Material komposit merupakan gabungan dari dua material yang memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Ketika digabungkan, mereka menciptakan bahan yang dikhususkan untuk melakukan pekerjaan tertentu, misalnya, menjadi lebih kuat, lebih ringan, atau tahan terhadap listrik. Mereka juga dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan.
Alasan penggunaannya dibandingkan bahan tradisional adalah karena bahan tersebut meningkatkan sifat bahan dasarnya dan dapat diterapkan dalam banyak situasi.
Bahan penyusun ini memiliki sifat kimia atau fisik yang sangat berbeda dan digabungkan untuk membuat bahan dengan sifat, tidak seperti elemen individu. Dalam struktur jadi, elemen individu tetap terpisah dan berbeda, membedakan komposit dari campuran dan larutan padat.
Material komposit rekayasa yang khas meliputi:
Beton bertulang dan pasangan bata
Kayu komposit seperti kayu lapis
Plastik yang diperkuat, seperti polimer yang diperkuat serat atau fiberglass
Komposit matriks keramik (komposit keramik dan matriks logam)
Komposit matriks logam
dan material komposit canggih lainnya
Ada berbagai alasan mengapa bahan baru dapat disukai. Contoh umum termasuk bahan yang lebih murah, lebih ringan, lebih kuat, atau lebih tahan lama jika dibandingkan dengan bahan biasa.
Baru-baru ini para peneliti juga mulai secara aktif memasukkan penginderaan, aktuasi, komputasi, dan komunikasi ke dalam komposit, yang dikenal sebagai material robot.
Bahan komposit umumnya digunakan untuk bangunan, jembatan, dan struktur seperti lambung kapal, panel kolam renang, badan mobil balap, bilik pancuran, bak mandi, tangki penyimpanan, granit imitasi, wastafel marmer berbudaya, dan meja. Mereka juga semakin banyak digunakan dalam aplikasi otomotif umum.
Contoh paling canggih tampil secara rutin di pesawat ruang angkasa dan pesawat di lingkungan yang menuntut.
Apa Itu Komposit?
Komposit adalah suatu material yang dihasilkan dari dua atau lebih material penyusunnya. Bahan penyusun ini memiliki sifat kimia atau fisik yang sangat berbeda dan digabungkan untuk membuat bahan dengan sifat, tidak seperti elemen individu.
Sederhananya, komposit adalah kombinasi dari komponen. Dalam industri kami, komposit adalah bahan yang dibuat dengan menggabungkan dua atau lebih elemen alami atau buatan (dengan sifat fisik atau kimia yang berbeda) yang lebih kuat sebagai tim daripada sebagai pemain individu.
Bahan komponen tidak sepenuhnya menyatu atau kehilangan identitas masing-masing; mereka menggabungkan dan menyumbangkan sifat-sifat mereka yang paling berguna untuk meningkatkan hasil atau produk akhir. Komposit biasanya dirancang dengan mempertimbangkan penggunaan tertentu, seperti kekuatan tambahan, efisiensi, atau daya tahan.
Terbuat dari apa komposit?
Komposit, juga dikenal sebagai komposit Fiber-Reinforced Polymer (FRP), dibuat dari matriks polimer yang diperkuat dengan serat rekayasa, buatan, atau alami (seperti kaca, karbon, atau aramid) atau bahan penguat lainnya.
Matriks melindungi serat dari kerusakan lingkungan dan eksternal dan mentransfer beban antar serat. Serat, pada gilirannya, memberikan kekuatan dan kekakuan untuk memperkuat matriks dan membantunya menahan retak dan patah.
Dalam banyak produk industri kami, resin poliester adalah matriksnya, dan serat kaca adalah penguatnya. Tetapi banyak kombinasi resin dan penguat digunakan dalam komposit dan setiap bahan berkontribusi pada sifat unik dari produk jadi:Serat, kuat tetapi rapuh, memberikan kekuatan dan kekakuan, sementara resin yang lebih fleksibel memberikan bentuk dan melindungi serat.
Komposit FRP juga dapat mengandung pengisi, aditif, bahan inti, atau permukaan akhir yang dirancang untuk meningkatkan proses manufaktur, penampilan, dan kinerja produk akhir.
Komposit alami dan sintetis
Bahan komposit bisa alami atau sintetis. Kayu, komposit alami, adalah kombinasi dari selulosa atau serat kayu dan zat yang disebut lignin. Serat memberi kayu kekuatannya; Lignin adalah matriks atau lem alami yang mengikat dan menstabilkannya. Komposit lainnya adalah sintetis (buatan manusia).
Kayu lapis adalah komposit buatan yang menggabungkan bahan alami dan sintetis. Lapisan tipis veneer kayu adalah perekat bersama untuk membentuk lembaran laminasi datar yang lebih kuat dari kayu alami.
Apakah plastik termasuk komposit?
Tidak semua plastik adalah komposit. Faktanya, sebagian besar plastik yang digunakan dalam mainan, botol air, dan barang-barang familiar lainnya bukanlah komposit. Mereka adalah plastik murni. Namun, banyak jenis plastik dapat diperkuat untuk membuatnya lebih kuat. Kombinasi plastik dan tulangan ini dapat menciptakan beberapa material terkuat dan paling serbaguna (untuk bobotnya) yang pernah dikembangkan oleh teknologi.
Resin polimer (seperti poliester, vinil ester, epoksi, atau fenol) terkadang disebut sebagai plastik.
Riwayat Singkat
Orang telah menggunakan komposit selama ribuan tahun. 3400 SM Komposit buatan manusia pertama dibuat oleh Mesopotamia di Irak. Masyarakat lama merekatkan potongan kayu di atas satu sama lain pada sudut yang berbeda untuk membuat kayu lapis.
Setelah ini, orang Mesir mulai sekitar 2181 SM untuk membuat topeng kematian dari linen atau papirus yang direndam dalam plester. Kemudian, kedua masyarakat mulai memperkuat bahan mereka dengan jerami untuk memperkuat bata lumpur, tembikar, dan perahu.
Pada 1200 M, bangsa Mongol mulai membangun lengkungan kompleks, yang sangat efektif pada saat itu. Terbuat dari kayu, urat sapi, tanduk, bambu, tulang, dan sutra yang diikat dengan getah pinus.
Setelah revolusi industri, resin sintetis mengambil bentuk padat melalui polimerisasi. Pada tahun 1900-an, pengetahuan baru tentang bahan kimia ini mengarah pada pembuatan berbagai plastik seperti poliester, fenol, dan vinil. Kemudian pengembangan plastik dimulai, Bakelite dibuat oleh ahli kimia Leo Baekeland. Fakta bahwa itu tidak menghantarkan listrik dan tahan panas berarti dapat digunakan secara luas di banyak industri.
Tahun 1930-an adalah waktu yang sangat penting untuk kemajuan komposit. Fiber glass diperkenalkan oleh Owens Corning, yang juga mendirikan industri fiber-reinforced polymer (FRP) pertama. Resin yang dikembangkan selama periode ini digunakan hingga hari ini, dan resin poliester tak jenuh dipatenkan pada tahun 1936. Dua tahun kemudian, sistem resin yang lebih kuat tersedia.
Serat karbon pertama dipatenkan pada tahun 1961 dan kemudian tersedia secara komersial. Pada pertengahan 1990-an, komposit menjadi semakin populer dalam proses manufaktur dan konstruksi karena biayanya yang relatif rendah dibandingkan dengan bahan yang digunakan sebelumnya.
Komposit pada Boeing 787 Dreamliner pada pertengahan 2000-an membuktikan penggunaannya untuk aplikasi berkekuatan tinggi.
Berbagai Jenis material komposit
Beberapa bahan komposit umum meliputi:
Komposit matriks keramik :Keramik tersebar dalam matriks keramik. Ini lebih baik daripada keramik biasa karena tahan guncangan termal dan tahan patah
Komposit matriks logam :Sebuah logam tersebar di seluruh matriks
Beton bertulang :Beton diperkuat dengan material dengan kekuatan tarik tinggi seperti baja tulangan
Beton bertulang serat kaca :Beton yang dituangkan ke dalam struktur serat kaca dengan kandungan zirkonia tinggi
Beton tembus pandang: Beton yang membungkus serat optik
Kayu yang direkayasa: Kayu yang diproduksi dikombinasikan dengan bahan murah lainnya. Salah satu contohnya adalah papan partikel. Bahan khusus seperti veneer juga dapat ditemukan dalam komposit ini
Kayu lapis: Kayu yang direkayasa dengan merekatkan banyak lapisan tipis kayu pada sudut yang berbeda
Bambu yang direkayasa :Potongan-potongan serat bambu direkatkan menjadi papan. Ini adalah komposit yang berguna karena memiliki kekuatan tekan, tarik dan lentur yang lebih tinggi daripada kayu
Parket: Sebuah kotak dari banyak potongan kayu disatukan sering dari kayu keras. Itu dijual sebagai hiasan
Komposit kayu-plastik :Serat kayu atau tepung yang dicor dalam plastik
Serat kayu yang diikat dengan semen :Potongan kayu mineral yang dicor dalam semen. Komposit ini memiliki sifat isolasi dan akustik
Fibreglass: Fiber glass dikombinasikan dengan plastik yang relatif murah dan fleksibel
Polimer yang diperkuat serat karbon :Serat karbon diatur dalam plastik yang memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
Panel sandwich :Berbagai komposit yang berlapis satu sama lain
Komposit sarang lebah :Pilihan komposit dalam banyak segi enam untuk membentuk bentuk sarang lebah.
Papier-mache :Kertas diikat dengan perekat. Ini ditemukan di kerajinan
Kertas berlapis plastik :Kertas dilapisi dengan plastik untuk meningkatkan daya tahan. Contoh penggunaannya adalah dalam kartu remi
Busa sintaksis :Bahan ringan yang dibuat dengan mengisi logam, keramik, atau plastik dengan balon mikro. Balon ini dibuat menggunakan kaca, karbon, atau plastik
Manfaat Komposit
Komposit telah meresapi kehidupan kita sehari-hari:Mereka digunakan di mobil yang kita kendarai, tongkat golf yang kita ayunkan, pipa yang membuang air limbah dari lingkungan kita, dan banyak lagi. Beberapa aplikasi, seperti kapal roket, mungkin tidak akan berhasil tanpa material komposit.
Komposit menawarkan banyak manfaat. Kunci di antaranya adalah kekuatan, ringan, ketahanan korosi, fleksibilitas desain, dan daya tahan.
Kuat. Per pon, komposit lebih kuat dari bahan lain seperti baja. Dua komponen utama komposit - serat dan resin - berkontribusi pada kekuatannya. Serat membawa beban, sementara resin mendistribusikan beban ke seluruh bagian komposit sesuai kebutuhan.
Ringan. Komposit ringan dibandingkan dengan kebanyakan kayu dan logam. Tapi mengapa lebih ringan lebih baik? Bobot yang lebih rendah berkontribusi pada efisiensi bahan bakar di mobil dan pesawat terbang. Dan benda yang lebih ringan, mulai dari tiang listrik hingga dek jembatan, lebih mudah diangkut dan dipasang.
Tahan. Komposit menahan kerusakan dari cuaca dan bahan kimia keras yang dapat menggerogoti bahan lain. Itu menjadikannya pilihan yang baik untuk aplikasi yang menghadapi paparan konstan terhadap air asin, bahan kimia beracun, fluktuasi suhu, dan kondisi parah lainnya.
Fleksibel. Berbagai kombinasi material dapat digunakan dalam komposit, yang memungkinkan fleksibilitas desain. Bahan dapat disesuaikan agar sesuai dengan spesifikasi unik dari setiap aplikasi. Komposit juga dapat dengan mudah dicetak menjadi bentuk yang rumit.
Tahan lama. Sederhananya, komposit bertahan! Struktur yang dibuat dengan komposit memiliki masa pakai yang lama dan membutuhkan sedikit perawatan. Banyak produk yang dibuat dengan komposit, seperti perahu, telah digunakan selama lebih dari setengah abad.
Mengapa menggunakan Komposit?
Penghematan berat adalah salah satu alasan utama untuk menggunakan bahan komposit daripada bahan konvensional untuk komponen. Sementara komposit lebih ringan, mereka juga bisa lebih kuat dari bahan lain. Misalnya, serat karbon yang diperkuat bisa sampai lima kali lebih kuat dari baja kelas 1020 dan beratnya hanya seperlima, yang membuatnya sempurna untuk tujuan struktural.
Keuntungan lain menggunakan bahan komposit dibandingkan jenis bahan konvensional adalah ketahanan termal dan kimia serta sifat insulasi listrik. Tidak seperti bahan tradisional, komposit dapat memiliki banyak sifat yang tidak sering ditemukan dalam satu bahan.
Bahan komposit yang diperkuat serat seperti plastik yang diperkuat serat (bahan komposit GRP) semakin banyak digunakan dalam pengembangan dan pembuatan produk akhir untuk pemasaran.
Contoh Penggunaan Gabungan:
Peralatan listrik
Struktur ruang angkasa
Infrastruktur
Pipa dan tangki
Rumah dapat dibingkai menggunakan balok plastik laminasi
FAQ.
Apa itu Material Komposit?
Material komposit merupakan gabungan dari dua material yang memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Ketika digabungkan, mereka menciptakan bahan yang dikhususkan untuk melakukan pekerjaan tertentu, misalnya, menjadi lebih kuat, lebih ringan, atau tahan terhadap listrik. Mereka juga dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan.
Apa itu komposit?
Komposit adalah material yang dihasilkan dari dua atau lebih material penyusunnya. Bahan penyusun ini memiliki sifat kimia atau fisik yang sangat berbeda dan digabungkan untuk membuat bahan dengan sifat, tidak seperti elemen individu.
Apa saja contoh Material Komposit?
Contoh bahan bangunan komposit meliputi beton, plastik bertulang, semen, beton bertulang baja, dan balok kayu komposit. Bahan-bahan ini umumnya tahan lama dan kuat.
Apa contoh material komposit?
Contoh Bahan Komposit:
Bata Lumpur. Apa cara yang lebih baik untuk memperkenalkan komposit selain membicarakan bata lumpur
Kayu. Kayu (dan pohon, tentu saja) telah ada selama ribuan tahun.
Fiberglass.
Beton Tembus Pandang.
Beton Penyerap.
Kevlar.
Serat Karbon.
Pykrete.
Apa saja 4 jenis komposit?
Komposit biasanya diklasifikasikan berdasarkan jenis bahan yang digunakan untuk matriks. Empat kategori utama komposit adalah komposit matriks polimer (PMC), komposit matriks logam (MMC), komposit matriks keramik (CMC), dan komposit matriks karbon (CAMC).
Apa saja jenis material komposit utama?
Ada banyak jenis material komposit seperti plastik serat yang diperkuat karbon, aluminium yang diperkuat serat kaca, komposit dengan tabung nano karbon, dan masih banyak lagi. Jenis komposit lainnya termasuk komposit matriks logam dan matriks keramik.
Apakah komposit terbuat dari plastik?
Tidak semua plastik adalah komposit. Kombinasi plastik dan tulangan ini dapat menghasilkan beberapa bahan terkuat dan paling serbaguna (untuk beratnya) yang pernah dikembangkan oleh teknologi. Resin polimer (seperti poliester, vinil ester, epoksi, atau fenolik) terkadang disebut sebagai plastik.
Apa itu contoh komposit?
Dalam matematika, bilangan komposit dapat didefinisikan sebagai bilangan bulat yang memiliki lebih dari dua faktor. Bilangan bulat yang bukan prima adalah bilangan komposit karena habis dibagi lebih dari dua bilangan. Misalnya, 4, 6, 8, 9, dan 10 adalah beberapa bilangan komposit pertama.
Apa komposit yang digunakan?
Komposit sekarang digunakan dalam aplikasi kendaraan dan peralatan, termasuk panel, bingkai, komponen interior, dan bagian lainnya. Beberapa aplikasi infrastruktur komposit termasuk bangunan, jalan, jembatan, dan tiang pancang.
Apa perbedaan antara polimer dan komposit?
Namun, menurut literatur yang tersedia, perbedaan utama antara campuran polimer dan komposit adalah bahwa campuran polimer terdiri dari pencampuran dua atau lebih polimer untuk mendapatkan fase tunggal, sedangkan komposit terdiri dari kombinasi dua atau lebih elemen. menghasilkan sistem multifase multikomponen.
Apa saja 2 komponen material komposit?
Bahan komposit dibuat dari bahan individu. Bahan individu ini dikenal sebagai bahan penyusun, dan ada dua kategori utama dari mereka. Salah satunya adalah matriks (pengikat) dan yang lainnya adalah penguatan.
Apakah batu bata komposit?
Beberapa contoh komposit termasuk batu bata, fiberglass, serat karbon, beton, kayu lapis, dan Kevlar.
Mengapa material komposit digunakan?
Keuntungan terbesar dari bahan komposit adalah kekuatan dan kekakuan yang dikombinasikan dengan ringan. Dengan memilih kombinasi yang tepat antara tulangan dan material matriks, pabrikan dapat menghasilkan properti yang benar-benar sesuai dengan persyaratan untuk struktur tertentu untuk tujuan tertentu.
Apa kerugian material komposit?
Kekurangan:
GRP.
Material mahal.
Diperlukan proses manufaktur khusus.
Dibutuhkan cetakan berkualitas tinggi.
Serat KARBON.
Bahan yang sangat mahal.
Hanya tersedia dalam warna hitam.
Diperlukan proses manufaktur yang sangat khusus.
Apa perbedaan antara komposit dan paduan?
Paduan dan komposit adalah campuran dari elemen yang berbeda. Perbedaan utama antara paduan dan komposit adalah dalam komposisi kedua bahan. Paduan harus memiliki minimal satu logam dalam komposisinya, sedangkan komposit tidak memiliki komponen logam apa pun.
Apa yang dimaksud dengan serat dalam material komposit?
Dalam komposit, serat, yang ditahan oleh resin matriks, memberikan kontribusi kekuatan tarik, meningkatkan sifat kinerja di bagian akhir, seperti kekuatan dan kekakuan, sekaligus meminimalkan berat.
Apa keunggulan material komposit?
Keuntungan utama lainnya meliputi:
Sebagai akurasi dimensi yang dibentuk. Toleransi ketat, cetakan berulang.
Ketahanan Kimia.
Bagian dan Fungsi Konsolidasi.
Ketahanan Korosi.
Fleksibilitas Desain.
Tahan lama.
Modulus Lentur Tinggi untuk Membawa Beban Menuntut. Kekuatan Dampak Tinggi.
Kinerja Tinggi pada Suhu Tinggi.
Apakah kayu lapis termasuk komposit?
Kayu lapis itu sendiri merupakan bentuk dasar komposit, dibuat dengan melaminasi lembaran kayu tipis bersama-sama untuk menghasilkan produk akhir yang lebih tebal dan lebih kuat.
Apakah beton termasuk komposit?
Beton adalah material komposit yang terdiri dari agregat halus dan agregat kasar yang diikat bersama dengan cairan semen (pasta semen) yang mengeras (curing) dari waktu ke waktu. Beton adalah zat yang paling banyak digunakan kedua di dunia setelah air dan merupakan bahan bangunan yang paling banyak digunakan.
Ada berapa jenis material komposit?
Ada tiga jenis utama bahan matriks komposit:Matriks keramik – Komposit matriks keramik (CMC) adalah subkelompok bahan komposit. Mereka terdiri dari serat keramik yang tertanam dalam matriks keramik, sehingga membentuk bahan keramik yang diperkuat serat keramik (CFRC).
Apakah fiberglass termasuk komposit?
Bahan komposit yang paling banyak digunakan adalah fiberglass dalam resin poliester, yang biasa disebut sebagai fiberglass. Fiberglass ringan, tahan korosi, ekonomis, mudah diproses, memiliki sifat mekanik yang baik, dan memiliki sejarah lebih dari 50 tahun.
Apa itu material komposit dan aplikasinya?
Material komposit merupakan gabungan dari dua material yang memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Ketika digabungkan, mereka menciptakan bahan yang dikhususkan untuk melakukan pekerjaan tertentu, misalnya, menjadi lebih kuat, lebih ringan, atau tahan terhadap listrik. Mereka juga dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan.
Apakah nilon merupakan bahan komposit?
Nylon adalah polimer yang lebih kompleks daripada PP dengan gugus polar yang melekat pada rantai polimernya, yang memberikan sifat hidrofilik pada Nylon. Karena sifat kutub keduanya, diharapkan Nylon dan kayu dapat bergabung dengan daya rekat yang kuat sehingga menghasilkan material komposit dengan kekakuan dan kekuatan yang lebih tinggi.
Apa perbedaan antara komposit dan campuran?
Apakah komposit itu adalah campuran dari komponen yang berbeda sedangkan campuran adalah campuran dari dua hal atau lebih.
Apakah beton termasuk polimer atau komposit?
Beton polimer adalah material komposit yang agregatnya diikat menjadi satu dalam matriks dengan pengikat polimer.
Apa itu serat karbon?
Serat karbon terbuat dari polimer organik, yang terdiri dari rangkaian panjang molekul yang disatukan oleh atom karbon. Sebagian besar serat karbon (sekitar 90%) dibuat dari proses poliakrilonitril (PAN). Sejumlah kecil (sekitar 10%) dibuat dari rayon atau proses minyak bumi.
Dapatkah komposit menggantikan baja?
Material komposit biasanya digunakan dalam struktur yang menuntut kinerja mekanik tingkat tinggi. Kekuatannya yang tinggi terhadap berat dan rasio kekakuan terhadap berat telah memfasilitasi pengembangan struktur yang lebih ringan, yang sering menggantikan struktur logam konvensional.
