Jenis - Jenis Komposit

By All About Knowledge at July 26, 2020

Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih bahan yang berbeda. Bahan - bahan ini digabungkan untuk menghasilkan material baru yang memiliki sifat yang berbeda atau tidak dimiliki oleh bahan-bahan penyusunnya.

 

Jadi, secara  teknis komposit dapat didefinisikan sebagai material multifasa yang diperoleh dari  kombinasi bahan - bahan yang berbeda namun tetap memiliki karakter dan sifat dari bahan - bahan penyusunnya, tanpa mengalami reaksi  kimia.

Komponen - komponen bahan ini tidak saling melarut ataupun bergabung  sepenuhnya melainkan memiliki suatu interfasa antara satu dengan lainnya yang berfungsi untuk menghasilkan suatu karakter yang tidak dapat diperoleh  dari komponen bahan penyusunnya secara tunggal.

 

Dewasa ini penggunaan komposit semakin berkembang, baik dari segi pengunaan, maupun teknologinya. Penggunaannya tidak terbatas pada bidang otomotif saja, namun sekarang sudah merambah ke bidang-bidang lain seperti rumah tangga dan industri. Seiring dengan perkembangannya, saat ini komposit tidak hanya menggunakan serat sintesis seperti fiber glass, serat karbon dan serat asbestos saja, namun sudah ada bahan penguat dari serat alam karena dinilai lebih murah, ramah lingkungan dan mudah untuk didapatkan.

 

Sesuai dengan definisinya, maka bahan material komposit terdiri dari unsur-unsur penyusun. Komponen ini dapat berupa unsur organik, anorganik ataupun metalik dalam bentuk serat, serpihan, partikel dan lapisan.

 

Jika ditinjau dari unsur pokok penyusun suatu bahan komposit, maka komposit dapat dibedakan atas beberapa bagian antara lain :

 

1. Komposit serat (Fibrous Composites Material)

Komposit yang terdiri dari serat dan matriks (bahan dasar) yang dproduksi secara fabrikasi, misalnya serat ditambahkan resin sebagai bahan perekat.

 

Komposit serat merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber) seperti glass fiber, carbon fibers, armid fibers (poly aramide) dan sebagainya.

 

Fiber ini bisa disusun secara acak (chopped strand mat) maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman.

 

2. Komposit lapis (Laminated Composites Material)

Komposit laminat, merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakterstik sifat sendiri.

 

Komposit yang terdiri dari lapisan serat dan matriks, yaitu lapisan yang diperkuat oleh resin sebagai contoh plywood, laminated glass yang sering digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada umumnya manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat dan tahan terhadap temperatur.

 

3. Komposit Serpihan

 

Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya. Suatu komposit serpihan terdiri atas serpihan-serpihan yang saling menahan dengan mengikat permukaan atau dimasukkan ke dalam matriks.

 

Sifat-sifat khusus yang dapat diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan rata sehingga dapat disusun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat  yang  tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. 

 

Pada umumnya serpihan-serpihan saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasanfluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan mekanis karena penetrasi atau perembesan.

 

4. Komposit partikel (Particulate Composites Material)

Komposit partikel adalah komposit yang terdiri dari partikel dan matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek.

 

Komposit partikel merupakan produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban dan katalisator.

 

Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis.   Kekuatan komposit serat dipengaruhi oleh  tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.

 

Selain itu, umumnya komposit dibagi dalam 6 kelompok lagi, yaitu:

 

1. Komposit Bermatriks Polimer (Polymer - Matrix Composites)

 

Komposit dengan matriks polimer merupakan 95% dari komposit yang telah digunakan saat ini. Jenis matriks yang digunakan dapat berupa termoplastik maupun termoset.

 

Contoh polimer termoplastik adalah polietilena (PE), polipropilena (PP), polistirena (PS), polivinil klorida (PVC), poliakrilonitril, terpolimer  akrilonitril - butadien stiren (ABS) dan polimer metakrilat (PMMA). Contoh polimer termoset adalah poliester, epoksi, fenolik dan vinil ester.

 

Termoset biasanya dalam bentuk fasa cair sebelum terjadi ikatan sambung silang, sehingga lebih mudah digunakan untuk menggabungkan pengisi dan bahan lainnya  dalam jumlah yang diinginkan, membentuk produk dan kemudian dimatangkan menjadi  padatan.

 

Sedangkan pada termoplastik, bahan harus dipanaskan hingga meleleh terlebih dahulu  sebelum memasukkan pengisi dan bahan lainnya.

 

2. Komposit Bermatriks Logam (Metal - Matrix Composites)

 

Komposit bermatriks logam merupakan logam yang diberikan pengisi berbagai macam keramik, serat dan partikel karbon. Sifat dasar dari komposit bermatriks logam adalah peningkatan pada kekuatan, kekakuan, ketahanan lelah dan kekerasan.

 

Kelemahan dari komposi ini adalah menurunnya nilai pemanjangan saat putus dan tingginya suhu operasi apabila dibandingkan dengan komposit bermatriks polimer.

 

Dari  sifat - sifat yang dihasilkan ini, komposit bermatriks logam berpotensi untuk diaplikasikan pada aplikasi mesin, perpipaan, otomotif,  seperti kompresor, piston dan sebagainya.

 

3. Komposit Bermatriks Karbon (Carbon - Matrix Composites)

 

Komposit bermatriks karbon terdiri atas karbon sebagai matriks yang diisi dengan beragam kombinasi serat dan partikel. Jenis komposit ini banyak diaplikasikan dalam bidang pembuatan pesawat luar angkasa, peralatan pembuatan gelas dan lainnya.

 

Kelebihan dari komposit ini adalah memiliki kekuatan dan kekakuan yang tinggi, konduktivitas termal dan koefisien ekspansi termal yang baik, dan densitas yang rendah. Kelemahan dari jenis komposit ini adalah biayanya yang cenderung mahal, dan rentan terhadap oksidasi pada suhu 370 - 500 ^oC.

 

4. Komposit Bermatriks Keramik (Ceramic - Matrix Composites)

 

Komposit bermatriks keramik merupakan jenis  komposit hasil improvisasi dari komposit bermatriks karbon dimana matriks karbon diganti dengan keramik yang memiliki sifat lebih kuat dan lebih tahan terhadap oksidasi.

 

Kelebihan dari jenis komposit ini adalah memiliki densitas rendah, kekuatan dan keuletan yang tinggi. Berdasarkan sifat yang dihasilkan, maka jenis komposit ini banyak diaplikasikan pada alat angkut untuk beban - beban yang berat.

 

Jenis komposit ini dapat dipadukan dengan berbagai macam pengisi berupa serat maupun partikel.

 

5. Komposit Bermatriks Karet (Rubber - Matrix Composites)

 

Karet memiliki sifat elastis dan penambahan pengisi berupa serat maupun partikel seperti karbon hitam, nilon dan serat baja dapat meningkatkan kekakuan dari karet dan menurunkan ke-elastisan dari karet tersebut. 

 

Jenis komposit ini banyak diaplikasikan dalam bidang pembuatan ban dan produk karet lainnya. Contoh dari komposit bermatriks karet adalah karet stiren butadien (SBR) dengan pengisi serat poliester pendek.

 

6. Komposit Hybrid (Hybrid Composites)

 

Dalam bidang polimer komposit, komposit hibrid merupakan suatu pengisi yang berada dalam matriks berbeda (blend) atau juga dapat berupa dua atau lebih pengisi yang berada dalam suatu matriks.

 

Komposit hybrid banyak dikembangkan dengan mengkombinasikan dua jenis serat  berbeda dalam suatu matriks dimana kedua jenis pengisi dapat saling menutupi kekurangan satu sama lainnya, sehingga keseimbangan antara biaya dan sifat bahan dapat diperoleh dengan desain bahan yang baik.

 

 

Demikian penjelasan mengenai Jenis-jenis komposit berdasarkan bentuk dan jenis fase tersebar (pengisi) yang digunakan. Semoga bermanfaat ya !!!

 

1 2 3