Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
Tabel II.1. Sifat-sifat fisis, mekanik dan elektrik dari aluminium murni
Sifat fisis Satuan
Penjelasan Densitas
2.78 gcc Tipe; AA
Sifat mekanik Satuan
Penjelasan Modulus Elastisitas
73.0 GPa
Rata-rata tegangan dan tekanan. Dalam logam Aluminium, secara umum kuat tekan
lebih besar 2 dibandingkan dengan kuat tarik
Poissons ratio 0.330
Estimated from trends in similar Al alloys. Modulus geser
27.0 GPa Pendekatan dari logam Al alloy
Sifat elektrik Satuan
Penjelasan Resistivitas listrik
4,20 x 10
-6
ohm-cm -
Sifat termal Satuan
Penjelasan Coefficient thermal
expansion CTE, linear 22.9 µmm°C
temperatur: 20 - 100 °C AA; Typical; Jarak rata-rata akhir
24.7 µmm°C Temperatur: 20 - 300 °C
Rata-rata Kapasitas panas
0.882 Jg °C -
Konduktivitas panas 193 Wm
o
K - Titik leleh
502 - 638 °C
AA; Batas khusus untuk komposisi pembuatan dengan metode tempa dengan
ketebalan ¼ inci atau lebih besar. Eutektik titik leleh diabaikan pada keseragaman.
Sumber : MatWeb, 2009e
II. 2. Material Keramik SiC
Keramik mempunyai ikatan ionik yang tinggi, keadaan sedemikian menyebabkan bahan ini dikategorikan sebagai bahan yang bersifat kuat dan rapuh.
Selain material keramik bersifat rapuh, tetapi juga mempunyai kelebihan, antara lain: koefisien ekspansi termalnya rendah sehingga lebih tahan terhadap kejut suhu.
Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
Ketahanannya pada suhu tinggi merupakan sifat penting dan menjadi faktor utama untuk dipertimbangkan dalam pemilihan bahan baru keramik yang berkekuatan
tinggi. Kelemahan dari material keramik adalah sifat rapuhnya, sehingga bila terjadi retak mikro, maka akan mudah menjalar retakan tersebut dan dapat menyebabkan
kerusakan failure. Silikon karbida dengan formula SiC tergolong salah satu jenis material
keramik non oksida. SiC membentuk struktur tetrahedral dari ikatan atom karbon C dan atom Si. Material ini tergolong material yang sangat keras dan tahan terhadap
abrasive. Serbuk keramik SiC ada dua macam, dapat dibagi berdasarkan bentuknya, yaitu: partikulat dan serabut whiskers.
Silikon karbida SiC memiliki kurang lebih 70 bentuk kristal, dan yang paling terkenal adalah struktur kristal heksagonal dengan kompoenen alpha silikon
karbida g-SiC dan mulai terbentuk pada suhu sekitar 2000 °C. Selain g-SiC juga
ada struktur beta silikon karbida -SiC, fasa ini terbentuk dibawah suhu 2000 °C, dan terbanyak yang beredar dipasaran adalah -SiC Wikipedia, 2009g.
Silikon karbida SiC memiliki densitas sekitar 3.2 gcm³, memiliki temperatur sublimasi sekitar 2700
o
C sehingga banyak dipergunakan sebagai bearings dan sparepart untuk tungku. Silikon karbida tidak mudah melebur pada berbagai kondisi
tekanan, dan relatif lebih tahan terhadap bahan kimia Wikipedia, 2009g. Pada
Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
gambar II. 1, diperlihatkan a. struktur kubus -SiC, dan b struktur heksagonal g-
SiC Surdia,T. Dan Shinroku, S., 1995 dan Wikipedia, 2009g.
Sumber : Surdia,T. Dan Shinroku, S., 1995 dan Wikipedia, 2009g Gambar II.1.a. Struktur -SiC, dan b. Struktur heksagonal
g-SiC
Keramik SiC memiliki kuat tekan sebesar 4600 MPa, dan koefisien ekspansi termal yang relatif rendah, yaitu: 4.51 - 4.73 mm °C Zheng Ren dan Sammy Lap
Ip Chan, 2000. Sifat-sifat SiC yang paling istimewa, antara lain: daya hantar panas
tinggi, tahan pada temperatur tinggi, nilai kekerasan tinggi, tahan kejutan termal dan
Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
tahan terhadap korosi. Ketahanan SiC terhadap korosi ditunjukkan dengan adanya abu batubara, slag asam, dan slag netral pada saat material tersebut diaplikasikan.
Ketahanan panas SiC ditunjukkan dari suhu pemakaian yang dapat mencapai 2200 - 2700
o
C. Pada 1000
o
C terbentuk lapisan oksidasi berupa SiO
2
. Material SiC mempunyai ketahanan oksidasi di udara terbuka mampu mencapai suhu 1700
o
C Peter,T.B, 1990.
Silikon karbida dibuat melalui proses reduksi silika dengan karbon pada suhu tinggi. Untuk mendapatkan SiC dengan kemurnian tinggi maka terlebih dahulu silika
dicuci dengan hydrofluoric acid Dynacer, 2009c. Beberapa sifat-sifat dari keramik SiC, pada tabel II. 2.
Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
Tabel II. 2. Sifat-sifat keramik SiC Property Units
Typical Value
Composition Grain Size
Density Hardnees Knoop
Flexural Strength 4 pt RT Flexural Strenght 3pt RT
Compressive Strenght RT Modulus of Elasticity RT
Welbull Modulus 2 parameter Poisson Ratio
Fracture Toughness RT Double Torsion SEN B
Coefficient of Thermal Expansion RT to 700
C Maximum Service Temp.
Air Mean Specific Heat RT
Thermal Conductivity RT 200
C 400
C -
m
μ gcm
3
kgmm
2
MPa x 10
3
lbin
2
MPa x 10
3
lbin
2
MPa x 10
3
lbin
2
GPa x 10
6
lbin
2
MPa x m
12
x 10
3
lbin
2
x in
12
x 10
4
mmmmk x 10
4
inin F
C F
Jgmk WmK
Btuft h F
WmK Btuft h
F WmK
Btuft h F
SiC 4-10
3.10 2800
380 55
550 80
3900 560
410 59
8 0,14
4,60 4,20
4,02 2,20
1900 3450
0,67 125,6
72,6 102,6
59,3 77,5
44,8
Permeability RT to 1000 C
Impervious to gases over 31 MPa Electrical Resistivity RT
1000 C
Emissivity Ohm-cm
Ohm-cm 10
2
-10
11
0.01-0.2 0,9
Sumber : Hexoloy, 2009d
Khairul Sakti : Pembuatan Komposit Metal Al Alloy Nano Keramik Sic Dan Karakterisasinya, 2009 USU Repository © 2008
II. 3. Komposit Matriks Logam
