SEJARAH PERSPEKTIF MATERIAL

Makalah Pengetahuan Bahan

Hari :              Selasa

Jam :       16.00 WIB

Dosen Pembimbing : Bambang Sukarno Putra, S.TP, M. Si

SEJARAH PERSPEKTIF MATERIAL 

Oleh :

Kelompok 2 

Andi Hidayat ( 1305106010012 )

Aulia Ifnu Akbar ( 1305106010006 )

Muhammad Afzal ( 1305106010016 )

Yunda Fitria ( 1305106010032 )

Deva Yuslianti ( 1305106010069 )

Quratul Aini ( 1305106010040 )    

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM BANDA ACEH

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam administrasi pendidikan dalam profesi keguruan.

Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini

.

Banda Aceh, Februari  2015

Kelompok 2

DAFTAR ISI

BAB I . PENDAHULUAN

BAB II . PEMBAHASAN

1.    Teknik Material

2.    Klasifikasi Material

3.    Kebutuhan Material Modern

BAB III . PENUTUP

          KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

Pada dasarnya material memiliki kedudukan yang penting dalam sejarah peradaban manusia tanpa disadari. Menurut sejarah, perkembangan dan kemajuan peradaban sangaterat kaitannya dengan kemampuan manusia memproduksi dan memanipulasi material untuk memenuhi kebutuhan mereka. Kenyataannya, peradaban masa lampau ditandai oleh tingkat perkembangan material pada saat itu, misalnya zaman batu (stone age), Zaman perunggu (bronze age).

Manusia masa lalu memiliki akses hanya pada sejumlah material yang sangat terbatas keberadaannya dan terjadi secara alamiah, contohnya : batu, Kayu, lempung (clay), kulit (skin), dan lain-lain. Dengan berjalannya waktu, manusia jaman dulu menemukan teknik-teknik untuk memproduksi material yang memiliki sifat-sifat superior, misalnya pottery dan berbagai macam logam. Selanjutnya, telah ditemukan bahwa sifat-sifat material bisa ditingkatkan dengan perlakuan panas (Heat Treatment) dan dengan penambahan unsur-unsur lain. Pada saat ini, material secara total merupakan proses seleksi, yang dilakukan untuk memilih material yang cocok untuk aplikasi tertentu berdasarkan sifatnya

Sudah menjadi kenyataan bahwa semua yang ada di sekitar dihasilkan dari material dan kita tergantung pada dan dibatasi oleh material. Revolusi material dimulai dari abad Batu, tembaga, perunggu, besi dan komposit adalah bukti pentingnya material. Kemajuan pengembangan material adalah kunci pertumbuhan teknologi dan kemakmuran ekonomi. Pada dasarnya pengetahuan dan rekayasa material berkembang selama 25 – 40 tahun terakhir ini. Proses-proses material baru memungkinkan teknologi baru lainnya dapat dikomersialkan dengan sukses.

BAB II

PEMBAHASAN

1.     Teknik Material

Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya. Termasuk ke dalam ilmu ini adalah unsur fisika terapan, teknik kimia, mesin, sipil dan listrik. Ilmu material juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran, pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisis, kalorimetri, mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain), serta analisis biaya atau keuntungan dalam produksi material untuk industri. Perkembangan terakhir, ilmu tentang bahan ini mendapat sumbangan yang besar dari majunya bidang nanoteknologi dan mulai diajarkan secara luas di banyak universitas.

2.     Klasifikasi Material

a.     Logam

Proses metalurgi dimulai sejak 6000 tahun Sebelum Masehi, saat ini telah  iketahui 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 logammelalui proses reduksi dan oksidasi pada temperatur yang bertingkat. Pertama kali ditemukan tidak sengaja akibat biji logam jatuh kedalam api unggun. Tembaga ditemukan secara natural di suatu tempat di Siprus, dan ditempa menjadi artefak. Tetapi selalu rapuh hingga akhirnya ditemukan dengan cara meng-anilnya dalam api unggun. Antara tahun 5000 SM lembaran tembaga dibuat dengan cara dipukul. Artefak tembaga lebur dari tahun 3600 SM ditemukan di lembah sungai Nil.

Logam yang digunakan sebagai bahan teknik terbagi menjadi 2 yaitu ;

1.     logam berbahan dasar Fe (Ferro) atau besi

2.     Logam yang tidak berbahan dasar Ferro (non Ferro)

Logam berbahan dasar Fe di bagi menjadi :

1.     Baja

Baja adalah paduan antara Fe dan C (besi dan karbon), karbon maksimum dari baja adalah 2,1 %. Karbon didalam baja membentuk karbida besi (Fe₃C atau sementit)

Berdasarkan komposisi kimia baja dapat di bagi :

Baja karbon :

a.      Baja karbon rendah = %C < 0.2%

b.      Baja Karbon sedang = 0.2 > %C < 0.5

c.       Baja karbon Sedang = %C > 0.5%

Baja Paduan:

Baja terdiri dari unsur Fe+C, tetapi dalam pembuatan baja tersebut ditambahkan unsur-unsur paduan yang dapat mempengaruhi sifat-sifat dari baja tersebut. Unsur-unsur paduan yang biasa ditambahkan dalam pembuatan baja seperti : Mn, Al, Ni, Cr, S, P, Mg, Si, dsb.

Baja paduan di bagi berdasarkan jumlah persentase unsur paduan yang di tambahkan

d.      baja paduan rendah = apabila jumlah unsur paduannya < 5% , jumlah ini    tidak merubah sifat baja secara luas.

e.      baja paduan tinggi = apabila jumlah unsur paduannya >5%, jumlah ini akan mempengaruhi sifat baja secara luas contoh : baja tahan karat dengan unsur paduan Cr >12%.

Berdasarkan Fungsi baja dapat dibagi :

- baja Konstruksi

- Baja Perkakas

- Baja Temperatur tinggi

2.     Besi Cor

Besi cor terdiri dari Fe+C , Komposisi karbon pada besi cor di atas 2,1%. Karbon bebas dari besi cor berupa Grafit yang memiliki sifat getas.

Dari bentuk grafit besi cor dapat dibagi menjadi :

-          Besi cor putih ( tidak memiliki grafit dan sifatnya hampir sama dengan baja karbon tinggi)

-          Besi Cor Kelabu (grafit berbentuk pipih)

-          Besi cor nodular (grafit berbentuk bulat)

-          Besi cor maliable( grafit berbentuk bunga)

(Gambar struktur mikro besi cor dapat dilihat pada lampiran. red)

Sifat –sifat umum dari LOGAM

-          Konduktifitas listrik dan termal yang tinggi

-          Sifat-sifat mekanik (kekerasan dan kekuatan) umumnya tinggi

-          Masa Jenis relatif tinggi

-          Bersifat korosi

-          Warna yang khas dan tidak transparan

b.     Keramik

Keramik menurut yumarta, Ruslani, Muslihat, Suhadi (1986: 10) menyatakan “keramik adalah segala macam bentuk yang dibuat dari tanah liat, setelah kering kemudian dibakar didinginkan sehingga menjadi keras. Sejarah keramik cukup panjang di Indonesia seperti sejarah keramik dinegara lain seperti, Cina, India, Jepang, Mesir, Meksico, dan di negara-negara lainnya. (Suwardono 2002:9), jadi Indonesia sudah tidak asing dengan kerajinan keramik karena keramik di Indonesia mulai dikenal sejak zaman neolitikum atau disebut juga zaman batu muda, yaitu ketika manusia-manusia purba sudah mulai menetap dan bercocok tanam, dan mengenal api beserta penggunaan api secara teratuur. diperkirakan rentang waktunya mulai dari 2500 SM–1000 SM.

Klasifikasi dari keramik :

a.     Bahan ORGANIK bukan LOGAM;  Penggunaan dan pemakaiannya pada temperatur tinggi

b.     Bahan dari senyawa LOGAM; (oksida,barida, karbida,dan nitrida)

Penggunaan keramik biasanya untuk Isolator, komponen-komponen abrasif, dapat digunakan sebagai lapisan penghalang termal contoh Batu Tahan Api (BTA)

Sifat-sifat umum dari Keramik

-          Keras dan getas

-          Kekuatan tarik rendah

-          Kekuatan Tekan Tinggi

-          Isolator yang baik

-          Tahan korosi

-          Tahan pada temperatur tinggi

c.      Polimer

Suatu polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.

Polimer didefinisikan sebagai substansi yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer. Manusia sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern baru mulai berkembang pada masa revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi sebentuk karet alami yang berguna melalui proses yang dikenal sebagai “vulkanisasi”. 40 tahun kemudian, Celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil dikomersialisasikan. Adalah diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an yang memulai ‘ledakan’ dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang.

Klasifikasi polimer dapat dibagi berdasarkan :

a.     Sumber atau asal

-          Alam : hewan, tumbuhan, dan mineral

-          Sintetis : hasil polimerisasi hasil polimer adisi

b.     Sifat termal

-          Termoplastik (selulosa, polisterin, Vinil)

-          Termoseting plastik (phenol, amino, furan, gemuk)

Sifat-sifat umum dari polimer

-          Ringan (masa jenis relatif rendah)

-          Tidak tahan temperatur tinggi

-          Kekuatan tarik rendah dan keuletan tinggi

-          Isolator yang baik

-          Modulus elastisitas rendah

c.      Komposit

Sebenarnya komposit sudah ada sejak dahulu, ini dapat kita lihat manusia dulu telah berusaha untuk manciptakan berbagai produk yangterdiri dari gabungan lebih dari satu bahan untuk menghasilkan suatubahan yang lebih kuat, contohnya penggunaan jerami pendek untuk menguatkan batu bata di mesir, panah orang mongolia yangmenggabungkan kayu, otot binatang, sutera, dan pedang samurai jepangyang terdiri dari banyak lapisan oksida besi yang berat dan liat .Tetapidengan kemajuan zaman maka manusia mulai berfikir untuk mengoptimalkan nilai efisiensi terhadap suatu produk . Maka para ahlimulai menyadari bahwa material tunggal (homogen) memilikiketerbatasan baik dari sisi mengadopsi desain yang dibuat maupunkondisi pasar .

Kebanyakan teknologi modern memerlukan bahandengan kombinasi sifat-sifat yang luar biasa yang tidak boleh dicapaioleh bahan-bahan lazim seperti logam besi, keramik, dan bahan polimer .  Ini dapat kita lihat dari bagi bahan yang diperlukan untuk penggunaandalam bidang angkasa lepas, perumahan, perkapalan, kendaraan danindustri pengangkutan . Bidang-bidang tersebut membutuhkan densityyang rendah, flexural, dan tensile yang tinggi, viskosity yang baik danhentaman yang baik 

     Komposit juga bisadikatakan sebagai gabungan dua jenis bahan atau lebih yang terdiri dari SERAT dan MATRIK, digabung dengan konstruksi tertentu tanpa mengubah sifat-sifat bahan penyusunnya.

Jenis-jenis serat :

-          serat gelas

-          serat karbon

-          serat polimer

-          serat logam

Klasifikasi dari komposit tergantung kepada bahan-bahan penyusun seperti :

-         Beton bertulang

matrik = pasir, semen, kerikil

serat = batang baja

-         Pahat karbida

matrik = Perlit

serat = karbida besi ( sementit)

-         pahat CERMET

matrik = Keramik

serat = logam

-         Carbonex

matrik = Resin

serat = serat karbon

3.     Kebutuhan Material Modern

Meskipun terjadi kemajuan yang sangat pesat dalam memahami dan mengembangkan material dalam beberapa tahun belakangan ini, masih terdapat beberapa tantangan teknologi yang membutuhkan pengalaman yang lebih luas dan spesialis di bidang ini. Beberapa pujian sangat tepat diberikan untuk menghormati para ilmuan yang berhasil menemukan berbagai hal baru dalam bidang material sehingga memudahkan kehidupan kita sekarang ini.

Energi merupakan salah satu bidang yang diperhatikan akhir-akhir ini. Para ilmuan berusaha untuk menemukan sumber energi baru yang ekonomis dan membuat sumber energi yang telah ada menjadi lebih efisien untuk memenuhi kebutuhan akan energi. Material tidak diragukan lagi akan memainkan peranan penting dalam pengembangan ini. Sebagai contoh, Konversi langsung dari solar menjadi energi listrik, penggunaan teknologi sel surya untuk memenuhi kebutuhan energi namun dalam pembuatannya dibutuhkan beberapa material yang lebih rumit dan cukup mahal Untuk memastikan suatu teknologi dapat digunakan, maka dibutuhkan material yang dapat menghasilkan efisiensi yang sangat tinggi selama proses konversi dengan harga yang cukup murah.

Energi nuklir memberikan harapan sebagai sumber energi baru, namun teknologi ini memunculkan banyak masalah mulai dari pemilihan material yang digunakan sebagai bahan bakar sampai fasilitas untuk untuk pembuangan limbah nuklir, sehingga dibutuhkan solusi yang cermat untuk mengatasi persoalan ini.

Kualitas lingkungan hidup kita bergantung kepada kemampuan untuk mengontrol polusi udara dan air. Salah satu teknik pengendalian polusi adalah dengan menggunakan beberapa variasi material. Pemrosesan material dan metode penghalusan dibutuhkan untuk memperbaiki keadaan lingkungan yang semakin buruk, sehingga polusi berkurang dan kerusakan alam akibat penambangan juga berkurang.

Salah satu penggunaan energi terbesar berada pada sektor transportasi. Oleh karena itu dibutuhkan teknologi yang dapat membuat efisiensi bahan bakar meningkat diantaranya dengan menggurangi berat dari kendaraan tersebut (automobile, pesawat terbang, kereta api, dan lainnya), meningkatkan pengaturan panas mesin sehingga tidak terlalu banyak panas yang dibuang, Pemilihan material yang sangat kuat dengan densitas yang rendah, atau material yang memiliki ketahanan terhadap temperatur tinggi.

Banyak material yang kita gunakan diperoleh dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, sehingga harus dilakukan penghematan. Material ini meliputi polimer yang berbahan dasar minyak, dan beberapa logam. Sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui ini perlahan-lahan akan habis, sehingga diharuskan bagi setiap penemuan yang digunakan sebagai material cadangan atau pengembangan dari material baru harus memiliki sifat-sifat yang sebanding dan memiliki dampak kerusakan yang seminimal mungkin bagi lingkungan. Sumber energi alternatif merupakan tantangan utama untuk para ilmuan dan perekayasa material

BAB III

PENUTUP

1.     Kesimpulan

Dari uraian di atas menunjukkan bahwa dalam perjalanannya yang panjang produk dari material , tidak hanya bersifat statis, melainkan mengalami berbagai perubahan baik dalam bentuk, teknologi bahan, garapan atau produksi, unsur estetika atau motif hias hingga distribusi maupun konsumsi. Sejarah material memberikan gambaran sederhana tentang material awal yang di temukan oleh manusia.

Perubahan-perubahan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yaitu mulai dari faktor keperluan hidup, persedian bahan baku sampai kemajuan teknik pembakaran. Dari faktor-faktor tersebut, faktor kebutuhan atau keperluan hidup merupakan pengaruh yang sangat dominan.

DAFTAR PUSTAKA

Malcolm, P.S.2001. Polymer Chemistry : An Introduction, diindonesiakan oleh Lis Sopyan, cetakan pertama, PT Pradnya Paramita : Jakarta

Rokhman ,Taufiqur .Klasifikasi Material Teknik.

2013.(online)http://taufiqurrokhman.com/2013/10/17/klasifikasi-material-teknik.html.diakses 6 februari 2015

Suwardono, 2002. Mengenal keramik hias. Bandung: Margahayu Permai

Vlack, Lawrence H. Van. 2004. Elemen-elemen Ilmu dan Rekayasa Material, Terj. Sriati Djaprie. Jakarta: Erlangga

Yumarta, Ruslani, Muslihat, Suhadi.1986. Keramik. Bandung: Angkasa