Senin, 18 Januari 2016

Sistem Koloid

Sistem Koloid

A. Pengertian dan Jenis-jenis Koloid
Istilah koloid pertama kali diutarakan oleh seorang ilmuwan Inggris, Thomas Graham, sewaktu mempelajari sifat difusi beberapa larutan melalui membran kertas perkamen. Graham menemukan bahwa larutan natrium klorida mudah berdifusi sedangkan kanji, gelatin, dan putih telur sangat lambat atau sama sekali tidak berdifusi. Zat-zat yang sukar berdifusi tersebut disebut koloid.

Tahun 1907,  Ostwald, mengemukakan istilah sistem terdispersi bagi zat yang terdispersi dalam medium pendispersi. Analogi dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut, sedangkan medium pendispersi adalah zat pelarut. Sistem koloid termasuk salah satu sistem dispersi. Sistem dispersi lainnya adalah larutan dan suspensi.   Larutan merupakan sistem dispersi yang ukuran partikelnya sangat kecil, sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel dispersi dan pendispersi. Sedangkan suspensi merupakan sistem dispersi dengan partikel berukuran besar dan tersebar merata dalam medium pendispersinya 

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Secara makroskopis koloid tampak homogen, tetapi secara mikroskopis bersifat heterogen. Campuran koloid umumnya bersifat stabil dan tidak dapat disaring. Ukuran partikel koloid terletak antara 1 nm-10 nm. Sistem koloid sangat berkaitan erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari. Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid. Koloid adalah suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan; larutan bersifat stabil.

 PERBEDAAN LARUTAN SEJATI, SISTEM KOLOID, DAN SUSPENSI KASAR
Larutan
(Dispersi Molekuler)
Koloid
(Dispersi Koloid)
Suspensi
(Dispersi Kasar)
Contoh: larutan gula dalam air Contoh: campuran susu dengan air. Contoh: campuran tepung terigu dengan air.
  • Homogen, tak dapat dibedakan, walaupun menggunakan mikroskop ultra.
  • Semua partikel berdimensi (panjang, lebar, atau tebal) < 1nm.
  • Satu fase
  • Stabil
  • Tidak dapat disaring
  • Secara makroskopis bersifat homogen, tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra.
  • Partikel berdimensi antara 1 nm-100 nm.
  • Dua fase
  • Pada umumnya stabil.
  • Tidak dapat disaring, kecuali dengan penyaring ultra.
  • Heterogen
  • Salah satu atau semua dimensi partikel >100 nm.
  • Dua fase
  • Tidak stabil
  • Tidak dapat disaring.
 
Jenis – Jenis Koloid
Fase Terdispersi
Pendispersi
Nama koloid
Contoh
Gas Gas Bukan koloid, karena gas bercampur secara homogen
Gas Cair Busa Buih, sabun, ombak, krim kocok
Gas Padat Busa padat Batu apung, kasur busa
Cair Gas Aerosol cair Obat semprot, kabut, hair spray di udara
Cair Cair Emulsi Air santan, air susu, mayones
Cair Padat Gel Mentega, agar-agar
Padat Gas Aerosol padat Debu, gas knalpot, asap
Padat Cair Sol Cat, tinta
Padat Padat Sol Padat Tanah, kaca, lumpur
 
1. Aerosol
Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispesi dalm gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat; jika zat yang tyerdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair. Dewasa ini banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol, seperti semprot rambut (hair spray), semprot obat nyamuk, parfum, cat semprot, dan lain-lain.

2. Sol
Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri.
Sistem koloid dari cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Syarat terjadinya emulsi adalah kedua jenis zat cair itu tidak saling melarutkan. Emulsi terbeentuk karena adanya pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah kasein dalam susu dan kuning telur dalam mayonise.

3. Buih
Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun, detergen, dan protein.

4. Gel
Koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair) disebut gel. Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, gelatin, gel sabun, dan gel silika. Gel dapat dibentuk dari suatu sol yang zat terdispersinysa mengadsorbsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat.
Berdasarkan sifat keelastisitasnya, gel dapat dibagi menjadi:
1.Gel elastis
Gel yang bersifat elastis, yaitu dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan kembali ke bentuk awal jika gaya ditiadakan. Contoh adalah sabun dan gelatin.
2. Gel non-elastis
Gel yang bersifat tidak elastis, artinya tidak berubah jika diberi gaya. Contoh adalah gel silika.

5. Emulsi 
 
Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair disebut emulsi.  Syarat terjadinya emulsi ini adalah kedua zat cair tidak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air atau emulsi air dalam minyak. Contoh emulsi minyak dalam air adalah santan, susu, dan lateks. Contoh emulsi air dalam minyak adalah minyak ikan, minyak bumi.
Emulsi terbentuk karena adanya zat pengemulsi (emulgator), contoh emulgator adalah sabun yang dapat mengemulsikan minyak dalam air. Contoh emulgator lainnya adalah kasein dalam susu dan kuning telur dalam mayonaise.


B. Sifat Koloid
  • Efek Tyndall
Efek Tyndall adalah penghamburan cahaya oleh larutan koloid, peristiwa di mana jalannya sinar dalam koloid dapat terlihat karena partikel koloid dapat menghamburkan sinar ke segala jurusan. Contoh: sinar matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna biru pada siang hari dan jingga pada sore hari ; debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk 
melalui celah. Efek Tyndall juga dapat menjelaskan mengapa langit pada siang hari berwarna biru sedangkan pada saat matahari terbenam, langit di ufuk barat berwarna jingga atau merah. Hal itu disebabkan oleh penghamburan cahaya matahari oleh partikel koloid di angkasa dan tidak semua frekuensi dari sinar matahari dihamburkan dengan intensitas sama. Jika intensitas cahaya yang dihamburkan berbanding lurus dengan frekuensi, maka pada waktu siang hari ketika matahari melintas di atas kita frekuensi paling tinggi (warna biru) yang banyak dihamburkan, sehingga kita melihat langit berwarna biru. Sedangkan ketika matahari terbenam, hamburan frekuensi rendah (warna merah) lebih banyak dihamburkan,  sehingga kita melihat langit berwarna jingga atau merah.
Gejala efek tyndall yang dapat diamati dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
–          Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut
–          Sorot lampu proyektor dalam gedung bioskop yang berasap dan berdebu
–          Berkas sinar matahari melalui celah pohon-pohon pada pagi yang berkabut

 
  •  Gerak Brown
Gerak brown merupakan gerak patah-patah (zig-zag) partikel koloid yang terus menerus dan hanya dapat diamati dengan mikroskop ultra. Gerak brown terjadi sebagai akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekul-molekul medium terhadap partikel koloid. Dalam suspensi tidak terjadi gerak Brown karena ukuran partikel cukup besar, sehingga tumbukan yang dialaminya setimbang. Partikel zat terlarut juga mengalami gerak Brown, tetapi tidak dapat diamati. Semakin tinggi suhu, maka gerak brown yang terjadi juga semakin cepat, karena energi molekul medium meningkat sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat.
Gerak Brown merupakan faktor penyebab stabilnya partikel koloid dalam medium dispersinya. Gerak brown yang terus menerus dapat mengimbangi gaya gravitasi sehingga partikel koloid tidak mengalami sedimentasi (pengendapan).
  • Adsorbsi Koloid
Adsorsi koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Sifat adsorsi digunakan dalam proses: pemutihan gula tebu, Norit, dan penjernihan air. Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare.
Adsorpsi  adalah peristiwa di mana suatu zat menempel pada permukaan zat lain, seperti ion H+ dan OH dari medium pendispersi. Untuk berlangsungnya adsorpsi, minimum harus ada dua macam zat, yaitu zat yang tertarik disebut adsorbat, dan zat yang menarik disebut  adsorban. Apabila terjadi penyerapan ion ada permukaan partikel koloid maka partikel koloid dapat bermuatan listrik yang muatannya ditentukan oleh muatan ion-ion yang mengelilinginya.
Partikel koloid mempunyai kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya. Oleh karena itu partikel koloid bermuatan listrik. Penyerapan pada permukaan ini disebut dengan adsorpsi. Contohnya sol Fe(OH)3 dalam air mengadsorpsi ion positif sehingga bermuatan positif dan sol As2S3 mengadsorpsi ion negatif sehingga bermuatan negatif. Pemanfaatan sifat adsorpsi koloid dalam kehidupan antara lain dalam proses pemutihan gula tebu, dalam pembuatan norit (tablet yang terbuat dari karbon aktif) dan dalam proses penjernihan air dengan penambahan tawas.
 

  • Muatan Koloid dan Elektroforesis
Muatan Koloid ditentukan oleh muatan ion yang terserap permukaan koloid. Elektroforesis adalah gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik.
 
 
 
Partikel koloid mempunyai kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya. Oleh karena itu partikel koloid manjadi bermuatan listrik. Penyerapan pada permukaan ini di sebut adsorpsi. Karena partikel koloid mempunyai muatan maka dapat bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam koloid dimasukkan arus searah melalui elektroda, maka koloid bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda negatif dan sesampai di elektroda negatif akan terjadi penetralan muatan dan koloid akan menggumpal (koagulasi).                                                                      
  • Koagulasi Koloid
Koagulasi koloid adalah penggumpalan koloid karena elektrolit yang muatannya berlawanan. Contoh: kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih.
Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi:
  1. Perubahan suhu.
  2.  Pengadukan.
  3. Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas).
  4. Pencampuran koloid positif dan koloid negatif.
  • Koloid Pelindung
 
Sistem koloid di mana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi relatif besar disebut koloid liofil yang bersifat lebih stabil. Sedangkan jika partikel terdispersinya mempunyai gaya absorpsi yang cukup kecil, maka disebut koloid liofob yang bersifat kurang stabil. Yang berfungsi sebagai koloid pelindung ialah koloid liofil.
Sol liofob/ hidrofob mudah terkoagulasi dengan sedikit penambahan elektrolit, tetapi menjadi lebih stabil jika ditambahkan koloid pelindung yaitu koloid liofil. Berikut ini penjelasan yang lebih lengkap mengenai koloid liofil dan liofob:
  1. Koloid liofil (suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik menarik yang cukup besar antara fase terdispersi dan medium pendispersi. Contoh, disperse kanji, sabun, deterjen.
  2. Koloid liofob (tidak suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik-menarik yang lemah atau bahkan tidak ada sama sekali antar fase terdispersi dan medium pendispersinya. Contoh, disperse emas, belerang dalam air.
  • Dialisis
Pada pembuatan koloid, sering kali terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kesetabilan koloid tersebut. Ion-ion pengganggu ini dapat dihilangkan dengan suatu proses yang disebut dialisis.

Dalam proses ini, sistem koloid dimasukkan kedalam kantong koloid, lalu kantong koloid itu di masukkan kedalam bejana yang berisi air mengalir (lihat gambar). Kantong koloid terbuat dari selaput semipemeable, yaitu selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil, seperti ion-ion atau molekul sederhana, tetapi menahan koloid. Dengan demikian, ion-ion keluar dari kantong dan hanyut bersama air.

PERBANDINGAN SIFAT SOL LIOFIL DAN SOL LIOFOB
Sifat-Sifat
Sol Liofil
Sol Liofob
Pembuatan Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium terdispersinya Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendisperinya
Muatan partikel Mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan Memiliki muatan positif atau negative
Adsorpsi medium pendispersi Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium pendispersinya. Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan medium pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel sehingga menyebabkan partikel sol liofil tidak saling bergabung Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya. Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikel-partikel ion yang bermuatan listrik
Viskositas (kekentalan) Viskositas sol liofil > viskositas medium pendispersi Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersi
Penggumpalan Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena mempunyai muatan.
Sifat reversibel Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan medium pendispersinya. Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal tidak dapat diubah menjadi sol
Efek Tyndall Memberikan efek Tyndall yang lemah Memberikan efek Tyndall yang jelas
Migrasi dalam medan listrik Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis muatan partikel
  • Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Koloid Liofil adalah koloid yang mengadsorbsi cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling koloid. Contoh: agar-agar.
Koloid Liofob adalah kolid yang tidak mengadsorbsi cairan. Agar muatan koloid stabil, cairan pendispersi harus bebas dari elektrolit dengan cara dialisis, yakni pemurnian medium pendispersi dari elektrolit.
Koloid Liofil
Koloid Liofob
  • Mengadsorpsi mediumnya.
  • Dapat dibuat dengan konsentrasi yang relatif besar.
  • Tidak mudah digumpalkan dengan penambahan elektrolit.
  • Viskositas lebih besar daripada mediumnya.
  • Bersifat reversibel.
  • Efek tyndall lemah
  • Tidak mengadsorpsi mediumnya.
  • Hanya stabil pada konsentrasi kecil.
  • Mudah menggumpal pada penambahan elektrolit.
  • Viskositas hampir sama dengan mediumnya.
  • Tidak reversibel.
  • Efek tyndall lebih jelas.

 

Minggu, 17 Januari 2016

Material Komposit

Material Komposit

A. Pengertian Material Komposit (komposit)
Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Dengan adanya perbedaan dari material
penyusunnya maka komposit antar material harus berikatan dengan kuat, sehingga perlu adanya penambahan wetting agent.

Beberapa definisi komposit sebagai berikut:
  1. Tingkat dasar : pada molekul tunggal dan kisi kristal, bila material yang disusun dari dua atom atau  lebih disebut komposit (contoh senyawa, paduan, polymer dan keramik)
  2. Mikrostruktur : pada kristal, phase dan senyawa, bila material disusun dari dua phase atau senyawa atau lebih disebut komposit (contoh paduan Fe dan C)
  3. Makrostruktur : material yang disusun dari campuran dua atau lebih penyusun makro yang berbeda dalam bentuk dan/atau komposisi dan tidak larut satu dengan yang lain disebut material komposit (definisi secara makro ini yang biasa dipakai).
B. Tujuan pembuatan material komposit
Berikut ini adalah tujuan dari dibentuknya komposit, yaitu sebagai berikut :
  1. Memperbaiki sifat mekanik dan/atau sifat spesifik tertentu
  2. Mempermudah design yang sulit pada manufaktur
  3. Keleluasaan dalam bentuk/design yang dapat menghemat biaya
  4. Menjadikan bahan lebih ringan
C. Penyusun Komposit
Komposit pada umumnya terdiri dari 2 fasa:
1. Matriks
Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan).
Matriks mempunyai fungsi sebagai berikut :
a) Mentransfer tegangan ke serat.
b) Membentuk ikatan koheren, permukaan matrik/serat.
c) Melindungi serat.
d) Memisahkan serat.
e) Melepas ikatan.
f) Tetap stabil setelah proses manufaktur



2. Reinforcement atau Filler atau Fiber
Salah satu bagian utama dari komposit adalah reinforcement (penguat) yang berfungsi sebagai penanggung beban utama pada komposit. Adanya dua penyusun komposit atau lebih menimbulkan beberapa daerah dan istilah penyebutannya; Matrik (penyusun dengan fraksi volume terbesar), Penguat (Penahan beban utama), Interphase (pelekat antar dua penyusun), interface (permukaan phase yang berbatasan dengan phase lain).

Secara strukturmikro material komposit tidak merubah material pembentuknya
(dalam orde kristalin) tetapi secara keseluruhan material komposit berbeda
dengan material pembentuknya karena terjadi ikatan antar permukaan antara
matriks dan filler.
Syarat terbentuknya komposit: adanya ikatan permukaan antara matriks dan
filler. Ikatan antar permukaan ini terjadi karena adanya gaya adhesi dan kohesi
Dalam material komposit gaya adhesi-kohesi terjadi melalui 3 cara utama:
  1. Interlocking antar permukaan → ikatan yang terjadi karena kekasaran
  2. Gaya elektrostatis → ikatan yang terjadi karena adanya gaya tarik-menarik
  3. Gaya vanderwalls → ikatan yang terjadi karena adanya pengutupan antar.  
Kualitas ikatan antara matriks dan filler dipengaruhi oleh beberapa variabel
antara lain:
  1. Ukuran partikel
  2. Rapat jenis bahan yang digunakan
  3. Fraksi volume material
  4. Komposisi material
  5. Bentuk partikel
  6. Kecepatan dan waktu pencampuran
  7. Penekanan (kompaksi)
  8. Pemanasan (sintering) 
D. Properties Komposit
Sifat maupun Karakteristik dari komposit ditentukan oleh:
  1. Material yang menjadi penyusun komposit. Karakteristik komposit ditentukan berdasarkan karakteristik material penyusun menurut rule of mixture sehingga akan berbanding secara proporsional.
  2. Bentuk dan penyusunan struktural dari penyusun. Bentuk dan cara penyusunan komposit akan mempengaruhi karakteristik komposit.
  3. Interaksi antar penyusun. Bila terjadi interaksi antar penyusun akan meningkatkan sifat dari komposit.
E. Perbedaan Komposit dan Alloy
Perbedaan antara komposit dan alloy adalah dalam hal sistem proses
pemaduannya:
  1. Komposit bila ditinjau secara mikroskopi masih menampakkan adanya komponen matrik dan komponen filler, sedangkan alloy telah terjadi perpaduan yang homogen antara matrik dan filler.
  2. Pada material komposit, dapat leluasa merencanakan kekuatan material yang diinginkan dengan mengatur komposisi dari matrik dan filler, sifat material yang menyatu dapat dievaluasi dan diuji secara terpisah.
F. Klasifikasi komposit
Berdasarkan matrik, komposit dapat diklasifikasikan kedalam tiga kelompok
besar yaitu:
a. Komposit matrik polimer (KMP), polimer sebagai matrik
b. Komposit matrik logam (KML), logam sebagi matrik
c. Komposit matrik keramik (KMK), keramik sebagai matrik

a. Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC)
Komposit ini bersifat :
1) Biaya pembuatan lebih rendah
2) Dapat dibuat dengan produksi massal
3) Ketangguhan baik
4) Tahan simpan
5) Siklus pabrikasi dapat dipersingkat
6) Kemampuan mengikuti bentuk
7) Lebih ringan.

Keuntungan dari PMC :
1) Ringan
2) Specific stiffness tinggi
3) Specific strength tinggi
4) Anisotropy

Jenis polimer yang banyak digunakan :
1) Thermoplastic
Thermoplastic adalah plastic yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas. Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplastic meleleh pada suhu tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat balik (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan. Contoh ari thermoplastic yaitu Poliester, Nylon 66, PP, PTFE, PET, Polieter sulfon, PES, dan Polieter eterketon (PEEK).
2) Thermoset
Thermoset tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel). Bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan membentuk arang dan terurai karena sifatnya yang demikian sering digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Plastik jenis termoset tidak begitu menarik dalam proses daur ulang karena selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih sedikit (sekitar 10%) dari volume jenis plastik yang bersifat termoplastik. Contoh dari thermoset yaitu Epoksida, Bismaleimida (BMI), dan Poli-imida (PI).

Aplikasi PMC, yaitu sebagai berikut :
1) Matrik berbasis poliester dengan serat gelas
  • Alat-alat rumah tangga
  • Panel pintu kendaraan
  • Lemari perkantoran
  • Peralatan elektronika.
2) Matrik berbasis termoplastik dengan serat gelas
  • Kotak air radiator
3) Matrik berbasis termoset dengan serat carbon
  • Rotor helikopter
  • Komponen ruang angkasa
  • Rantai pesawat terbang
b. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC)
Metal Matrix composites adalah salah satu jenis komposit yang memiliki matrik logam. Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun 1996. Pada mulanya yang diteliti adalah Continous Filamen MMC yang digunakan dalam aplikasi aerospace.

Kelebihan MMC dibandingkan dengan PMC :
1) Transfer tegangan dan regangan yang baik.
2) Ketahanan terhadap temperature tinggi
3) Tidak menyerap kelembapan.
4) Tidak mudah terbakar.
5) Kekuatan tekan dan geser yang baik.
6) Ketahanan aus dan muai termal yang lebih baik

Kekurangan MMC :
1) Biayanya mahal
2) Standarisasi material dan proses yang sedikit

Matrik pada MMC :
1) Mempunyai keuletan yang tinggi
2) Mempunyai titik lebur yang rendah
3) Mempunyai densitas yang rendah
Contoh : Almunium beserta paduannya, Titanium beserta paduannya,
Magnesium beserta paduannya.

Proses pembuatan MMC :
1) Powder metallurgy
2) Casting/liquid ilfiltration
3) Compocasting
4) Squeeze casting

Aplikasi MMC, yaitu sebagai berikut :
1) Komponen automotive (blok-silinder-mesin,pully,poros gardan,dll)
2) Peralatan militer (sudu turbin,cakram kompresor,dll)
3) Aircraft (rak listrik pada pesawat terbang)
4) Peralatan Elektronik

c. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC)
CMC merupakan material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement dan 1 fasa sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik. Reinforcement yang umum digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan nitrid. Salah satuproses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu proses pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat).

Matrik yang sering digunakan pada CMC adalah :
1) Gelas anorganic.
2) Keramik gelas
3) Alumina
4) Silikon Nitrida

Keuntungan dari CMC :
1) Dimensinya stabil bahkan lebih stabil daripada logam
2) Sangat tangguh , bahkan hampir sama dengan ketangguhan dari cast iron
3) Mempunyai karakteristik permukaan yang tahan aus
4) Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi
5) Tahan pada temperatur tinggi (creep)
6) Kekuatan & ketangguhan tinggi, dan ketahanan korosi tinggi.

Kerugian dari CMC
1) Sulit untuk diproduksi dalam jumlah besar
2) Relative mahal dan non-cot effective
3) Hanya untuk aplikasi tertentu

Aplikasi CMC, yaitu sebagai berikut :
  1. Chemical processing = Filters, membranes, seals, liners, piping, hangers
  2. Power generation = Combustorrs, Vanrs, Nozzles, Recuperators, heat exchange tubes, liner
  3. Wate inineration = Furnace part, burners, heat pipes, filters, sensors.
  4. Kombinasi dalam rekayasa wisker SiC/alumina polikristalin untuk perkakas potong.
  5. Serat grafit/gelas boron silikat untuk alas cermin laser.
  6. Grafit/keramik gelas untuk bantalan,perapat dan lem.
  7. SiC/litium aluminosilikat (LAS) untuk calon material mesin panas.
komposit berdasakan jenis penguatnya dapat dijelasakan sebagai
berikut :
a. Particulate composite, penguatnya berbentuk partikel
b. Fibre composite, penguatnya berbentuk serat
c. Structural composite, cara penggabungan material komposit