7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Komposit
Material komposit yaitu material yang tersusun dari campuran atau kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan
atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat dipisahkan. Kelebihan material komposit dibandingkan dengan logam adalah ketahanan terhadap korosi
atau pengaruh lingkungan bebas dan untuk jenis komposit tertentu memiliki kekuatan dan kekakuan yang lebih baik. Oleh karena itu penelitian yang
berkelanjutan berbanding lurus dengan perkembangan teknologi bahan tersebut khususnya komposit. Perkembangan komposit tidak hanya dari komposit sintetis
tetapi juga komposit natural yang terbarukan sehingga mengurangi pencemaran lingkungan hidup. Penelitian mengenai material komposit maupun komponen yang
terbuat dari material komposit telah banyak dilakukan [21]. Secara umum komposit tersusun dari material pengikat matriks dan material
penguat reinforce. Logam, keramik, dan polimer dapat digunakan sebagai material pengikat pada pembuatan komposit tergantung dari sifat yang ingin dihasilkan.
Namun, polimer merupakan material yang paling luas digunakan sebagai matriks dalam komposit modern yang lebih dikenal dengan reinforced plastic [22].
2.2 Interface dan Interfasa
Gaya ikat adhesi antara matriks – penguat merupakan suatu variable yang
perlu dioptimalkan untuk mendapatkan sifat dan performa terbaik dari suatu material komposit. Gaya ikat dari suatu interphase tidak hanya merupakan suatu interaksi
fisik dan kimia antara matriks dan penguat, namun juga struktur dari matriks dan penguat di daerah dekat interface. Dalam komposit, penguat dan matriks
menghasilkan kombinasi sifat mekanik yang berbeda dengan sifat dasar dari masing- masing matriks maupun penguat karena adanya interface antara kedua komponen
tersebut. Interface antara matriks penguat dalam pembuatan komposit sangat berpengaruh terhadap sifat akhir dari komposit yang terbentuk, baik sifat fisik
maupun sifat mekanik. Pengertian dari interface yaitu daerah antar permukaan
Universitas Sumatera Utara
8 matriks dan penguat yang mengalami kontak dengan keduanya dengan membuat
suatu ikatan antara keduanya untuk perpindahan beban. Ikatan yang terjadi pada interface
matriks – penguat terbentuk saat permukaan penguat telah terbasahi oleh
matriks [23]. Interface
yang ada pada komposit ini berfungsi sebagai penerus transmitter beban antara matriks dan penguat. Bila energi permukaan semakin kecil maka akan
semakin mudah terjadi pembasahan. Hubungannya dengan kelarutan adsorbsi adalah, bila semakin besar adsorbsi maka energi permukaan akan semakin kecil.
Adsorbsi merupakan reaksi permukaan yang tergantung pada konsentrasi dan
temperatur. Hubungan daya ikat antara matriks – penguat terhadap sifat mekanis
komposit sangatlah erat, karena apabila daya ikat antara matrik – penguat baik maka
dapat meningkatkan sifat mekanis dan performa dari komposit. Interface matriks –
penguat merupakan suatu batas dua dimensi, sementara interphase matriks – penguat
merupakan batas tiga dimensi [23].
Ada lima mekanisme yang menerangkan pengikatan pada antarmuka pada komposit, yaitu sebagai berikut [24] [25]:
1. Adsorpsi dan Pembasahan
Pembasahan merupakan kontak antara fasa cair dan permukaan fasa padat, dihasilkan dari interaksi antara molekul ketika keduanya terbawa secara
bersamaan. Pada mekanisme ini, leburan fasa matriks resin harus menutupi seluruh permukaan pengisi agar udara dapat disingkirkan
2. Interdifusi
Menurut mekanisme ini, suatu ikatan akan terbentuk apabila molekul- molekul polimer meresap dari suatu permukaan ke dalam struktur molekul
permukaan yang lain. Kekuatan ikatannya bergantung pada jumlah peresapannya.
3. Daya Elektrostatik
Mekanisme daya elektrostatis ini dapat terjadi apabila terdapat perbedaan kutub antara dua konstituen. Proses tarik menarik antar permukaan yang
berbeda tingkat kelistrikannya muatan positif dan muatan negatif dapat terjadi pada skala atomic. Efektivitas jenis ikatan ini dapat menurun jika ada
kontaminasi permukaan dan ada gas yang terperangkap.
Universitas Sumatera Utara
9 4.
Ikatan Kimia Pengikatan kimia ini dapat terjadi apabila pencampuran komposit
menggunakan agen penghubung atau bahan penyerasi. Pengikatan terbentuk sebagao hasil dari suatu reaksi kimia antara bahan pengisi dengan bahan
penyerasi yang digunakan. Kekuatan pengikatannya bergantung pada jenis ikatan kimianya.
5. Ikatan Mekanik
Pengikatan mekanik ini terjadi secara interlocking mekanik apabila geometri permukaan matrik dan bahan pengisi yang digunakan dalam pembuatan
komposit tidak rata. Beberapa faktor yang mempengaruhi ikatan mekanik ini adalah kekerasan permukaan, aspek geometri dan tekanan yang digunakan
dalam proses pabrikasi.
2.3 Matriks