Ilmu material adalah bidang interdisiplin yang mempelajari sifat dan aplikasi bahan, termasuk logam, keramik, dan polimer, serta proses fabrikasinya. Fokusnya meliputi hubungan struktur bahan dengan sifatnya, serta pengembangan teknologi bahan untuk berbagai kebutuhan industri. Aplikasi ilmu material mencakup banyak aspek kehidupan, seperti konstruksi, transportasi, dan teknologi informasi.

1. INTRODUCTION TO MATERIAL

6. Lotus effect

8. Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah
interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya
terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik.
Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya.
Termasuk ke dalam ilmu ini adalah unsur fisika terapan, teknik kimia,
mesin, sipil dan listrik.
Ilmu material juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran,
pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisa, kalorimetri,
mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain), serta analisa biaya atau
keuntungan dalam produksi material untuk industri.
Ilmu Rekayasa bahan adalah penerapan ilmu dan teknologi bahan
(pengetahuan, matematika dan pengalaman) untuk menyelesaikan
permasalahan manusia untuk lebih mempermudah kehidupan
manusia.

9. Pembagian bahan, berdasar pada komposisi kimia :
• Logam besi / ferrous : merupakan logam dan paduan yang
mengandung besi (Fe) sebagai unsur utamanya. material yang
paling banyak dipakai
• Logam non besi / non ferrous : merupakan material yang
mengandung sedikit atau sama sekali tanpa besi. Material non
logam sering digunakan karena mAterial tersebut mempunyai
sifat yang khas yang tidak dimiliki oleh material logam. Material
non logam dapat dibedakan menjadi beberapa golongan, yaitu:
Keramik, Plastik (polimer), Komposit.
.

10. • Berdasarkan struktur, terdiri dari 3
1. Logam
2. Keramik
3. Polimer

11. Ilmu Logam adalah suatu pengetahuan tentang logam-logam yang
menjelaskan tentang: sifat-sifat, struktur, pembuatan, pengerjaan, dan
penggunaan dari logam dan panduannya.
• Ilmu logam ekstratif  tentang produksi logam yang meliputi dasar
pengolahan dan penyelidikan mulai dari bijih logam.
• Ilmu logam adaptif  tentang sifat-sifat fisik yang tampak dari logam
sehingga dapat membantu dalam pemilihan suatu logam untuk
keperluan penggunaannya.
• Metalurgi  pengetahuan logam atas dasar cara memisahkan unsur-
unsur logam dari bijih-bijih logam dan mineral, sehingga diperoleh suatu
jenis logam untuk suatu kebutuhan tertentu.
• Metalografi  mempelajari logam untuk mengetahui sifat, struktur,
kadar logam, dari suatu logam atau paduan logam.

12. Proses Pengerjaan Logam
– Casting
– Rolling
– Drawing
– Deep Drawing
– Forging
– Extrusion
– Welding
– Metalurgi serbuk
Aplikasi : semua sendi kehidupan manusia

13. Material keramik
merupakan material yang terbentuk dari hasil senyawa
(compound) antara satu atau lebih unsur-unsur
logam (termasuk Si dan Ge) dengan satu atau lebih
unsur-unsur non logam.
APLIKASI : mulai berbagai abrasive, pahat potong, batu
tahan api, kaca, dan lain-lain, bahkan teknologi roket
dan penerbangan luar angkasa.

15. Polimer (Plastik)
adalah material hasil rekayasa manusia,
merupakan rantai molekul yang sangat
panjang dan banyak molekul MER yang saling
mengikat.
Aplikasi : peralatan rumah tangga, interior
mobil, kabinet radio/televisi, sampai
konstruksi mesin.

16. KONSEP DASAR ILMU POLIMER
• MAKROMOLEKUL adalah molekul raksasa (giant) dimana paling
sedikit seribu atom terikat bersama oleh ikatan kovalen.
Makromolekul ini mungkin rantai linear, bercabang, atau jaringan
tiga dimensi.
• Polimer ialah rangkaian atom yang panjang dan berulang-ulang
dan dihasilkan daripada sambungan beberapa molekul lain yang
dinamakan monomer. Monomer-monomer ini mungkin serupa,
atau mungkin juga mempunyai satu atau lebih kumpulan kimia
yang diganti.

17. Polimer alam

18. • Polimer sintetik merupakan jenis polimer yang dihasilkan melalui sintesis kimia,
produksi umumnya dilakukan dalam skala besar untuk kepentingan hidup manusia.
berupa plastik dan serat buatan.
• Polimer sintetik lainnya adalah polimer termoset, polimer ini dapat dilebur pada tahap
tertentu selanjutnya menjadi keras selamanya, dan tidak dapat dicetak ulang.
• Serat buatan merupakan produk polimer berupa untaian atau seperti benang yang
dapat ditenun atau dijalin membentuk lembaran-lembaran tipis dan panjang yang kuat
dan ulet.

19. 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).
Komposit selain dibuat dari hasil rekayasa
manusia, juga dapat terjadi secara alamiah,
misalnya kayu, yang terdiri dari serat selulose
yang berada dalam matriks lignin.

20. Aplikasi :
• dalam konstruksi pesawat terbang, karena mempunyai sifat
ringan, kuat dan non magnetik.
• Industri otomotif aluminium sebagai matrik dan penguatnya
dengan serat seperti silikon karbida
• Teknologi material konstruksi. Contoh : beton bertulang
merupakan komposit yang terdiri dari besi beton dalam
matriks beton
• badan perahu layar dibuat dari plastic diperkuat dengan serat
(FRP-fiber reinforced plastics); di sini digunakan serat gelas dan
plastik jenis poliester.

21. Proses Pembentukan
• Sifat komposit dipelajari dan dianalisis berdasarkan sifat komponen
masing-masing. Maka berlakulah kaidah campuran, di sini sifat tergantung
pada jumlah dan distribusi geometric masing-masing komponen. Kaidah
campuran sederhana berlaku untuk sifat scalar seperti berat jenis atau
kapasitas panas.
• Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang
untuk mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen
penyusunnya.
• Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran
makroskopik dari serat dan matriks.
• Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari matriks
dan berfungsi memberikan kekuatan tarik.
• matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan
kerusakan akibat benturan.