Klasifikasi Bahan – Ikhtisar Lengkap dengan Definisi

Pada artikel ini kita akan membahas tentang Klasifikasi Material di Teknik. Apapun yang kita gunakan terbuat dari beberapa bahan. Berdasarkan sifat-sifat tertentu mereka dikelompokkan bersama. Mari kita pahami Klasifikasi dengan jelas.

Klasifikasi Bahan

Bahan padat telah dikelompokkan menjadi tiga klasifikasi dasar:logam , keramik , dan polimer . Skema ini terutama didasarkan pada susunan kimia dan struktur atom, dan sebagian besar bahan termasuk dalam satu pengelompokan yang berbeda atau yang lain, meskipun ada beberapa zat antara.

Selain itu, ada tiga kelompok bahan rekayasa penting lainnya – komposit , semikonduktor , dan biomaterial .

Komposit terdiri dari kombinasi dua atau lebih bahan yang berbeda, sedangkan
semikonduktor digunakan karena karakteristik listriknya yang tidak biasa; bio-material ditanamkan ke dalam tubuh manusia. Penjelasan singkat tentang jenis material dan karakteristik perwakilan ditawarkan selanjutnya.

Klasifikasi Bahan dengan Deskripsi

1. Logam

Bahan logam biasanya merupakan kombinasi dari unsur-unsur logam. Mereka memiliki sejumlah besar elektron yang tidak terlokalisasi; yaitu, elektron ini tidak terikat pada atom tertentu. Banyak sifat logam secara langsung dikaitkan dengan elektron ini. Logam adalah konduktor listrik dan panas yang sangat baik dan tidak transparan terhadap cahaya tampak; permukaan logam yang dipoles memiliki penampilan yang berkilau. Selain itu, logam cukup kuat, namun dapat dideformasi, yang menyebabkan penggunaannya yang ekstensif dalam aplikasi struktural.

2. Keramik

Keramik adalah senyawa antara unsur logam dan nonlogam; mereka paling sering oksida, nitrida, dan karbida. Berbagai macam bahan yang termasuk dalam klasifikasi ini termasuk keramik yang terdiri dari mineral tanah liat, semen, dan kaca. Bahan-bahan ini biasanya bersifat insulatif terhadap aliran listrik dan panas, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi dan lingkungan yang keras daripada logam dan polimer. Berkenaan dengan perilaku mekanis, keramik keras tetapi sangat rapuh.

3. Polimer

Klasifikasi bahan lainnya adalah polimer. Polimer termasuk bahan plastik dan karet yang sudah dikenal. Banyak dari mereka adalah senyawa organik yang secara kimia didasarkan pada karbon, hidrogen, dan elemen nonlogam lainnya; lebih jauh lagi, mereka memiliki struktur molekul yang sangat besar. Bahan-bahan ini biasanya memiliki kepadatan rendah dan mungkin sangat fleksibel.

4. Komposit

Sejumlah material komposit telah direkayasa yang terdiri dari lebih dari satu jenis material. Fiberglass adalah contoh akrab, di mana serat kaca tertanam dalam bahan polimer. Sebuah komposit dirancang untuk menampilkan kombinasi karakteristik terbaik dari masing-masing bahan komponen. Fiberglass memperoleh kekuatan dari kaca dan fleksibilitas dari polimer. Banyak perkembangan material baru-baru ini yang melibatkan material komposit.

5. Semikonduktor

Semikonduktor memiliki sifat listrik yang merupakan perantara antara konduktor listrik dan isolator. Lebih lanjut, karakteristik listrik dari bahan-bahan ini sangat sensitif terhadap keberadaan konsentrasi atom pengotor yang sangat kecil, yang konsentrasinya dapat dikontrol pada wilayah spasial yang sangat kecil. Semikonduktor telah memungkinkan munculnya sirkuit terpadu yang telah sepenuhnya merevolusi industri elektronik dan komputer (belum lagi kehidupan kita) selama dua dekade terakhir.

6. Biomaterial

Biomaterial digunakan dalam komponen yang ditanamkan ke dalam tubuh manusia untuk penggantian bagian tubuh yang sakit atau rusak. Bahan-bahan ini tidak boleh menghasilkan
zat beracun dan harus kompatibel dengan jaringan tubuh (yaitu, tidak boleh menyebabkan
reaksi biologis yang merugikan). Semua bahan di atas—logam, keramik, polimer, komposit, dan semikonduktor—dapat digunakan sebagai biomaterial.

Materi Masa Depan

Ini adalah tambahan untuk klasifikasi bahan dalam teknik karena sains dan teknologi terus berkembang.

Bahan cerdas (atau cerdas) adalah kelas bahan mutakhir yang saat ini sedang dibuat dan akan berdampak besar pada banyak teknologi kami. Kata "pintar" menunjukkan bahwa bahan-bahan ini dapat mendeteksi perubahan di sekitarnya dan merespons dengan cara yang telah ditentukan sebelumnya terhadap perubahan ini—karakteristik yang juga terlihat pada makhluk hidup. Selanjutnya, gagasan "pintar" digunakan untuk sistem yang lebih kompleks yang menggabungkan bahan pintar dan tradisional.

Beberapa jenis sensor (yang mendeteksi sinyal input) dan aktuator adalah komponen dari material (atau sistem) pintar (yang menjalankan fungsi responsif dan adaptif).

Sebagai reaksi terhadap perubahan suhu, medan listrik, dan/atau medan magnet, aktuator mungkin diminta untuk mengubah bentuk, lokasi, frekuensi alami, atau fitur mekanis. Paduan memori bentuk, keramik piezoelektrik, bahan magnetostriktif, dan cairan elektroreologi/magnetorheologi adalah bahan yang paling umum digunakan dalam aktuator.

Paduan memori bentuk adalah logam yang, ketika suhu diubah, kembali ke bentuk aslinya setelah berubah bentuk. Keramik piezoelektrik mengembang dan berkontraksi sebagai respons terhadap medan listrik (atau tegangan) yang diterapkan; saat dimensinya berubah, mereka juga menghasilkan medan listrik.

Kesimpulan

Ini adalah jenis bahan yang kita temukan dan gunakan dalam kehidupan kita sehari-hari. Berdasarkan klasifikasi bahan ini peneliti mencoba untuk meningkatkan kualitas atau membantu dalam mempelajari mereka lebih nyaman.