PROPERTI MATERIAL

Moh. Ardan Makarim Corny-1206241073

Materi adalah zat atau campuran zat yang menempati volume dan memiliki massa.

Hal yang terpenting dari suatu material adalah sifatnya. Penampilan, perilaku, nama, struktur,

warna, komposisi, dan informasi apapun tentang zat adalah sifat dari suatu material.

Kita kemungkinan besar mengenali bahan dengan penampilan, kadang-kadang

dibantu oleh indera lain seperti sentuhan, bau, dan rasa. Indera kita mendeteksi beberapa sifat

material, tetapi lebih baik jika mengandalkan instrumen dan tes dari properti lainnya untuk

mengiidentifikasi sifat-sifat material. Mengetahui sifat material membantu kita untuk

mengembangkan kemampuan tidak hanya untuk mengidentifikasi, tetapi juga untuk

menentukan jumlah dan komposisi material.

Selanjutnya, untuk tujuan manajemen, sistem utilitas, dan lain-lain, kita perlu

mengetahui bagaimana bahan berperilaku di bawah serangkaian keadaan. Dengan demikian,

untuk membantu kita mengarakterisasi, mengenali, mengelola, dan memanfaatkan bahan-

bahan kita perlu mengetahui sifat-sifat dari material tersebut.

Ketika mempelajari bahan, terutama ketika memilih bahan untuk proyek/desain,

sangat penting untuk memahami sifat dari bahan tersebut. Sifat-sifat dari properti tersebut

adalah densitas, modulus, kekuatan, kekerasan, konduktivitas termal, dan lain-lain. Lebih

lengkapnya disebutkan dalam tabel berikut.

Tabel. Properti Material untuk Desain (beserta satuan SI)

Kategori Class Properti Property Simbol dan Satuan

Symbol and Units

Umum General Biaya Cost Cm ($/kg)

Massa Jenis Density 𝜌 (kg/m3)

Mekanikal

Mechanical

Modulus Elastisitas (Young, Bulk, Shear)

Elastic moduli (Young's, Shear, Bulk) E, G, K (GPa)

Kekuatan Strength 𝜎𝑓 (MPa)

Kekerasan Toughness Gc (kJ/m2)

Kekerasan Patahan Fracture toughness KIc (MPa m1/2)

Sifat yang paling penting diuraikan di bawah ini.

Kekuatan

Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menahan gaya yang diterapkan tanpa

bengkok, patah, hancur atau merusak bentuk dengan cara apapun.

‘Kekuatan’ dapat didemonstrasikan dengan cara melakukan gerakan handstand pada

sebuah kayu yang kuat. Kayu tersebut tidak tertekuk walau telah tertimpa berat badannya.

Sebelumnya dia telah memakan banyak makanan dan telah meminum bir dalam jumlah

banyak selama 12 belas tahun dan kayu tersebut masih tidak tertekuk atau berubah bentuk.

Demonstrasi Kekuatan Material

“Kuat menahan tanpa bengkok, patah, atau rusak”

Kapasitas Redaman Damping capacity 𝜂 -

Batas Ketahanan Fatigue endurance limit 𝜎𝑒 (MPa)

Termal Thermal

Konduktivitas Termal Thermal conductivity 𝜆 (W/mK)

Difusivitas Termal Thermal diffusivity a (𝑚2

𝑠 )

Panas Spesifik Specific heat 𝐶𝑝 (J/kg K)

Titik Lebur Melting point 𝑇𝑚 (K)

Temperatur Kaca Glass temperature 𝑇𝑔 (K)

Koefisien Ekspansi Termal

Thermal expansion coefficient 𝛼 oK-1

Ketahanan Goncang Termal Thermal shock resistance Δ𝑇 oK

Ketahanan Rembetan Creep resistance - -

Korosi/Oksidasi

Corrosion/Oxidation

Laju Korosi Corrosion rate K (mm/tahun)

Laju Konstan Parabolik Rate constant parabolic 𝑘𝑝 (𝑚2

𝑠 )

Elastisitas

Elastisitas adalah kemampuan material untuk menyerap gaya dan lenturan dalam

berbagai bentuk sehingga dapat kembali ke bentuk semulanya.

‘Elastisitas’ dapat didefinisikan dengan cara berloncat-loncat pada sebuah batang.

Saat kaki menapak batang, batang tertekuk ke bawah dan saat kaki meloncat batang kembali

lagi ke posisi awal.

Demonstrasi Elastisitas Material

“Lentur dan melendut tanpa patah”

Liat

Liat adalah kemampuan dari sebuah material untuk

berubah bentuk secara permanen.

‘Liat’ dapat didemonstrasikan dengan mencairkan

alumunium dengan menuangkannya ke dalam cetakan.

Ketika alumunium telah dingin, alumunium dapat

dilepaskan dari cetakannya dan memiliki bentuk baru.

“Dapat berubah bentuk secara permanen”

Daktilitas

Daktilitas adalah kemampuan material untuk berubah bentuk, biasanya dengan

meregangkannya (panjang-pendek) tanpa mengalami kerusakan/patah. Daktilitas juga dapat

dikatakan sebagai kemampuan untuk mengalami lendutan tanpa mengalami kerusakan.

‘Daktilitas’ dapat didemonstrasikan dengan meregangkan sebuah material (lihat

gambar).

Demonstrasi Daktilitas Material

“Dapat melendut tanpa mengalami kerusakan”

Kuat Tarik

Kuat tarik adalah kemampuan material untuk menerima tarikan tanpa mengalami

kerusakan/patah.

Dalam gambar didemonstrasikan seseorang menarik sebuah batang. Batang tersebut

menerima tarikan yang semakin lama telah sampai pada ambang batas kekuatannya sehingga

batang tersebut patah.

Demonstrasi Kuat Tarik Material

“Kuat ditarik tanpa mengalami kerusakan”

Lunak

Lunak adalah kemampuan material untuk dapat diubah

bentuknya tanpa mengalami kerusakan/patah.

Dalam gambar didemonstrasikan seseorang memanaskan baja

ringan sampai menjadi sangat panas. Kemudian dia menempanya

menggunakan palu untuk membentuknya kembali. Karena baja ringan

tersebut telah menjadi lunak (karena dipanaskan) maka baja ringan

dapat dibentuk kembali.

“Dapat diubah bentuknya tanpa mengalami kerusakan”

Kekerasan

Kekerasan adalah karakteristik suatu material yang tidak

mengalami kerusakan ketika menerima goncangan.

‘Kekerasan’ dapat didemonstrasikan dengan memukul sebuah

material dengan palu untuk melihat apakah material tersebut akan

rusak atau tidak.

“Tidak rusak ketika diberi goncangan/pukulan”

Konduktivitas

Konduktivitas adalah kemampuan material untuk

menghantarkan panas.

Demonstrasi dari konduktivitas ditunjukkan dengan

seseorang yang menempelkan kabel yang dialiri listrik terhadap

kedua sisi kepalanya.

“Dapat menghantarkan listrik”

REFERENSI

http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r68793.PDF

http://www.technologystudent.com/joints/matprop1.htm

http://www.technologystudent.com/joints/matprop2.htm

http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/applychem/property.html