Ilmu bahan

Ilmu Bahan
0_Pendahuluan
Pendahuluan

Rencana Kuliah Ilmu Bahan
Mata Kuliah : Ilmu Bahan Listrik
SKS : 2 SKS
Tujuan mata kuliah :
0_Pendahuluan
Tujuan mata kuliah :
Mengetahui dan memahami karakteristik
dari material/bahan agar mampu memilih
serta menggunakan bahan-bahan tersebut
pada setiap pekerjaan dengan tepat dan
benar khususnya untuk rekayasa kelistrikan.

Garis besar mata kuliah(1) :
- Sumber bahan
- Bahan logam
- Bahan organik
0_Pendahuluan
- Bahan organik
- Bahan sintetis
- Bahan isolator

Garis besar mata kuliah(2) :
- Bahan konduktor
- Bahan semikonduktor
- Bahan magnet
0_Pendahuluan
- Bahan magnet
- Bahan superkonduktor
- Serat optik

Daftar Pustaka :
• Tata Surdia, Pengetahuan Bahan Teknik,
Cetakan keenam, Pradnya Paramita, 2005
0_Pendahuluan
• H.A Muhaimin, Bahan-Bahan Listrik, Pradnya
Paramitha,2005
• Sumanto, Pengetahuan Bahan untuk Mesin &
Listrik, Penerbit Andi, 2005

Aturan Penilaian
No. Komponen Penilaian Persentase
1. Tugas 20%
0_Pendahuluan
1.
2.
3.
4.
Tugas
Quiz
Ujian Tengah Semester
Ujian Akhir Semester
20%
20%
30%
30%
Total 100%

Range Nilai
No. Nilai
1.
2.
A > 85
81 < A- < 85
0_Pendahuluan
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
81 < A- < 85
76 < B+ < 80
71 < B < 75
66 < B- < 70
61 < C+ < 65
51 < C < 60
45 < D < 50
E < 45

Quiz dilakukan 2 kali :
1. Sebelum UTS
2. Sebelum UAS
0_Pendahuluan

No. Tanggal Materi Kuliah
1. 28-02-13 Pendahuluan, Aturan Penilaian, Kontrak Kuliah,
Garis Besar Perkuliahan
2. 07-03-13 Sumber bahan
0_Pendahuluan
3. 14-03-13 Bahan logam
4. 21-03-13 Bahan organik, Quiz
5. 28-03-13 Bahan sintetis
6. 04-04-13 Bahan isolator 1
7. 11-04-13 Bahan isolator 2
8. 18-04-13 Ujian Tengah Semester (sesuai jadwal fakultas)

No. Tanggal Materi Kuliah
9. 25-04-13 Bahan konduktor
10. 02-05-13 Bahan semikonduktor
11. 09-05-13 Bahan magnet 1
0_Pendahuluan
11. 09-05-13 Bahan magnet 1
12. 15-05-13 Bahan magnet 2, Quiz
13. 22-05-13 Bahan superkonduktor1
14. 29-05-13 Bahan superkonduktor2
15. 06-06-13 Serat Optik
16. 13-06-13 Ujian Akhir Semester (sesuai jadwal fakultas)

Tanggal-tanggal penting : (perkiraan)
UTS : 08 – 13 April 2013
0_Pendahuluan
Minggu tenang : 03 – 09 Juni 2013
UAS : 10 – 22 Juni 2013

Ada hal-hal yang perlu ditambahkan ?
0_Pendahuluan

1. Waktu Kuliah 08:00-09:40
batas terlambat : 15 menit
2. Bahan kuliah, kunci jawaban tugas, quiz,
UTS dan UAS akan diunggah di blog
0_Pendahuluan
UTS dan UAS akan diunggah di blog
http://sutanfirdaus.staff.unri.ac.id/
3. dll

Selesai
0_Pendahuluan
Terimakasih.

Ilmu Bahan
Sumber-sumber Bahan

Jenis Bahan
• Bahan tambang dan non tambang
• Bahan renewable dan non renewable
• Bahan logam dan non logam
• Bahan organik dan sintetis

Bahan tambang
• Logam
– Besi
– Non besi
• Non logam• Non logam
– Batuan (padat)
– Minyak (cair)
– Gas

Metode Pertambangan
• Tambang terbuka
– Batuan
– Logam
• Tambang tertutup• Tambang tertutup
– Minyak bumi
– Batuan dan logam

Metode Pertambangan
• Tambang terbuka

Metode Pertambangan
• Tambang tertutup

Sumber bahan yang dapat
diperbarui
• Pertanian
• Peternakan
(Berasal dari makhluk hidup atau organik)

diperbarui
• Pertanian

diperbarui
• Peternakan

Sumber Logam
• Logam Besi
– Besi dan baja
• Logam non besi
– Tembaga– Tembaga
– Timah

Sumber Logam
• Besi
terdapat di alam dalam bentuk bijih besi :
hematit (Fe2O3)
magnetit(Fe3O4)
pirit(FeS2)
siderit(FeCO3)
hematit (Fe2O3)

Sumber Logam
• Tembaga
terdapat di alam dalam bentuk bijih tembaga :
chalcopyrite (CuFeS2)
chalcolite(Cu2S)
cuprite(Cu2O)
malaconite(CuO)
chalcopyrite (CuFeS2)

Sumber Logam
• Timah
terdapat di alam dalam bentuk bijih timah :
kasiterit (SnO2)

Pengolahan bahan
• Logam
– Besi
– Tembaga
– Timah– Timah
• Non logam
– Minyak bumi
– Batu bara

Pengolahan besi
Bijih Besi
Dihaluskan
• Oksida (Fe2O3 dan Fe3O4)
• Karbonat (FeCO3)
Udara panas
Kokas(karbon)
Dapur Tinggi
Batu Kapur (CaCO3)
Besi mentah
+ 10% bahan lain
Terak
Kokas(karbon)
CO2

Pengolahan tembaga
Bijih Tembaga
Larutan asam sulfat
dihaluskan
Pemurnian dan
peningkatan
konsentrasi Cu
Sel-sel elektrolisa
Plat tembaga (endapan)

Pengolahan timah
Bijih timah
dihaluskan
Cairan Sulfida
Penyaringan 90% air
Sulfida timah
Penyaringan 90% air
Udara panas
1400oC
Timah cair
SO2
CO

Tugas Sumber Logam
A. Sumber logam
Bentuk di alam (bijih)
B. Cara Pengolahan
C. Contoh Penggunaan
Dalam bidang teknik dan listrik

Tugas Sumber Logam
1. Seng (Melaluca, Hifzil, Apriadi)
2. Emas (Eka, M Iqbal, Zulkifli)
3. Perak (Ipan, Adar, Inggram)
4. Alu (Fakhri, Friatno, M Choirijal)
5. Merkuri (Suhendra, Dersa)
6. Platina (Amri F, Andre S B)

Pembagian Logam
1. Logam Ferro
logam yang mengandung unsur besi (Fe)
dalam susunan unsur dasarnya
2. Logam Non Ferro2. Logam Non Ferro
logam yang tidak mengandung unsur besi
(Fe) dalam susunan unsur dasarnya

1. Logam Ferro
Logam ferro mengandung karbon antara 0%
sampai 4,5%, dibagi menjadi tiga :
• Besi, dengan kadar karbon 0% - 0,008%• Besi, dengan kadar karbon 0% - 0,008%
• Baja, dengan kadar karbon 0,008% - 2%
• Besi Cor, dengan kadar karbon 2% - 4,5%

Besi
• Besi tuang (Fe + 4%C)
sifat: rapuh, tidak dapat ditempa, baik untuk dituang
penggunaan: alas mesin, badan ragum, blok silinder
• Besi tempa (99%Fe)• Besi tempa (99%Fe)
sifat: liat, dapat ditempa, tidak dapat dituang
penggunaan: rantai jangkar, kait keran

Baja
• Baja Karbon Rendah (BCR)
kadar karbon : 0 – 0,3%
sifat: dapat ditempa, liat
penggunaan: mur, sekrup
• Baja Karbon Sedang (BCS)
kadar karbon : 0,3 – 0,45%
sifat: lebih kenyal dari yang kerassifat: lebih kenyal dari yang keras
penggunaan: benda kerja tempa berat, poros
• Baja Karbon Tinggi (BCT)
kadar karbon : 0,45 – 1,7%
sifat: dapat ditempa, dapat disepuh keras
penggunaan: kikir, pahat, gergaji
• Baja Karbon Tinggi dengan Campuran
Baja karbon tinggi ditambah Nikel, Kobal, Krom atau tungsten
sifat: rapuh tetapi tahan terhadap suhu tinggi
penggunaan: mesin bubut dan alat-alat permesinan lainnya

Besi Cor
• Besi Cor
kadar karbon :
lebih dari 2% ditambah Si, Mn, P, S dsb.
sifat: kekuatan lebih rendah dari baja cor

2. Logam Non Ferro
Ciri-ciri logam non ferro
• Tahan terhadap korosi
• Daya hantar listrik baik
• Mudah dibentuk

2. Logam Non Ferro
• Tembaga (Cu)
sifat: dapat ditempa, penghantar panas dan listrik
penggunaan: alat-alat listrik, alat-alat dekorasi
• Aluminium (Al)• Aluminium (Al)
sifat: liat, dapat ditempa, ringan, penghantar panas dan
listrik
penggunaan: peralatan masak, elektronik, industri mobil
dan pesawat terbang

2. Logam Non Ferro
• Nikel (Ni)
sifat:tahan korosi, tahan panas
penggunaan: bagian tabung elektron, campuran uang
logamlogam
• Seng (Zn)
sifat: kekuatan rendah, tahan korosi
penggunaan: pelapis besi, plat batere, hiasan komponen
mobil dan rumah tangga

2. Logam Non Ferro
• Timbal (Pb)
sifat: dapat ditempa, sangat liat, tahan terhadap asam
penggunaan: pelapis kabel, bahan solder
• Timah (Sn)• Timah (Sn)
sifat: dapat ditempa, liat, tahan terhadap korosi
penggunaan: peralatan industri, pelapis/bungkus
makanan

3. Paduan Logam
• Berbagai jenis baja
• Kuningan (Cu + 45%Zn)
• Perunggu (Cu + 23%Sn)
• Tembaga putih (Cu + 30%Ni)

Bahan Organik
Suatu bahan dapat dikatakan bahan organik
apabila bahan tersebut diperoleh dari
sebagian atau keseluruhan organ tubuh
makhluk hidup, yaitu :makhluk hidup, yaitu :
• Tumbuh-tumbuhan
• Hewan

Contoh bahan organik
• Kayu
• Bambu
• Rotan
• Serat, kapas, sutra
• Karet
• Minyak

1. Kayu
• Sifat: kaku, struktur padat
• Produk: kayu mentah, plywood, papan
serbuk, kertasserbuk, kertas

2. Bambu
• Sifat : Kaku, struktur memanjang
• Produk: Bambu mentah, plywood bambu

3.Rotan
• Sifat : Kaku, struktur memanjang, dapat
dibentuk dengan pemanasan
• Produk : Rotan mentah dan olahan• Produk : Rotan mentah dan olahan

4. Serat
1. Serat Tumbuhan
• Batang
• Daun
• Bunga/buah• Bunga/buah
2. Serat Hewan
• Kulit, usus, rambut
• Getah yang dikeluarkan tubuh

4. 1. Serat tumbuhan
• Sifat : lentur
• Produk :
-Batang: serat karpet
-Daun : pelepah daun
-Bunga/buah : kapas, kapuk, ijuk, sabut

4. 2. Serat hewan
• Sifat : lentur
• Produk :
-Kulit: bahan pelapis
-Usus : senar
-Rambut/bulu : wol
-Getah : sutra,

5. Karet
• Ebonit
terdiri dari karet mentah + belerang
• karet hidroklorida
terdiri dari karet mentah + HCl

5. 1. Karet Ebonit
• Sifat : kaku, warna hitam/gelap
• Produk : alat-alat listrik dan industri

5. 2. Karet hidroklorida
• Sifat: elastis, tahan air, tahan minyak,
tahan lembab
• Produk : bahan pelapis/bahan• Produk : bahan pelapis/bahan
pembungkus

6. Minyak
• Sifat : cair
• Sumber : kelapa, sawit, jarak, dsb.
• Proses : penyulingan
• Produk : pelumas, bahan bakar, dsb.

Kelebihan bahan organik
• Tidak terbatas
• Mudah didapatkan
• Murah (proses pengolahan sederhana)
• Mudah didaur ulang
• Aman

Kelemahan bahan organik
• Kekuatan rendah
• Tidak tahan lama
-tidak tahan perubahan cuaca
-memiliki musuh alami : rayap, bakteri, dsb

Teknik peningkatan mutu
• Kekuatan : kombinasi bahan, baik sesama
bahan organik maupun dengan bahan
sintetis.
• Ketahanan terhadap parasit : perendaman• Ketahanan terhadap parasit : perendaman
atau pelapisan dengan bahan anti bakteri,
rayap, dsb.
• Ketahanan terhadap perubahan cuaca :
pelapisan atau kombinasi dengan bahan
yang tahan terhadap perubahan cuaca.

Tugas(21/03/2013)
Jelaskan 2 (dua) produk hasil peningkatan
mutu bahan organik.
a. apa bahan organik dasarnyaa. apa bahan organik dasarnya
b. apa bahan tambahannya
c. bagaimana teknik peningkatan mutunya
Informasi dapat diambil dari : buku,
majalah, website, blog dll.

Bahan Sintetis
Bahan sintetis adalah bahan yang dibentuk
dari perpaduan atau kombinasi bahan-dari perpaduan atau kombinasi bahan-
bahan organik dan bahan-bahan sintetis
lainnya untuk meningkatkan kualitas bahan
sumbernya

Perbedaan Bahan Organik dan Sintetis
• Tersedia di alam
• Berat molekul
rendah (monomer)
• Buatan
• Berat molekul tinggi
(polimer)
Bahan Organik: Bahan Sintetis:
rendah (monomer)
• Jumlah atom sedikit
dan ikatannya
sederhana
• Karet, kayu, keramik,
gelas
(polimer)
• Jumlah atom lebih
banyak dan
ikatannya lebih
panjang
• plastik

1. Polimer
Polimer disebut juga makromolekul
merupakan molekul besar yang dibentuk
dengan pengulangan molekul sederhanadengan pengulangan molekul sederhana
yang disebut monomer. Polimer berasal dari
dua kata : poly (banyak) dan meros (bagian-
bagian)

Polimer
Jenis-jenis polimer :
1. Polimer Termoplastik
2. Polimer Termoset

1.Termoplastik
Polimer termoplastik adalah polimer yang
mempunyai sifat tidak tahan terhadap
panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan,
maka akan menjadi lunak dan didinginkanmaka akan menjadi lunak dan didinginkan
akan mengeras. Proses tersebut dapat
terjadi berulang kali, sehingga dapat
dibentuk ulang dalam berbagai bentuk
melalui cetakan yang berbeda untuk
mendapatkan produk polimer yang baru.

1.Termoplastik
Jenis polimer ini tidak memiliki ikatan silang
antar rantai polimernya, melainkan dengan
struktur molekul linear atau bercabang.
Bentuk struktur termoplastik sebagai berikut.
.

1.Termoplastik
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat
khusus sebagai berikut.
• Berat molekul kecil
• Tidak tahan terhadap panas, jika• Tidak tahan terhadap panas, jika
dipanaskan akan melunak dan jika
didinginkan akan mengeras.
• Fleksibel.
• Titik leleh rendah.

1.Termoplastik
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat
khusus sebagai berikut.
• Dapat dibentuk ulang (daur ulang).• Dapat dibentuk ulang (daur ulang).
• Mudah larut dalam pelarut yang sesuai.
• Memiliki struktur molekul linear/bercabang.

1.Termoplastik
Contoh :
1. Polietilen (PE)1. Polietilen (PE)
2. Polivinil klorida (PVC)
3. Polipropen (PP)
4. Polistiren

1.1. Polietilen (PE)
1. Pembentukan : Polietilen didapatkan
dengan melakukan polimerisasi gas etilen
2. Sifat-sifat : tahan terhadap bahan kimia,
ulet dan fleksibel, suhu pelunakan
rendah, mudah dicetak.rendah, mudah dicetak.
3. Penggunaan : botol plastik, mainan,
bahan cetakan, ember, drum, pipa
saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong
plastik dan jas hujan

1.2. Polivinil klorida (PVC)
1. Pembentukan : Polivinil klorida
didapatkan dengan melakukan
polimerisasi gas etilen dan vinil klorida
2. Sifat-sifat : sangat keras dan kaku pada
suhu biasa, tahan bahan kimia dansuhu biasa, tahan bahan kimia dan
larutan keras.
3. Penggunaan : pipa air, pipa plastik, pipa
kabel listrik, kulit sintetis, ubin plastik,
piringan hitam, bungkus makanan, sol
sepatu, sarung tangan dan botol detergen

1.3. Polipropen (PP)
1. Pembentukan : Polipropen didapatkan
dengan melakukan polimerisasi dari propen
2. Sifat-sifat : rapuh, transparan
3. Penggunaan : karung, tali, botol
minuman, serat, bak air, insulator, kursi
plastik, alat-alat rumah sakit, komponen
mesin cuci, pembungkus tekstil, dan
permadani

1.4. Polistiren
1. Pembentukan : Polistiren didapatkan
dengan melakukan polimerisasi dari stiren
2. Sifat-sifat : rapuh, transparan2. Sifat-sifat : rapuh, transparan
3. Penggunaan : komponen bodi motor,
kotak baterai, isolator, sol sepatu,
penggaris, gantungan baju.

2.Termoset
Polimer termoset adalah polimer yang
mempunyai sifat tahan terhadap panas.
Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak
dapat meleleh. Sehingga tidak dapatdapat meleleh. Sehingga tidak dapat
dibentuk ulang kembali. Susunan polimer
ini bersifat permanen pada bentuk cetak
pertama kali (pada saat pembuatan). Bila
polimer ini rusak/pecah, maka tidak dapat
disambung atau diperbaiki lagi.

2.Termoset
Polimer termoset memiliki ikatan – ikatan
silang yang mudah dibentuk pada waktu
dipanaskan. Hal ini membuat polimer
menjadi kaku dan keras. Semakin banyak
ikatan silang pada polimer ini, makaikatan silang pada polimer ini, maka
semakin kaku dan mudah patah. Bila
polimer ini dipanaskan untuk kedua
kalinya, maka akan menyebabkan rusak
atau lepasnya ikatan silang antar rantai
polimer.

2.Termoset
Contoh ikatan silang polimer termoset

2.Termoset
Sifat polimer termoset sebagai berikut.
• Keras dan kaku (tidak fleksibel)
• Jika dipanaskan akan mengeras.
• Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur
ulang)ulang)
• Tidak dapat larut.
• Jika dipanaskan akan meleleh.
• Tahan terhadap asam basa.
• Mempunyai ikatan silang antar rantai
molekul.

2.Termoset
Contoh :
1. Resin fenol
2. Resin urea formaldehid2. Resin urea formaldehid
3. Resin melamin
4. Resin poliester
5. Resin epoksi

2.1. Resin Fenol
1. Pembentukan : Resin Fenol didapatkan
dengan mengkondensasikan fenol-fenol
seperti fenol, kresol, ksilenol, dsb dengan
formaldehid sehingga menjadi resin
termosettermoset
2. Sifat-sifat : mudah dibentuk, tahan panas,
tahan asam
3. Penggunaan : alat listrik, komponen
mesin (kotak, tutup), komponen
kendaraan.

2.2. Resin urea formaldehid
1. Pembentukan : dengan melalui reaksi
antara urea dan formalin.
2. Sifat-sifat : lebih jelek daripada resin
fenol, kurang tahan air, lebih cepatfenol, kurang tahan air, lebih cepat
rapuh(lapuk)
3. Penggunaan : alat listrik, peralatan
rumahtangga.

2.3. Resin melamin
1. Pembentukan : reaksi formaldehid dan
melamin
2. Sifat-sifat : tahan air, tahan panas (air2. Sifat-sifat : tahan air, tahan panas (air
mendidih), isolasi.
3. Penggunaan : alat listrik, peralatan
makan.

2.4. Resin poliester
1. Pembentukan : Resin poliester
didapatkan dengan mengkondensasikan
asam dibasa dengan alkohol dihidrat
2. Sifat-sifat : kuat, fleksibel, tahan api,2. Sifat-sifat : kuat, fleksibel, tahan api,
tahan cuaca
3. Penggunaan : keperluan konstruksi,
sebagai bahan komposit dengan serat
gelas.

2.5. Resin epoksi
1. Pembentukan : Resin epoksi didapatkan
dengan mengkondensasikan bisenfol
dengan epiklorhidrin
2. Sifat-sifat : tahan terhadap bahan kimia,2. Sifat-sifat : tahan terhadap bahan kimia,
kaku dan rapuh, isolasi yang baik
3. Penggunaan : cat untuk logam, perekat,
pelapis, isolator

3.Simbol daur ulang plastik
1. PET atau PETE (Polyethylene Etilen Terephalate)
Tanda ini biasanya tertera logo daur ulang dengan angka 1 di tengahnya serta
tulisan PETE atau PET (Polyethylene Terephthalate) di bawah segitiga.
Biasa dipakai untuk botol plastik, berwarna jernih/transparan/tembus pandang
seperti botol air mineral, botol jus, wadah makana dan hampir semua botol
minuman lainnya. BOTOL JENIS PET/PETE ini direkomendasikan HANYAminuman lainnya. BOTOL JENIS PET/PETE ini direkomendasikan HANYA
SEKALI PAKAI. Bila terlalu sering dipakai, apalagi digunakan untuk
menyimpan air hangat apalagi panas, akan mengakibatkan lapisan polimer
pada botol tersebut akan meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik (dapat
menyebabkan kanker) dalam jangka panjang. Bahan ini dapat dibuat lagi ke
dalam bulu domba kutub, serat, karpet, dll. Permintaan untuk jenis plastik ini
diantara komunitas pendaur ulang plastik relatif banyak, tetapi saat ini tingkat
daur ulang untuk bahan ini tetap rendah sebesar 20%.

1. PET atau PETE (Polyethylene Etilen Terephalate)

2. HDPE (High Density Polyethylene)
Pada bagian bawah kemasan botol plastik, tertera logo daur ulang dengan
angka 2 ditengahnya, serta tulisan HDPE (Polyethylene Densitas Tinggi) di
bawah segitiga.
Biasa dipakai untuk botol susu yang berwarna putih susu, tupperware, galon air
minum, kursi lipat, dan lain-lain. Botol plastik jenis HDPE memiliki sifat bahan
yang lebih kuat, keras, buram dan LEBIH TAHAN LAMA TERHADAP SUHU
TINGGI. Merupakan salah satu bahan plastik yang aman untuk digunakan
karena kemampuan untuk mencegah reaksi kimia antara kemasan plastik
berbahan HDPE dengan makanan/minuman yang dikemasnya. Sama seperti
PET, HDPE juga direkomendasikan HANYA SEKALI PAKAI pemakaian karena
pelepasan senyawa antimoni trioksida terus meningkat seiring waktu. Jenis ini
juga dapat digunakan kembali ke untuk bahan lantai ubin, drainase, botol
HDPE baru, pipa, dll

2. HDPE (High Density Polyethylene)

3. PVC (Polyvinyl Chloride)
Tertulis (terkadang berwarna merah) dengan angka 3 di tengahnya, serta
tulisan V. V itu berarti PVC (polyvinyl chloride), yaitu jenis plastik yang paling
sulit didaur ulang.
Ini bisa ditemukan pada plastik pembungkus (cling wrap), dan botol-botol.
Reaksi yang terjadi antara PVC dengan makanan yang dikemas dengan plastik
ini berpotensi BERBAHAYA UNTUK GINJAL, hati dan berat badan.ini berpotensi BERBAHAYA UNTUK GINJAL, hati dan berat badan.
Bahan ini mengandung klorin dan akan mengeluarkan racun jika dibakar. PVC
TIDAK BOLEH DIGUNAKAN dalam menyiapkan makanan atau kemasan
makanan.
Bahan ini juga dapat diolah kembali menjadi mudflaps, panel, tikar, dll

3. PVC (Polyvinyl Chloride)

4. LDPE (Low Density Polyethylene)
Logo daur ulang dengan angka 4 di tengahnya, serta tulisan LDPE. LDPE (low
density polyethylene) yaitu plastik tipe cokelat (thermoplastic/dibuat dari minyak
bumi), biasa dipakai untuk tempat makanan, plastik kemasan, botol-botol yang
lembek, pakaian, mebel, dll.
Sifat mekanis jenis LDPE ini adalah kuat, tembus pandang, Fleksibel dan
permukaan agak berlemak, pada suhu 60 derajat sangat resisten terhadappermukaan agak berlemak, pada suhu 60 derajat sangat resisten terhadap
reaksi kimia, daya proteksi terhadap uap air tergolong baik, dapat didaur ulang
serta baik untuk barang-barang yang memerlukan fleksibelitas tapi kuat.
Barang berbahan LDPE ini sulit dihancurkan, tetapi tetap baik untuk tempat
makanan karena sulit bereaksi secara kimiawi dengan makanan yang dikemas
dengan bahan ini.
LDPE, dapat didaur ulang dengan banyak cara, misalnya dilarutkan ke dalam
kaleng, keranjang kompos dan landscaping tiles

4. LDPE (Low Density Polyethylene)

5. PP (polypropylene)
Tertera logo daur ulang dengan angka 5 di tengahnya, serta tulisan PP.
Karakteristik adalah biasa botol transparan yang tidak jernih atau berawan.
Polipropilen lebih kuat dan ringan dengan daya tembus uap yang rendah,
ketahanan yang baik terhadap lemak, stabil terhadap suhu tinggi dan cukup
mengkilap.
Jenis PP (polypropylene) ini adalah pilihan bahan plastik terbaik, terutama
untuk tempat makanan dan minuman seperti tempat menyimpan makanan,
botol minum dan terpenting botol minum untuk bayi.
Carilah dengan kode angka 5 bila membeli barang berbahan plastik untuk
menyimpan kemasan berbagai makanan dan minuman. PP dapat diolah
kembali menjadi garpu, sapu, nampan, dll

5. PP (polypropylene)

6. PS (Polystyrene)
Tertera logo daur ulang dengan angka 6 di tengahnya, serta tulisan PS. Biasa
dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai,
dan lain-lain. Polystyrene merupakan polimer aromatik yang dapat
mengeluarkan bahan styrene ke dalam makanan ketika makanan tersebut
bersentuhan. Selain tempat makanan, styrene juga bisa didapatkan dari asap
rokok, asap kendaraan dan bahan konstruksi gedung. Bahan ini harus
dihindari, karena selain BERBAHAYA UNTUK KESEHATAN OTAK,dihindari, karena selain BERBAHAYA UNTUK KESEHATAN OTAK,
MENGGANGGU HORMON ESTROGEN pada wanita yang berakibat pada
masalah reproduksi, dan pertumbuhan dan sistem syaraf, juga karena bahan
ini sulit didaur ulang. Pun bila didaur ulang, bahan ini memerlukan proses yang
sangat panjang dan lama. Bahan ini dapat dikenali dengan kode angka 6,
namun bila tidak tertera kode angka tersebut pada kemasan plastik, bahan ini
dapat dikenali dengan cara dibakar (cara terakhir dan sebaiknya dihindari).
Ketika dibakar, bahan ini akan mengeluarkan api berwarna kuning-jingga, dan
meninggalkan jelaga. PS mengandung benzene, suatu zat penyebab kanker
dan tidak boleh dibakar. Bahan ini diolah kembali menjadi isolasi, kemasan,
pabrik tempat tidur, dll

6. PS (Polystyrene)

7. OTHER (Polycarbonate)
Tertera logo daur ulang dengan angka 7 di tengahnya, serta tulisan OTHER.
Untuk jenis plastik 7 Other ini ada 4 macam, yaitu :
1. SAN � styrene acrylonitrile,
2. ABS � acrylonitrile butadiene styrene,
3. PC � polycarbonate,
4. Nylon
Dapat ditemukan pada tempat makanan dan minuman seperti botol minum
olahraga, suku cadang mobil, alat-alat rumah tangga, komputer, alat-alat
elektronik, dan plastik kemasan

7. OTHER (Polycarbonate)

Definisi Penghantar
Penghantar ialah suatu benda yang
berbentuk logam ataupun non logam yang
dapat mengalirkan arus listrik dari satu titik
ke titik lain.ke titik lain.
Penghantar dapat berupa kabel
(penghantar dengan selubung isolasi) atau
kawat (penghantar tanpa isolasi)

Jenis Bahan Konduktor
Bahan-bahan yang digunakan sebagai
konduktor harus memenuhi persyaratan
berikut :
1. Konduktifitasnya cukup baik1. Konduktifitasnya cukup baik
2. Koefisien muai panjangnya kecil
3. Modulus kenyalnya (modulus elastisitas)
cukup besar

Bahan-bahan yang biasa digunakan
sebagai konduktor :
1. Logam biasa, seperti : tembaga,
alumunium dan besialumunium dan besi
2. Logam campuran (alloy) yaitu logam dari
tembaga atau alumunium yang dicampur
dengan jumlah tertentu dari logam jenis
lain untuk meningkatkan kekuatan
mekanisnya

Bahan-bahan yang biasa digunakan
sebagai konduktor :
3. Logam paduan (composite), yaitu dua
atau lebih jenis logam yang dipadukanatau lebih jenis logam yang dipadukan
dengan cara kompresi, peleburan
(melting) atau pengelasan (welding)

Klasifikasi Konduktor
Klasifikasi konduktor menurut bahannya :
1. Kawat logam biasa, contoh : BCC (bare
copper conductor) dan AAC (all
alumunium conductor)alumunium conductor)
2. Kawat logam campuran(alloy), contoh :
AAAC (all alumunium alloy conductor)
3. Kawat logam paduan(composite),contoh :
kawat baja berlapis tembaga (copper clad
steel)

Klasifikasi konduktor menurut bahannya :
4. Kawat lilit campuran(alloy), yaitu kawat
yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam
atau lebih. Contoh : ACSR (alumuniumatau lebih. Contoh : ACSR (alumunium
conductor steel reinforced)

Klasifikasi konduktor menurut konstruksinya:
1. Kawat padat (solid wire) berpenampang
bulat
2. Kawat berlilit (stranded wire) terdiri dari 72. Kawat berlilit (stranded wire) terdiri dari 7
sampai 61 kawat padat yang dililit
menjadi satu
3. Kawat berongga (hollow conductor)
adalah kawat berongga yang dibuat untuk
mendapatkan diameter yang besar

Klasifikasi konduktor menurut isolasinya:
1. Konduktor telanjang
2. Konduktor berisolasi, contoh : kabel
twisted dan kabel NYY

Pola Kawat Penghantar
Pola-pola kawat penghantar :
1. Single pair
2. Twisted pair

Pola Kawat Penghantar
Pola-pola kawat penghantar :
3. Ribbon cable
4. Coaxial cable

Bundel Konduktor
Pola-pola bundel konduktor
1. Bunch
2. concentric

Bundel Konduktor
Pola-pola bundel konduktor
3. unidirectional
4. rope

Karakteristik Konduktor
Ada dua jenis karakteristik konduktor, yaitu :
1. Kekuatan mekanik, contoh : kekuatan
tariktarik
2. Kekuatan listrik, contoh : kekuatan arus

Resistifitas Listrik
Resistifitas listrik adalah kemampuan
suatu bahan dalam menahan arus listrik.
Resistifitas listrik dinyatakan sebagai :
ΩR = tahanan dalam bahan (Ω)
ρ = tahanan jenis bahan (Ω.m)
l = panjang bahan (m)
A = luas penampang bahan (m2)A
l
R
⋅
=
ρ

MATERIAL MICRO-OHMS CM MATERIAL MICRO-OHMS CM
Silver 1.59 Palladium 11.0
Copper (annealed) 1.72 Tin 11.5
Copper (hard-drawn) 1.77 Tantalum 15.5
Gold 2.44 Lead 22
Aluminum 2.82 Arsenic 33.3
Magnesium 4.60 Antimony 41.7Magnesium 4.60 Antimony 41.7
Tungsten 5.60 Manganin 44
Molybdenum 5.70 Monel Metal 42
Zinc 5.80 Therlo 47
Brass 7.00 Constantin 49
Cadmium 7.60 Manganese Steel 70
Nickel 7.80 Climax 87
Phosphor Bronze 7.80 Excello 92
Cobalt 9.80 Mercury 95.783
Iron 10.0 Nichrome 100
Platinum 10.0 Bismuth 120

Latihan.
Tentukan nilai tahanan bahan berikut ini
jika diketahui ρ = 10 Ωm.jika diketahui ρ = 10 Ωm.
1 cm
1 cm
2 cm
3 cm
2 cm
1 cm

Koefisien Temperatur Hambatan
besarnya perubahan tahanan akibat
perubahan suhu dinyatakan oleh :
)](1[ 00 ttRR −+= α
R = tahanan akhir setelah perubahan suhu (Ω)
R0 = tahanan awal sebelum perubahan suhu (Ω)
α = koefisien temperatur bahan
t = temperatur akhir (oC)
t0 = temperatur awal (oC)
00

Penamaan Konduktor
1. Penghantar
N – tembaga
NA – alumunium
2. Isolasi
Y – isolasi PVC
2Y – isolasi XLPE

Penamaan Konduktor
3. Selubung dalam
G – karet
2G – karet butyl
K – timah hitamK – timah hitam
KL – alumunium dengan permukaan licin
KWK – selubung dari XLPE
Y – selubung dari PVC
2Y – selubung dari polietilen
Z – selubung dari pita seng

Penamaan Konduktor
4. Perisai
B – pita baja
F – baja pipih
L – jalinan kawat baja
Q – kawat baja berlapis seng
R – kawat baja bulat satu lapis
RR – kawat baja bulat dua lapis
Z – kawat baja berbentuk huruf “Z”

Penamaan Konduktor
5. Spiral
D – spiral anti tekan
Gb – spiral dari pita baja
6. Selubung luar
A – selubung dari yute
Y – selubung dari PVC

Penamaan Konduktor
7. Bentuk penghantar kabel
se – sektor pejal
sm – sektor serabut
re – bulat pejal
rm – bulat serabut

Penamaan Konduktor
Contoh kabel : NYA
artinya
N penghantar tembaga
Y selubung dalam PVC
A selubung luar yute

Penamaan Konduktor
Contoh kabel : NYY 4x6mm2, 0.6/1kV
artinya kabel 4 inti berpenghantar
tembaga masing-masing penghantar
luasnya 6mm2 berbentuk bulat pejal.luasnya 6mm2 berbentuk bulat pejal.
Selubung dalam dan selubung luar PVC,
batas tegangan nominal penghantar
fasa-netral (bumi) 0,6 kV dan tegangan
fasa-fasa 1 kV

Ilmu Bahan
Bahan Semikonduktor

Peralatan elektron
• Teknologi tabung gas
• Teknologi benda padat (semikonduktor)

Bahan pembentuk semikonduktor :
1. Germanium
• Konduktivitas tinggi
• Digunakan untuk dioda dan transistor
daya rendah dan sedang

2. Silikon
• Konduktivitas lebih rendah dari
GermaniumGermanium
• Digunakan untuk dioda dan transistor
daya tinggi
• Ketahanan termal lebih tinggi daripada
Germanium

3. Gallium Arsenide
• Memiliki sifat yang dapat diatur mengikuti
sifat-sifat Germanium dan Silikonsifat-sifat Germanium dan Silikon

Resistivitas Bahan Semikonduktor

Ketidakmurnian
1. Semikonduktor jenis-n
• Mengandung arsenic dan
antimony
• Memiliki kelebihan elektron• Memiliki kelebihan elektron
pada atomnya (bermuatan
negatif)
• Resistivitas lebih rendah

Ketidakmurnian
1. Semikonduktor jenis-p
• Mengandung aluminium,
gallium atau indium
• Memiliki kekurangan• Memiliki kekurangan
elektron pada atomnya
(bermuatan positif)
• Resistivitas lebih rendah

Kurva arus dan tegangan
sambungan p-n

Ilmu Bahan

1. Jelaskan proses pengolahan bijih besi !
2. Jelaskan 2 (dua) contoh paduan logam !
3. Jelaskan teknik dan produk peningkatan mutu bahan
organik dalam hal :
a. kekuatan fisik / struktur bahan
b. ketahanan terhadap perubahan cuacab. ketahanan terhadap perubahan cuaca
4. Jelaskan perbedaan antara polimer termoset dan
termoplastik !
5. Jelaskan proses molekuler pada sambungan p-n
untuk kondisi :
a. forward bias
b. reverse bias
(UTS tanggal 18 April 2013) dihadiri : 13 peserta

Isolator Padat
a.Bahan Isolator
Bahan-bahan yang biasa digunakan dalam
pembuatan isolator :
1. poliester
2. resin
3. porselen
4. mika

Bahan Isolator
1. Poliester
• dibentuk dari poliester
poliglass yang diperkuat
dengan fiberglass
• tidak mudah pecah• tidak mudah pecah
• mempunyai karakteristik listrik
dan mekanik yang tinggi
• dapat digunakan pada
temperatur ruang yang tinggi
dan didekat bahan-bahan
korosif

Bahan Isolator
2. Resin
• dibentuk dari polimeric epoxyresin
atau cycloalphatic resin dapat juga
diperkuat dengan fiber glass atau
fiber carbon
• Mempunyai ketahanan mekanik dan
ketahanan terhadap bahan kimia yang
baik
• Harga relatif lebih murah

Bahan Isolator
3. Porselin (keramik)
• Porselin terbuat dari tanah liat cina
(China Clay) yang terdapat di alam
dalam bentuk aluminium silikat
yang dicampur dengan kaolin
fealspar dan Quarts (kwarsa).fealspar dan Quarts (kwarsa).
• Kemudian campuran ini dipanaskan
dalam tungku yang suhunya dapat
diatur, dibakar sampai keras, halus
mengkilat dan bebas dari lubang-
lubang.

Bahan Isolator
3. Porselin (keramik)
• Untuk pembuatan isolator porselin
diperlukan suhu berkisar antara
1300oC–1500oC dalam waktu 20–701300 C–1500 C dalam waktu 20–70
jam.

Bahan Isolator
4. Mika
• dibentuk dari bahan-bahan
mineral yang tahan terhadap
panas
• mempunyai karakteristik listrik• mempunyai karakteristik listrik
maju dan mundur yang aman
• dapat beroperasi hingga
temperatur 350oC sampai
dengan 400oC
Gambar. Batu mika

Isolator Padat
b.Jenis Isolator
Isolator untuk saluran transmisi
diklasifikasikan menurut penggunaan dan
konstruksinya menjadi :
1. Isolator gantung (suspension)
2. Isolator pasak (pin)
3. Isolator batang panjang (long-rod)
4. Isolator pos-saluran (line post)

Jenis Isolator
Gandengan isolator gantung pada umumnya dipakai pada
saluran transmisi tegangan tinggi. Ada dua jenis isolator
gantung, yaitu jenis clevis dan jenis ball-and-socket.
.

Jenis Isolator
.

Jenis Isolator
2. Isolator pasak (pin)
Isolator pasak adalah isolator
yang memiliki pasak baja yang
disekrup pada bagian bawahnya.
Digunakan untuk keperluan
sendiri-sendiri, karena kekuatansendiri-sendiri, karena kekuatan
mekanisnya rendah sehingga
tidak dibuat dalam ukuran-ukuran
yang besar.
.

Jenis Isolator
3. Isolator batang panjang
(long-rod)
Isolator batang panjang mempunyai sedikit
bagian logam sehingga tidak mudah menjadi
rusak. Bentuk rusuknya yang sederhanarusak. Bentuk rusuknya yang sederhana
menyebabkan isolator batang panjang mudah
tercuci oleh hujan, sehingga tepat untuk
penggunaan pada tempat-tempat yang
banyak dikotori oleh garam atau debu.
.

Jenis Isolator
4. Isolator pos saluran
Isolator pos saluran terbuat dari porselin
dengan pasak baja yang dipasang pada
bagian bawah isolator. Isolator jenis inibagian bawah isolator. Isolator jenis ini
terletak pada bagian ujung saluran.
.

Karakteristik Listrik Isolator
Karakteristik listrik isolator dibagi menjadi :
1. Tegangan lompatan api frekuensi rendah
kering
2. Tegangan lompatan api frekuensi rendah
basah
3. Tegangan lompatan api impuls

1. Tegangan lompatan api frek. rendah kering
Tegangan lompatan api (flashover voltage)
frekuensi rendah kering adalah tegangan
lompatan api yang terjadi bila tegangan
diterapkan diantara kedua elektroda isolator
lompatan api yang terjadi bila tegangan
diterapkan diantara kedua elektroda isolator
yang bersih dan kering permukaannya.
Tegangan ini adalah nilai dasar dari
karakteristik sebuah isolator.

2.Tegangan lompatan api frek. rendah basah
Tegangan lompatan api frekuensi rendah
basah adalah tegangan lompatan api yang
terjadi bila tegangan diterapkan diantara
kedua elektroda isolator yang basah karena
terjadi bila tegangan diterapkan diantara
kedua elektroda isolator yang basah karena
hujan atau dibasahi untuk menirukan keadaan
hujan

3. Tegangan lompatan api impuls
Tegangan lompatan api impuls adalah
tegangan lompatan api yang terjadi bila
tegangan impuls dengan gelombang standar
diterapkan. Karakteristik impuls terbagi atas
tegangan impuls dengan gelombang standar
diterapkan. Karakteristik impuls terbagi atas
polaritas positif dan negatif.

Tabel. Karakteristik Listrik Isolator Gantung 250 mm
.
teg. lompatan api teg. lompatan api
Jumlah piringan frek. rendah (kV) impuls (kV)
kering basah positif negatif
2 155 90 255 255
3 215 130 355 345
4 270 170 440 415
5 325 215 525 495
6 380 255 610 585
… … … … …
25 1280 950 2145 2210

Perlengkapan Isolator
Yang termasuk dalam kategori perlengkapan
isolator adalah pasangan-pasangan logam
dan perlengkapan-perlengkapan lainnya
untuk menghubungkan penghantar, isolator
dan tiang transmisi.dan tiang transmisi.

1. Pasangan isolator
Pasangan isolator terbuat dari besi atau baja
tempa yang ukurannya disesuaikan dengan
tegangan, jenis dan ukuran penghantar, kekuatantegangan, jenis dan ukuran penghantar, kekuatan
mekanis serta konstruksi penopangnya. Dengan
demikian dikenal baut-U, klevis (clevis), link, mata
(eye), ball and socket, dsb yang mudah dihubung-
hubungkan atau dipertukarkan

1. Pasangan isolator

2.Tanduk Api
Untuk mencegah lompatan api (flashover) pada
gandengan isolator dipasang tanduk-tanduk apigandengan isolator dipasang tanduk-tanduk api
(arcing horns). Tanduk api dipasang pada ujung
kawat dan ujung tanah dari isolator, serta dibentuk
sedemikian rupa sehingga busur api tidak akan
mengenai isolator disaat lompatan api terjadi.

2.Tanduk Api

3. Jepitan
Untuk penghantar dipakai pengapit gantungan
(suspension clamps) dan pengapit tarikan (tension(suspension clamps) dan pengapit tarikan (tension
clamps). Sedang untuk kawat tanah dipakai
pengapit sederhana. Pengapit-pengapit dipilih
dengan memperhatikan macam dan ukuran kawat,
kuat tarik maksimum serta dibentuk sedemikian
rupa sehingga tidak menimbulkan kerusakan dan
kelelahan karena getaran (vibration) dan sudut
andongan kawat

3. Jepitan

Tugas
Carilah gambar(foto) peralatan / aksesoris
lain pada saluran transmisi udara (selain
bahan penghantar dan isolator), kemudian :
a. Sebutkan nama alat tersebuta. Sebutkan nama alat tersebut
b. Jelaskan fungsinya

Ilmu Bahan Listrik
Bahan Magnet

Sejarah Magnet
Kata “magnet” berasal dari bahasa
yunani magnitis lithos yang berarti
batu magnesia.
Magnesia adalah nama sebuah
wilayah di Yunani pada masa laluwilayah di Yunani pada masa lalu
yang kini bernama Manisa (sekarang
berada di wilayah Turki) di mana
terkandung batu magnet yang
ditemukan sejak zaman dulu di
wilayah tersebut.

Sejarah Magnet
• 1600 : Dr. William Gilbert menerbitkan eksperimen awal
yang sistematis tentang magnetisme dengan judul "De
Magnete".
• 1819 : Oerstead menemukan hubungan antara magnet
and listrik dari percobaan sebuah kawat yang dialiri
arus akan membelokkan jarum kompas
• 1825 : Sturgeon menemukan elektromagnet.
• 1880 : Warburg menemukan siklus histeresis besi.• 1880 : Warburg menemukan siklus histeresis besi.
• 1895 : Curie mengeluarkan Hukum Curie tentang
temperatur kerja magnet.
• 1905 : Langevin mengemukakan teori diamagnetisme
and paramagnetisme.
• 1906 : Weiss mengemukakan teori ferromagnet.
• 1920an : Fisika magnet berkembang sampai pada
putaran elektron (electron spin) yang mengawali
mekanika quantum

Medan Magnet
Gerak mengorbit dan
gerak spin elektron
dalam atom
menimbulkan medan
magnet.magnet.
Kombinasi kedua
medan magnet bisa
saling menguatkan atau
saling melemahkan dan
menghasilkan medan
magnet atom

Klasifikasi Bahan Magnet
1. Diamagnetik
2. Paramagnetik
3. Ferromagnetik
4. Antiferromagnetik4. Antiferromagnetik

1. Diamagnetik
• Atom – atom bahan diamagnetik tidak
memiliki momen maget
• nilai suseptibilitasnya kecil dan negatif• nilai suseptibilitasnya kecil dan negatif
• contoh : Au dan Cu

2. Paramagnetik
• Atom – atom bahan paramagnetik
memiliki momen maget yang acak
• nilai suseptibilitasnya kecil dan positif• nilai suseptibilitasnya kecil dan positif
• contoh : Sn dan Pt

3. Ferromagnetik
• Atom – atom bahan ferromagnetik
memiliki momen maget yang seragam
dan searahdan searah
• nilai suseptibilitasnya besar dan positif
• contoh : Fe

4. Antiferromagnetik
• Atom – atom bahan antiferromagnetik
memiliki momen maget yang seragam
tetapi arahnya saling berlawanantetapi arahnya saling berlawanan
(saling meniadakan)
• nilai suseptibilitasnya kecil dan positif
• contoh : Cr

Kurva Momen Magnet
Kurva momen magnet adalah kurva
yang dibentuk oleh besaran medan
magnet dan momen magnet.
Perilaku bahan magnet tertentu dapatPerilaku bahan magnet tertentu dapat
dijelaskan melalui bentuk kurva
momen magnetnya.

Kurva Momen Magnet
1. Diamagnetik

Kurva Momen Magnet
2. Paramagnetik

Kurva Momen Magnet
3. Ferromagnetik

Kurva Momen Magnet
4. Antiferromagnetik

Contoh Bahan Magnet(1)
• Lodestone:
Adalah magnet permanen pertama yang ditemukan,
mengandung oksida alami Fe3O4.Medan magnet yang
dihasilkannya rendah tetapi ketahanan terhadap
demagnetisasi cukup tinggi.
• Magnet Baja Carbon:
Ditemukan sejak abad ke-18. Baja ini dicampur dengan
tungsten dan atau chromium. Memiliki saturasi magnet
yang tinggi, jauh diatas Lodestone, namun harus dibuat
tungsten dan atau chromium. Memiliki saturasi magnet
yang tinggi, jauh diatas Lodestone, namun harus dibuat
dalam bentuk batangan untuk menghindari
demagnetisasi
• Magnet Alnico(alloy yang dibentuk dari Al, Ni dan Co)
Ditemukan pada tahun 1930an, alnico adalah magnet
permanen modern yang pertama. Dengan temperatur
Curie yang tinggi (~850°C), magnet ini masih digunakan
secara luas sampai saat ini

Contoh Bahan Magnet(2)
• Magnet Cobalt Platinum :
Ditemukan tahun 1950an. Sifat-sifatnya diatas Alnico
dan tahan korosi sehingga banyak digunakan untuk
keperluan medis. Namun harganya mahal.
• Magnet Ferit Keras : (BaFe12O19 atau SrFe12O19)
Banyak digunakan untuk keperluan komersil. Produksi
energinya rendah. Mudah didapatkan sehingga
harganya murah dan dapat digunakan untuk bentuk-
bentuk magnet yang kompleks.
harganya murah dan dapat digunakan untuk bentuk-
bentuk magnet yang kompleks.
• Samarium Cobalt:
Alloy kombinasi antara cobalt, besi dan sedikit bahan
lain, kebanyakan memiliki sifat magnet yang kuat,
namun harganya cukup mahal. Magnet ini memiliki
kestabilan temperatur yang baik sehingga biasa
digunakan pada peralatan bersuhu tinggi.

Media Rekam Magnet
• Pita Magnetis
• Piringan Magnetis (hard disk)

Bahan Media Rekam Magnetis
Polarisasi Ukuran Bentuk
Bahan saturasi partikel partikel
(mT) (mm)
Fe2O3 440 0.5x0.1 jarum
CrO2 600 0.4x0.05 jarum
Fe 2100 0.15x0.05 jarum

Proses Pembuatan Pita
Magnetis

Kuis
Pelajari : bahan magnet
Minggu depan kuis…

Superkonduktor
Konsep superkonduktor :
Suatu bahan yang dapat mengalirkan arus
listrik tanpa tahanan listrik sedikitpun.listrik tanpa tahanan listrik sedikitpun.
Apakah ini mungkin didapatkan ?

Superkonduktor
• Suatu bahan yang terdiri dari campuran
unsur-unsur tertentu yang dapat
mengalirkan arus listrik tanpa tahanan pada
suhu yang sangat rendah.suhu yang sangat rendah.
• Arus yang mengalir pada rangkaian
tertutup dari bahan superkonduktor akan
terus mengalir selamanya
• Superkonduktivitas ini disebut juga sebagai
“fenomena quantum makroskopis”

Superkonduktivitas
Suatu fenomena yang terjadi pada suatu
bahan jika berada pada suhu yang sangat
rendah (mencapai temperatur kritis
superkonduktor) akan menunjukkan ciri-ciri :superkonduktor) akan menunjukkan ciri-ciri :
• resistansi menjadi nol
• bersifat menolak medan magnet
(Efek Meissner)

Superkonduktivitas dapat terjadi pada :
• Aluminium
• Berbagai campuran logam (alloy)
• Bahan semikonduktor
• Bahan isolator (keramik)

Superkonduktivitas tidak terdapat pada:
• Emas
• Perak
• Bahan ferromagnetik

Sejarah Superkonduktor
• 1911. Heike Kamerlingh mendinginkan air
raksa (mercury) dalam helium cair pada
suhu 4oK (-269oC) dan mendapati
resistansinya nolresistansinya nol
• 1933. Walter Meissner menemukan jika
benda didinginkan pada suhu yang sangat
rendah maka benda tersebut akan memiliki
medan magnet sendiri yang menolak
magnet lain bila didekatkan. Hal ini disebut
juga sebagai efek meissner.

• 1941. Ditemukan niobium-nitride yang
menjadi superkonduktor pada suhu 16oK
• 1980. Ditemukan bahan superkonduktor
dengan bahan dasar karbon (bahandengan bahan dasar karbon (bahan
organik)
• 1986. Ditemukan bahan superkonduktor
dengan bahan dasar keramik (bahan
isolator)

• 1993. Ditemukan paduan raksa, thalium,
barium, kalsium, tembaga dan oksigen
yang menjadi superkonduktor pada suhu
138oK (suhu tertinggi)138 K (suhu tertinggi)

Temperatur Kritis (Tc)
Ketika temperatur bahan diturunkan dari
temperatur ruang normal sampai pada
batas temperatur tertentu bahan ini akan
memiliki sifat superkonduktormemiliki sifat superkonduktor
Temperatur bahan pada saat terjadinya
perubahan sifat bahan ini dinamakan
sebagai temperatur kritis (Tc)

Temperatur Kritis (Tc)
• Merkuri Padat (4,2oK)
• Magnesium diborida MgB2 (39oK)
• Cuprate

Efek Meissner
Ketika suatu bahan diturunkan
temperaturnyal sampai pada temperatur
kritis superkonduktornya maka bahan
tersebut akan memiliki sifat magnet yangtersebut akan memiliki sifat magnet yang
baru :
1. Bahan bukan magnet menjadi magnet
2. Dapat mengikat/mengunci fluks magnet
lain
(Efek ini disebut sebagai efek Meissner)

Kelas Bahan Superkonduktor
• Kelas I, (Low Temperature
Superconductor) adalah bahan yang harus
berada pada suhu yang sangat rendah
• Kelas II (High Temperature• Kelas II (High Temperature
Superconductor) adalah bahan yang dapat
berada pada suhu diatas bahan kelas I

Superkonduktor Kelas II
Tl2Ba2Ca2Cu3O10
(Tl1.6Hg0.4)Ba2Ca2Cu3O10+
TlBa2Ca2Cu3O9+
(TlSn)Ba4TmCaCu4Ox
127-128 K
126 K
123 K
~121 K
(Tl0.5Pb0.5)Sr2Ca2Cu3O9
Tl2Ba2CaCu2O6
TlBa2Ca3Cu4O11
TlBa2CaCu2O7+
Tl2Ba2CuO6
TlSnBa4Y2Cu4Ox
118-120 K
118 K
112 K
103 K
95 K
86 K

Penggunaan Superkonduktor
Apa saja yang dapat dilakukan dengan
bahan ini (superkonduktor)?

1.Kendaraan Magnetik
Kendaraan ini dibuat mengambang
dengan magnet superkonduktor yang kuat

2.Magnetic Resonance Imaging(MRI)
Pancaran medan magnet superkonduktor
ditembakkan pada tubuh, lalu pantulannya
ditangkap sehingga menjadi gambar MRI

3.Generator Superkonduktor
Generator dengan kawat superkonduktor
mempunyai efisiensi diatas 99% dan ukurannya
jauh lebih kecil daripada generator konvensional

4.Saluran transmisi daya listrik
Saluran transmisi daya listrik superkonduktor akan
mampu menyalurkan daya listrik lebih banyak dan
jarak yang lebih jauh daripada penghantar biasa.

Serat Optik
• Serat Optik (Optic Fiber): suatu bahan
yang transparan dan dapat menyalurkan
cahaya.
• Optika Serat (Fiber Optics) : suatu cabang• Optika Serat (Fiber Optics) : suatu cabang
ilmu yang membahas tentang penggunaan
serat optik sebagai alat komunikasi.

Awal Serat Optik
• 1870, John Tyndall mendemostrasikan
konsep serat optik untuk pertama kalinya.

Indeks Refraktif
refraktifindeks
hamparuangdicahayaKecepatan
BahanpadaCahayaKecepatan =

Hukum Snell
n1sinØ1= n2sinØ2

Sudut Kritis
Jika pantulan sinar
Sudut kritis adalah sudut cahaya masuk
yang memungkinkan untuk transmisi
cahaya melalui serat optik.
Jika pantulan sinar
membentuk sudut 90o
maka:
n1sinØ1= n2sin90o
Ø1=sin-1(n2/n1)
Ø1=sudut kritis

Spektrum Frekuensi
Panjang gelombang
cahaya untuk
komunikasi serat
optik adalah panjang
gelombang cahaya
tampak dan infra
merah

Konstruksi serat optik
Manfaat lapisan pelindung pada bahan
(a) Tanpa lapisan pelindung (b) Dengan lapisan pelindung
Manfaat lapisan pelindung pada bahan
serat optik:
1. Menjaga kestabilan permukaan serat
optik sehingga indeks refraktifnya tetap
2. Mencegah hal-hal yang dapat
mengubah bahkan merusak permukaan
serat sehingga menghasilkan rugi-rugi
cahaya yang bocor keluar.

Pola transmisi cahaya
(a)Skew
cahaya memantul didalam serat tanpacahaya memantul didalam serat tanpa
melewati pusat serat

(b)Meridion
cahaya memantul di dalam serat dancahaya memantul di dalam serat dan
memotong pusat serat.

(c)Axial
cahaya menembus serat pada pusatnya.cahaya menembus serat pada pusatnya.

Bahan serat optik
Bahan pembentuk serat optik adalah gelas
silika yang dicampur dengan bahan lain
untuk menambah indeks refraktifnya.

Pembuatan Serat Optik
Pembuatan serat optik dapat
disederhanakan menjadi 3 tahap:
Pertama. Suatu tabung silika di
panaskan sampai suhu 1500oC,
kemudian campuran oksigen dan gas
gas logam halida dialirkan kedalam
tabung tersebut. Tabung terus diputar
sampai terbentuk lapisan gelas akibat
reaksi dengan gas yang dimasukkan.

Pertama.

Kedua. Kemudian temperatur dinaikkan
sampai 1800oC sehingga tabung
menjadi silinder padat yang disebut
preform. Preform ini berdiameter 25mm
dan panjang satu meter. Preform ini
akan menjadi serat optik sepanjang
25km.

Kedua.

Ketiga. Preform dari tahap kedua
digantung dan dinaikkan lagi
temperaturnya sampai 2100oC.
Kemudian preform ditarik sehingga
menjadi lebih panjang dan diameternya
lebih kecil sampai pada ukuran yang
diinginkan. Setelah dingin, serat optik
telah jadi dan siap digulung.

Ketiga.

Jenis-jenis Kabel Serat Optik
1. Loose Type (tipe longgar)

2. Tight Type (tipe padat)

3. Kabel tahan air

4. Kabel bawah tanah

Keuntungan Serat Optik
1. Aman terhadap gangguan interferensi
gelombang elektromagnetik seperti
disekitar mesin listrik atau sambaran
petir.
2. Aman terhadap tegangan tinggi, karena2. Aman terhadap tegangan tinggi, karena
serat optik merupakan bahan isolator.
3. Lebar pita yang lebih lebar daripada
kabel listrik.

Keuntungan Serat Optik
4. Keamanan informasi, karena tidak dapat
disadap melainkan dengan memutus
kabel.
5. Ukuran yang lebih kecil dan lebih ringan
6. Hanya menggunakan satu serat (bila
dibandingkan dengan kabel listrik harus
menggunakan minimal dua kabel)

Ilmu Bahan
Evaluasi Perkuliahan dan
Persiapan UAS

Evaluasi Perkuliahan 30 Mei 2013
Siapkan kertas kosong lalu tuliskan kritik dan
saran selama satu semester mengenai
a. Materi kuliaha. Materi kuliah
b. Proses perkuliahan
catatan.
jangan mencantumkan nama/identitas

Persiapan UAS
1. Materi ujian : setelah uts - akhir
2. Waktu ujian 60 menit
3. Ujian tutup buku
4. Soal 5 soal essay4. Soal 5 soal essay
5. Tidak boleh pakai hp
6. Tidak boleh pakai tip ex, kalau ada kesalahan
coret dengan satu garis saja
7. Tidak boleh pinjam meminjam selama ujian

Ilmu bahan

More Related Content

What's hot

Similar to Ilmu bahan

Recently uploaded

Ilmu bahan