat tahan korosi, ulet & berkekuatan tinggi pada suhu tinggi – Contoh penggunaan yaitu untuk komponen struktur pesawat & pesawat ruang angkasa . Dalam penggunaan serta pemakaiannya, logam pada umumnya tidak merupakamsenyawa logam, tetapi merupakan paduan. Logam dan paduannya merupakan bahanteknik yang penting, dipakai untuk konstruksi mesin, kendaraan, jembatan, bangunan,dan pesawat terbang. Berikut contoh macam-macam logam dan pemanfaatannya :1. Besi (Iron) Besi kasar yang diperoleh melalui pencairan didalam dapur tinggidituangkan kedalam cetakan yang berbentuk setengah bulan dan diperdagangkan secaraluas untuk dicor ulang pada cetakan pasir yang disebut sebagai “Cast Iron” (besituang) sebagai bahan baku produk, dimana besi tuang akan diproses menjadi baja padadapur-dapur baja yang akan menghasilkan berbagai jenis baja.2. Tembaga (Copper) Tembaga murni digunakan secara luas pada industri perlistrikan,dimana salah satu sifat yang baik dari Tembaga (Copper) ialah merupakan logamconductor yang baik (Conductor Electricity) kendati tegangannya rendah. Pada jenistertentu tembaga dipadukan dengan seng sehingga tegangannya menjadi kuat, paduanTembaga Seng ini yang dikenal dengan nama Kuningan (Brass), atau dicampur Timah(Tin) untuk menjadi Bronze. Brass diextrusi kedalam berbagai bentukkomponen peralatan listrik atau peralatan lain yang memerlukan ketahanan korosi.Produk Brass yang berbentuk lembaran (sheet) sangat liat, dibentuk melalui pressing dandeep-drawing. Bronze yang diproduksi dalam bentuk lembaran memiliki tegangan yangcukup baik dan sering ditambahkan unsur Phosporus yang dikenal dengan Phosphor-Bronze. Bahan ini sering digunakan sebagai bantalan dan dibuat dalam bentuk tuangandimana bahan ini memiliki tegangan dan ketahanan korosi yang baik.3. Timah hitam atau Timbal (Lead) memiliki ketahanan terhadap serangan bahankimia terutama larutan asam sehingga cocok digunakan pada Industri Kimia. Bahan
  • Timah Hitam (Plumber) juga sering digunakan sebagai bahan flashing serta bahanpaduan solder Juga digunakan sebagai lapisan bantalan paduan dengan penambahan free-cutting steel akan menambah sifat mampu mesin (Machinability). 4. Seng (Zinc) dipadukan dengan tembaga akan menghasilkan kuningan (Brass).Dengan menambah berbagai unsur bahan ini sering digunakan sebagai cetakan dalampengecoran komponen Automotive. Seng (Zinc) digunakan pula untuk tuangansell battery serta bahan galvanis untuk lapisan anti karat pada baja. 5. Aluminium Paduan Alumunium (Aluminium Alloy) digunakan sebagai peralatanaircraft, automobiles serta peralatan teknik secara luas karena sifatnya yang kuat danringan. Aluminium juga digunakan secara luas sebagai bahan struktur peralatan dapursaerta berbagai pembungkus yang tahan panas. 6. Nickel dan Chromium (Nickel and Chromium digunakan secara luas sebagaipaduan dengan baja untuk memperoleh sifat khusus juga digunakan sebagai lapisan padaberbagai logam. 7. Titanium (Ti) logam dengan warna putih kelabu dengan kekuatan setara baja danstabil hingga temperature 4000C memiliki berat jenis 4,5 kg/dm3. Titanium digunakansebagai pemurni baja atau digunakan sebagai unsur paduan pada Aluminium.
  • TEKNIK PEMROSESAN KERAMIK DAN MANFAATNYA1. TEKNIK PEMROSESAN Pembuatan keramik sering dilakukan dari bahan serbuk. Tahap-tahap pembuatanmaterial keramik secara garis besar yaitu : mempersiapkan partikel ( serbuk) , membentukpartikel tersebut ( biasanya diberi tekanan) dan mengikat partikel-partikel tersebut denganpemanasan / sintering. Proses pembentukan keramik ini bermacam-macam. Jika dilihat daribeberapa narasumber , pemrosesan keramik adalah : A. PEMBUBUKAN Bahan-bahan dasar keramik umumnya berbentuk bubukan. Bahan dasar tersebut dapatdiperoleh dengan metode konvensional atau non konvensional. Metode konvensionalmisalnya kalsinasi; yaitu menguraikan suatu bahan padatan menjadi beberapa bagian yanglebih sederhana; Milling yaitu menggiling atau menghaluskan bahan; mixing yaitumencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan. Sedangkan metode nonkonvensionalmisalnya teknik larutan sepaerti metode sol-gel, metode fase uap, atau dekomposisi garam.Dalam proses pembubukan tersebut , seringkali harus ditambahkan bahan penstabil agar suhudapat diturunkan atatu bahan organik yang berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukansehingga mudah dibentuk. B. PEMBENTUKAN Metode pembentukan ini bermacam-macam, misalnya metode pres isostatik dan aksial;metode cetak lepas, yaitu dicetak hingga kering lalu dilepas; metode cetak balut yaitu bahndibiarkan tetap berada daalm cetakn atau cetak injeksi yaitu bahan dimasukan ke dalamcetakan dengan cara diinjeksikan ke dalamnya. C. PENEKANAN Penekanan atau disebut juga kompaksi dilaukan untuk membentuk serbuk keramikmenjadi suatu bentuk padatan berupa pelet mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telahmenjadi bentuk padat tetapi belum disinter. Prosedur dasar penekanan dibagi menjadi 3 yaitu: Uniaxial Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal dibanding metode lain. Berdasarka cara kerjanya, penekanan ini dibagi menjadi 3 yaitu : single action uniaxial pressing, double action uniaxial pressing, dan uniaxial pressing with a floating mould or die. Isostatik Penekanan serbuk dilakukan dengan menggunakan cairan. Hot pressing Penekanan dilakukan secar simultan denga perlakuan panas pada serbuk. D. SINTERING Sintering adalah metode pemanasan yang dilakukan terhadap suatu material ( biaasnya dalam bentuk serbuk) pada suhu dibawah titik lelehnya sehingga menjadi bentuk padatan . Serbuk berubah menjadi padatan karena pada suhu tersebut partikel- partikel akan saling melekat. Setelah disintering bentuk porositas berubah cenderung berbrntuk bola. Selain itu semakin lama dipanaskan bentuk pori akan semakin kecil. Karena itu ukuran sampel yang telah disinter akan semakin kecil juga.
  • Sintering terbagi menjadi 2 jenis, yaitu berdassarkan ada tidaknya fase cair selama proses sintering. Sintering yang terjadi disertai adanya fase cair disebut sintering fase cair, dan sintering yang terjadi tanpa fase cair disebut sintering padat. Tahap sintering dilakukan untuk memadat kompakan bahan, yang sudah dicetak dan dikeringkan dengan suhu tinggi.E. ANNEALING DAN AGING Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari sebelumnya. Dengan maksud agar parameter dan sifat yang diinginkan mencapai optimum. Sedangkan aging adalah proses pendinginan selama beberapa waktu tertentu.F. TAHAP AKHIR Pada tahap ini, bahan keramik dikenakan berbagai perlakuan akhir sehingga sipa dipalikasika sesuai dengan sifat bahan yang diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi lapisan logam, memberi mantel untuk perlindungan dan lain-lain. Secara bagan proses pembuatan bahan keramik adalah : Proses pembubukan atau penghalusan --> Pembentukan --> Pengeringan ---> sintering --> anealing dan aging --> Aplikasi akhir. Ada juga yang menggolongkan pemrosesan keramik sebagai berikut: 1. Pemrosesan keramik secara tradisional a. Teknik coil (lilit pilin) b. Teknik tatap batu/pijat jari c. Teknik slab (lempengan) d. Teknik cetak pres 2. Pemrosesan keramik secara modern a. Teknik Putar Teknik pembentukan dengan alat putar dapat menghasilkan banyak bentuk yang simetris (bulat, silindris) dan bervariasi. Cara pembentukan dengan teknik putar ini sering dipakai oleh para pengrajin di sentra-sentara keramik. Pengrajin keramik tradisional biasanya menggunakan alat putar tangan (hand wheel) atau alat putar kaki (kick wheel). Para pengrajin bekerja di atas alat putar dan menghasilkan bentuk-bentuk yang sama seperti gentong, guci dll b. Teknik cetak Teknik pembentukan dengan cetak dapat memproduksi barang dengan jumlah yang banyak dalam waktu relatif singkat dengan bentuk dan ukuran yang sama pula. Bahan cetakan yang biasa dipakai adalah berupa gips, seperti untuk cetakan berongga, cetakan padat, cetakan jigger maupun cetakan untuk dekorasi tempel. Cara ini digunakan pada pabrik-pabrik keramik dengan produksi massal, seperti alat alat rumah tangga piring, cangkir, mangkok gelas dll.
  • 2. MANFAAT KERAMIK Sedangkan manfaat dari keramik ini, salah satunya yaitu dapat dilihat daripengaplikasikannya. Berikut beberapa aplikasi keramik dari sifat bahan keramik: Atom-atom bahan keramik yang berikatan secara ion dan kovalen , diman akonfigurasi elektronnya menyerupai gas mulia sehingga tidak ada elektron bebeas membuat keramik dapat berfungsi sebagai bahan semikonduktor. Ikatan ionik dan kovalen keramik yang sangat stabil sehingga keramik mempunyai titik leleh yang tinggi dapat sdigunakan sebagi pelapis furnes (tungku pembakaran) dan kontainer tempat berlangsungnya suatu reaksi tertentu pada suhu tinggi. Bahan keramik ionik terdapat muatan listrik berlawanan jenis yang terpisah sehingga terjadi dipol listrik. Dipol listrik ini dapat merespon adanya aplikasi medan listrik. Keadaan ini menyebabakan bahan keramik dapat berfungsi sebagai bahan dielektrik. Bahan keramik non konduktor magnetik sering digunakan dalam perkakas frekuensi tinggi dan unit memori komputer. Bhan keramik semikonduktor ektrinsik mempunyai tingkat energi didalam celah energi yang dihasilkan oleh ketidakmurnian. Pembawa muatan dalam celah energi tersebut dfapat menyerap radiasi dan memancarkan kembali dalam bentuk berkas yang sangat koheren sehingga dapat digunakan sebagai elemen dasar laser dan maser Piezoelektrik dari bahan keramik yaitu terjadinya muatan ystatik bila dikenai deformasi elastik , karena sifat ini sehingga keramik dapat digunakan sebagai osilator elektronik.
  • DAFTAR RUJUKANCallister, W. D. Jr dan David G Rethwisch. 1985. Materials science and EngineringEdisi ke Delapan. Salt lake city. United states of america.Komaro, Mumu. 2009. Bahan Ajar material teknik . hal. 27-63LA Van Vlack, Sriati Djafrie, 1992. Ilmu dan Teknologi Bahan, Erlangga, Jakarta,Smallman, R. E.,. 1976. Modern Physical Metallurgy, Butterworth, London.Saptono,Rahmat.2008.Pengetahuan Bahan.Jakarta.pdf.diakses (online) pada tanggal 29 November 2011Ismunandar.2004.Karakteristik Keramik.Jakarta.pdf.diakses (online) pada tanggal 29 November 2011Parno. 1997. Keramik: karakteristik , Penggunaaan, dan pembuatannya.pdf (online). diakses pada tanggal 29 November 2011 ( pada jurnal foton , Th. 01. No. 01 Pebruari 1997)Hartonmo, AJ. 1975. Mengenal Keramik Cerdas dan Biokeramik. Yogyakarta : Penerbit Andi OffsetVlack, LHV. 1964. Elements of Material Science. Addison Wesley Publishing Company.Sudiarta Tata. 1989. Principles of material science and Enginering. Mc. Granhill. Book Company, Newyork.Anonim.. 2009. http://www.kimianet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1100398016.(online). diakses pada tanggal 30 November 2011Anonim. 2008. http://arekteknik.com/makalah-ilmu-bahan.html. (online). diakses padatanggal 30 November 2011http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Purno227 mengenal macam-macam bahan teknik(engineering material) hardian sudjana . (online). diakses pada tanggal 30 November 2011http://www.scribd.com/doc/55702379/TEORI-DASAR . (online). diakses pada tanggal 30November 2011Anonim. http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/solidification_alloys/solute_partitioning.php .(online). diakses pada tanggal 30 November 2011