unj fmipa-fisika

1. Sesion #01 PendahuluanFisika Material Dr. ErfanHandoko JurusanFisika FakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam

2. Outline PENDAHULUAN ILMU DAN REKAYASA MATERIAL SIFAT-SIFAT MATERIAL MENGAPA KITA PERLU BELAJAR MATERIAL KLASIFIKASI MATERIAL MATERIAL TINGKAT TINGGI KEBUTUHAN MATERIAL MODERN 1/19/2011 © 2010 UniversitasNegeri Jakarta | www.unj.ac.id 2

3. pendahuluanfisika material Bab 1 1/19/2011 © 2010 UniversitasNegeri Jakarta | www.unj.ac.id 3

4. PENDAHULUAN 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 4 Periodedimasalampau Kayu Kulit Batu Tanah liat Manusiajamandahuluhanyamengenalbeberapajenis material Periodedimasakini Logam, plastik, kaca, fiber Terdapatpuluhanribujenis material

6. Prinsip: Struktur internal material terdiridari atom yang terkaitdengan atom tetangganya (atom yang beradadisebelahnya) dalamkristal, molekul, danmikrostruktur Atom-atom initersusunantarasatudengan yang lainnyamembentuksuatubidang yang luas yang salingbertumpuk yang disebutsebagai "microscopic" yang dapatdiamatidenganmenggunakanmikroskop, sedangkanbenda-benda yang dapatdilihatdenganmatatelanjangdisebut "macroscopic". 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 6 “sifat material ditentukanolehstruktur internal material tersebut”

8. Listrik

9. Termal

10. Magnetik

11. Optik

12. deteriorative (sifat yang menyebabkansuatu material menjadiburuk)1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 7

15. Sifatoptik

16. menggambarkanbagaimanaresponsuatu material terhadapmedanelektromagnetikatauradiasicahaya. Sifatoptikinidirepresentasikandalamindekrefraksidanrefleksi

17. Sifat deteriorative

18. mengindikasikankereaktifansecarakimiadarisuatu material1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 9

19. Komponenpentingdalamilmudanrekayasa material adalah 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 10 Contoh: material disampingterbuatdaribahan yang samayaitualumunium oxide tetapimemilikisifat yang berbeda Strukturkristalberbeda Mempengaruhisifatoptik

21. Pertimbangankeduaadalahsifat deterioration (sifatburuk) yang dapatmunculselamaprosesoperasi. ex: korosi, reduksimekanik

22. Pertimbanganketigaadalahmasalahekonomiyaituberapabiayaakhirdari material yang dihasilkan. 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 11

23. KLASIFIKASI MATERIAL Logam 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 12 konduktivitastermaldanlistriknya yang tinggi elektronvalensinyatidakterikat, namundapatmeninggalkan atom "induknya". Karenadalamlogambeberapaelektronnyamudahbergerakmakadapatdenganmudahmentransfermuatanlistrikdanenergitermal sifattidaktembuscahaya respondarielektronbebastersebutterhadapgetaranelektromagnetikpadafrekuensicahaya umumnya (meskitidakselalu) logamrelatifberat, sangatkuat, dandapatdirubahdibentuk

24. Keramik 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 13 senyawa yang mengandungunsurlogamdan non-logamlogam yang lebihseringmunculdalambentuk oxide, nitride, dan carbide material initahanterhadaplistrikdanpanas tahanterhadaptemperaturtinggidanlingkungan yang burukdibandingkandenganlogamdanpolimer keramikmemilikisifatkerasnamunmudahpecah

25. Polimer 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 14 Padaumumnya, polimermerupakancampuranorganik yang secarakimiaberdasarpadakarbon, hidrogen, danelemen non-logamlainnya.; lebihdariitu, merekamemilikistrukturmolekul yang sangatbesar memilikidensitas yang rendah, sangatfleksibel, danmudahdibentuk Biasanyapolimerdikenalsebagaiplastik, plastikmerupakanpemantulcahaya yang kurangbaik, dancenderungbersifattransparandantransluen

26. Komposit 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 15 Sebuahkompositdirancanguntukmemperlihatkankombinasidarisifat/karakteristikterbaikdarimasing-masingkomponen material Contoh: Fiber Glass seratgelasdilekatkankedalam material polimer. Fiber glass memilikisifatkuat yang berasaldarikacadansifatlentur yang berasaldaripolimer.

27. KLASIFIKASI MATERIAL BERDASARKAN SIFAT-SIFATNYA 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 16 DENSITY

28. 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 17 STIFFNESS

29. 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 18 STRENGTH

30. 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 19 FRACTURE

31. 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 20 ELECTRICAL CONDUCTIVITY

32. MATERIAL TINGKAT TINGGI Material yang digunakandalamteknologitingkattinggidisebutdenganadvanced material. Denganteknologitinggi, kitadapatmembuatsebuahpirantiatauproduk yang bekerjaatauberfungsimenggunakanprinsip yang relatifcanggihdankompleks. Material tingkattinggiinisecaratipikaladalah material tradisionalhanyasifat-sifatnyasudahditingkatkandandikembangkan. Ex : material yang digunakanuntuk laser, LCD, fiber optic, penyimpan data magnetik,dll 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 21

35. KEBUTUHAN MATERIAL MODERN Contoh: EnergiNuklir (pembuatan material yang dijadikanbahanbakar, sampai material yang digunakanutnukmenyimpansampairadioaktif) Alattransportasi (dibutuhkan material yang dapatmeningkatkantemperaturkerjamesinsehinggameningkatkanefisiensibahanbakar, kuat, densitasrendah, danmemilikikemampuanbekerjapadatemperaturtinggi) Solar cell (dibutuhkan material yang memilikiefisiensi yang tinggidalamproseskonversi) Hidrogen fuel cell (dibutuhkankatalis yang lebihbaikuntukdigunakandalammemproduksihidrogen) 1/19/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id 24

36. Thank you…. Material Science and Engineering An Introduction (William D. Callister) 1/19/2011 © 2010 UniversitasNegeri Jakarta | www.unj.ac.id 25 Sumber :