MATERIAL DAN PERSPEKTIF SEJARAH

MATERIAL DAN PERSPEKTIF SEJARAH

Disusun Oleh :

Shafira Pradyta      1605106010035
Reza Imanda           1605106010037
Yesi Ardiani             1605106010038 
Annisa Azzahra       1605106010039
Khalis Firnanda      1605106010040

Khalis Firnanda      1605106010040

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM  BANDA ACEH

2017

.        A. Sejarah Material

Seperti yang telah kita ketahui bahwa semua yang ada di sekitar kita dihasilkan dari material dan kita tergantung dan dibatasi oleh material.Revolusi material dimulai dari zaman batu,tembaga,perunggu,besi dan komposit adalah bukti pentingnya material.Kemajuan pengembangan material adalah kunci pertumbuhan teknologi dan kemakmuran ekonomi.Pada dasarnya pengetahuam dan rekayasa material berkembang selama 25 – 40 tahun terakhir ini. Proses-proses material baru memungkinkan teknologi baru lainnya dapat dikomersialkan dengan sukses. Pemilihan suatu material adalah sifat deterioration (sifat buruk) yang dapat muncul selama proses operasi. Sebagai contoh, reduksi yang signifikan dalam kekuatan mekanik kemungkinkan dihasilkan karena terpapar (exposure) suhu yang tinggi atau lingkungan yang korosif (merusak).

Proses metalurgi dimulai sejak 6000 tahun Sebelum Masehi, saat ini telah diketahui 86 logam dan hanya 24 jenis ditemukan selama abad 19. Logam awal ditemukan adalah Emas (6000 SM) dan tembaga (4200 SM). Tujuh logam purbakala adalah : Emas (6000 SM), Tembaga (4200 SM), Perak (4000 SM), Timbal (3500 SM), Timah (1750 SM), Peleburan Besi(1500 SM) dan Air Raksa (750 SM). Kecuali besi dan tembaga (dipadu dengan timah) yang bukan logam konstruksi adalah emas dan perak yang biasanya dipergunakan sebagai alat makan-minum, perhiasan dan ornamen. Hampir semua logam terkandung di lapisan bumi, manusia pertamakali belajar memproses biji mengggunakan sulfida atau oksida logam- melalui proses reduksi dan oksidasi pada temperatur yang bertingkat.

Saat pertama kali manusia berada dibumi hanya sedikit materal yang dikenal, seperti misalnya kayu, batu, kulit dan tanah. Namun dengan seiring berjalannya waktu dan semakin berkembangnya manusia maka kebutuhan akan materialpun semakin hari semakin bertambah sehingga memaksa manusia untuk menciptakan inovasi-inovasi baru dengan melakukan beberapa teknik sehingga mampu menciptakan material baru yang memiliki sifat lebih unggul dari material yang ada di alam, seperti misalnya logam, plastik, kaca dan fiber. 

Pengembangan berbagai macam teknologi yang membuat kehidupan kita begitu nyaman telah sangat erat hubungannya dengan aksebilitas bahan-bahan yang cocok.Sebuah kemajuan dalam pemahaman tentang sebuah tipe bahan yang terkadang menjadi pelopor untuk langkah bijaksana dalam perkembangan sebuah teknologi.Sebagai contoh,mobil-mobil tidak akan mampu dibeli tanpa adanya baja yang murah atau bahan pengganti lainnya yang sebanding.

B.  Pengertian Material

Material adalah suatu zat yang banyak digunakan dalam pembuatan suatu produk yang banyak digunakan oleh manusia.Pemilihannya harus didasarkan pada kriteria-kriteria tertentu.Misalnya harga,sifat-sifat mekanis seperti kekuatan,kekerasan,dan lain-lain serta sifat-sifat yang lainnya.Dengan sendirinya kriteria tersebut didasarkan pada kondisi kerja yang dikenakan pada produk tersebut. Material untuk kontruksi tidak sama kriterianya dengan material untuk komkponen mesin,demikian juga dengan material untuk peralatan elektronik,material untuk peralatan rumah tangga,material untuk pesawat terbang dan lain sebagainya.

Material diklasifiasikan menjadi beberapa tipe yang memiliki karakteristik yang sama. Material dapat dikelompokkan dengan berbagai cara, salah satunya didasarkan pada ikatan atom dan struktur. Berdasarkan cara ini material dapat diklasifikasikan menjadi logam, polimer, dan keramik. Sebagai penambahan, terdapat dua kelompok material yang cukup penting dalam rekayasa material yaitu komposit dan semikonduktor. Ditinjau dari segi struktur, terdapat jenis material tambahan yaitu material komposit. Apabila klasifikasi material ditinjau dari kemampuan konduktivitasnya maka akan terdapat tambahan golongan material semikonduktor. Selain itu ada pula biomaterial yang termasuk dalam material tingkat tinggi, yaitu :

1.      Logam

Material – material dalam kelompok ini disusun oleh satu atau lebih unsur logam (misalnya besi, alumunium, tembaga, titanium, emas, dan nikel), dan juga seringkali mengandung unsur non logam (misalnya karbon, nitrogen dan oksigen) dalam jumlah yang relatif kecil. Atom – atom pada logam dan paduannya mempunyai ciri – ciri tersusun secara sangat teratur, dan apabila dibandingkan dengan keramik dan polimer susunan antar atom – atomnya cenderung lebih rapat. Karakteristik susunan antar atomnya yang khas ini, kemudian disebut sebagai ikatan logam.

Tujuh jenis logam purbakala adalah :

1.      Emas                     (6000 SM).

2.      Tembaga                (4200 SM).

3.      Perak                     (4000 SM).

4.      Timbal                   (3500 SM).

5.      Timah                    (1750 SM).

6.      Peleburan Besi      (1500 SM).

7.      Air Raksa              (750 SM).

2.      Keramik

Keramik  adalah senyawa yang tersusun dari perpaduan antara unsur logam dan non logam yang kemudian membentuk suatu senyawa baru yang umumnya termasuk ke dalam jenis oxide, nitride, dan carbide. Sebagai contoh, beberapa keramik yang umumnya dikenal yaitu alumunium oksida (alumina atau Al2O3), silicon dioksida (silika atau SiO2), silicon karbida (SiC), silikon nitride (Si3N4). Sebagai tambahan, juga terdapat beberapa material keramik yang termasuk ke dalam kelompok keramik tradisional seperti mineral – mineral, lempung, semen pada beton, batu bata,isolator listrik, magnet permanen dan kaca. Grafit dan intan juga dimasukkan ke dalam kelompok keramik.

3.      Polimer

Polimer merupakan molekul makro yang dibentuk oleh atom – atom yang terikat secara kovalen membentuk suatu satuan molekul yang disebut monomer, dan kemudian satuan molekul ini tersambung dengan kelompok – kelompok monomer sejenis yang lain, membentuk suatu rantai yang panjang dan berulang. Sebagian besar polimer merupakan senyawa organik berbasis karbon, hydrogen, dan unsur –unsur non logam lainnya seperti sulfur/belerang (S) dan klorin (Cl). Karakteristik Ikatan antar rantai molekul polimer sangat mempengaruhi karakteristiknya.

Berdasakan jumlah rantai karbonnya polimer dibagi menjadi enam yakni:

a.       1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)

b.      5 ~ 11 Cair (bensin)

c.       9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah

d.      16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)

e.       25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)

f.       1000 ~ 3000 Plastik(Polistiren, polietilen, dll)

4.      Komposit

Bahan komposit (atau komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen dan baut-baut penyambung.

5.      Semikonduktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara isulator dan konduktor. Semi konduktor merupakan satu-satunya kelas material yang dibedakan berdasarkan sifatnya. Material ini biasanya didefinisikan sebagai material yang memiliki konduktivitas listrik pertengahan, antara konduktor yang baik dan insulator.

6.      Biomaterial

Biomaterial umumnya dapat diproduksi baik di alam atau disintesis di laboratorium menggunakan berbagai pendekatan kimia menggunakan komponen logam atau keramik. Biomaterial digunakan dalam komponen yang diimplan ke dalam tubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh yang rusak. Material ini tidak boleh menghasilkan zat beracun dan harus sesuai dengan jaringan tubuh.

      C.  Sifat-Sifat Material

Material dapat dibedakan berdasarkan sifat-sifatnya, karena sifat (properti)  adalah ciri-ciri yang ada pada suatu material yang berkaitan dengan jenis besarnya respon yang diberikan jika suatu material diberikan suatu stimulus (rangsangan). Secara umum sifat suatu material tidak bergantung terhadap bentuk dan ukuran metarial tersebut. Sifat-sifat suatu material dapat dikelompokkan menjadi 7 katagori yaitu sifat yakni mekanik, listrik, termal, magnetik, optik, deteriorative (sifat yang menyebabkan suatu material menjadi buruk), dan storage / memory. Untuk masing-masing sifat tersebut terdapat stimulus khusus yang dapat menimbulkan respon yang berbeda.

Ø   Sifat mekanik berkaitan dengan perubahan bentuk karena adanya pemberian beban atau gaya, contohnya meliputi modulus elastisitas dan kekuatan (strength), Keuletan (Ductile), Kekakuan (Stiffness), Ketangguhan (Toughness), Kekerasan (Hardness). 

Ø    Sifat kelistrikan berkaitan dengan konduktivitas listrik, resistivitas listrik dan konstanta dielektrik yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa medan listrik.

Ø    Sifat panas (thermal) berkaitan dengan kapasitas panas dan konduktivitas termal yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa panas.

Ø   Sifat Magnetik menggambarkan respon suatu material terhadap medan magnet yang biasanya direpresentasikan dengan menggunakan kurva Hysterisis.

Ø Sifat Optik menggambarkan bagaimana respon suatu material terhadap medan elektromagnetik atau radiasi cahaya. Sifat optik ini direpresentasikan dalam indek refraksi dan refleksi.

Ø     Sifat Deteriorative mengindikasikan kereaktifan secara kimia dari suatu material.

Ø  Sifat storage / memory merupakan sifat dari material yang muncul akibat dari perkembangan teknologi yang akhir-akhir ini terasa dampaknya yang besar. Aplikasi dalam hal Storage / Memory dari suatu material salah satunya adalah flashdisk, yang dimana saat ini dituntut agar bisa menyimpan data yang lebih besar dan besar lagi. Maka dari itu, diperlukanlah suatu material yang mampu menyimpan data berukuran besar di dalam volume yang seminimal mungkin.