5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komposit Komposit didefinisikan sebagai jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat fisika maupun kimianya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut. Bahan baru (komposit) ini memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dari material penyusunnya (Jones, 1975). Komposit pada tingkat struktur mikro didefinisikan sebagai material yang terdiri dari gabungan dua atau lebih kristal, dengan struktur molekul atau fase yang berbeda (Schwartz, 1984). Komposit pada tingkat stuktur makro hanya berhubungan dengan bentuk atau unsur pokok dari struktur yang besar, seperti matrik dan partikel atau serbuk sehingga pemikiran mengenai komposit adalah sebagai sistem material yang berasal dari campuran unsur pokok makro yang berbeda (Schwartz, 1984) Komposit hibrid merupakan komposit yang terbuat dari gabungan dua atau lebih pengisi dan matrik yang membentuk satu kesatuan struktur dalam skala makroskopik. Efek hibrid menentukan apakah campuran serat penguat yang dipilih sesuai dengan jenis matrik yang digunakan dalam pembuatan komposit hibrid. Efek hibrid positif berarti penggabungan kedua jenis serat memberikan kontribusi pada sifat mekanik dan campuran serat penguat yang dipilih sesuai dengan matrik yang dipilih. Jika efek hibrid negatif berarti campuran serat yang dipilih tidak memberikan kontribusi terhadap sifat mekanik. Terdapat kecenderungan hanya satu jenis serat saja yang dominan memberikan kontribusi terhadap sifat mekanik (Sulaiman, 2007). 2.1.1 Material penyusun komposit Dalam sistem komposit diperlukan dua macam material yang digunakan sebagai penyusun. Komponen penyusun komposit tidak saling melarutkan ataupun bergabung satu sama lain dengan sempurna, akan tetapi bertindak bersama-sama (Schwartz, 1984).
16
Embed
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kompositrepository.ub.ac.id/3781/2/BAB II.pdf · Fungsi dari bahan penguat adalah (Mazumdar, 2002): 1. Sebagai penanggung beban utama pada komposit. 2.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komposit
Komposit didefinisikan sebagai jenis bahan baru hasil rekayasa
yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing
bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat fisika maupun kimianya
dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut. Bahan baru
(komposit) ini memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dari
material penyusunnya (Jones, 1975).
Komposit pada tingkat struktur mikro didefinisikan sebagai
material yang terdiri dari gabungan dua atau lebih kristal, dengan
struktur molekul atau fase yang berbeda (Schwartz, 1984).
Komposit pada tingkat stuktur makro hanya berhubungan
dengan bentuk atau unsur pokok dari struktur yang besar, seperti
matrik dan partikel atau serbuk sehingga pemikiran mengenai
komposit adalah sebagai sistem material yang berasal dari campuran
unsur pokok makro yang berbeda (Schwartz, 1984)
Komposit hibrid merupakan komposit yang terbuat dari
gabungan dua atau lebih pengisi dan matrik yang membentuk satu
kesatuan struktur dalam skala makroskopik. Efek hibrid menentukan
apakah campuran serat penguat yang dipilih sesuai dengan jenis
matrik yang digunakan dalam pembuatan komposit hibrid. Efek hibrid
positif berarti penggabungan kedua jenis serat memberikan kontribusi
pada sifat mekanik dan campuran serat penguat yang dipilih sesuai
dengan matrik yang dipilih. Jika efek hibrid negatif berarti campuran
serat yang dipilih tidak memberikan kontribusi terhadap sifat
mekanik. Terdapat kecenderungan hanya satu jenis serat saja yang
dominan memberikan kontribusi terhadap sifat mekanik (Sulaiman,
2007).
2.1.1 Material penyusun komposit
Dalam sistem komposit diperlukan dua macam material yang
digunakan sebagai penyusun. Komponen penyusun komposit tidak
saling melarutkan ataupun bergabung satu sama lain dengan
sempurna, akan tetapi bertindak bersama-sama (Schwartz, 1984).
6
a. Penguat (filler)
Material penguat atau filler pada komposit berperan sebagai
penahan bahan jika pada sistem komposit dikenai bahan kerja.
Penguat mempunyai sifat kurang elastis tetapi lebih kuat. Fungsi dari
bahan penguat adalah (Mazumdar, 2002):
1. Sebagai penanggung beban utama pada komposit.
2. Memberikan kekuatan, kekakuan dan sifat struktur lainnya dalam
komposit.
Terdapat tiga jenis komposit berdasarkan material penguatnya yaitu:
a. Komposit dengan penguat berbentuk partikel (particulate
composite).
b. Komposit dengan penguat berbentuk serat (fiber composite).
c. Komposit struktur, yakni cara penggabungan material komposit
berbentuk laminat atau panel (structural composite).
partikel fiber struktur
Berdasarkan ketiga kelompok tersebut, jenis komposit yang akan
dibuat pada penelitian ini adalah komposit dengan material penguat
(filler) fiber atau serat (fiber composite). Serat yang digunakan adalah
serat alam yaitu serat kenaf dan serat pisang jenis abaka.
Gambar 2. 1 Ilustrasi komposit berdasarkan jenis
penguat (Pramono, 2008)
7
Gambar 2. 2 Pembagian komposit berdasarkan jenis penguat
(Pramono, 2008)
Komposit fiber adalah komposit yang terdiri dari fiber dalam
matrik. Komposit fiber merupakan jenis komposit yang hanya terdiri
dari satu lamina atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa
serat atau fiber. Serat bisa disusun secara acak maupun dengan
orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks
seperti anyaman. Serat merupakan material yang mempunyai
perbandingan panjang terhadap diameter sangat tingi serta
diameternya berukuran mendekati kristal. Serat juga mempunyai
kekuatan dan kekakuan terhadap densitas yang besar (Jones, 1975).
Fungsi utama serat dalam komposit adalah sebagai penopang
kekuatan dari komposit, sehingga tingkat kekuatan komposit sangat
tergantung dari serat yang digunakan, karena tegangan yang
dikenakan pada komposit awalnya diterima oleh matrik akan
diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban sampai
beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai modulus
elastisitas dan tegangan tarik yang lebih tinggi dari pada matrik
penyusun komposit (Diharjo, 2003).
Fungsi dari serat diantaranya:
a. Sebagai pembawa beban, dalam struktur komposit 70% - 90%
beban dibawa oleh serat.
8
b. Memberikan sifat kekakuan, kekuatan, stabilitas panas dan
sifat-sifat lain dalam komposit.
c. Memberikan insulasi kelistrikan (konduktivitas) pada
komposit, tetapi ini tergantung dari serat yang digunakan .
(Diharjo, 2003).
Fiber atau serat yang digunakan harus memiliki syarat sebagai berikut:
a. Mempunyai diameter yang lebih kecil dari diameter bulknya
(matriknya), namun harus lebih kuat dari bulknya.
b. Harus mempunyai tensile strength yang tinggi.
Parameter fiber atau serat dalam pembuatan komposit, diantaranya:
a. Distribusi
b. Konsentrasi
c. Orientasi
d. Bentuk
e. Ukuran
Komposit fiber diperkuat serat dibedakan lagi menjadi beberapa
bagian berdasarkan penempatan dan arah serat diantaranya:
1) Continous fiber composite (komposit diperkuat dengan serat
kontinyu).
Gambar 2. 3 Continous fiber composite (Gibson, 1994)
2) Woven fiber composite (komposit diperkuat dengan serat