TOPIK 11 : BAHAN KOMPOSIT

Pada akhir topik ini, kita dapat mempelajari :BAHAN KOMPOSIT, KOMPOSISI, SIFAT &

KEGUNAAN

-KACAKACA SERAMIKSERAMIK

KRISTAL CAIR

KRISTAL CAIR

FILEM NIPISFILEM NIPIS

BAHAN KOMPOS

IT

Merupakan bahan yang diperbuat dengan gabungan dua atau lebih bahan yang mempunyai sifat fizikal yang berlainan untuk menghasilkan satu bahan kompleks.

Boleh terdiri daripada campuran dua atau lebih bahan seperti logam, aloi, seramik, karbon dan polimer (satukan kelebihan bahan asal)

Bahan komposit mempunyai sifat yang lebih baik daripada bahan asalnya.

4 jenis bahan komposit : super konduktor, konkrit yang diperkukuh, plastik yg diperkukuh dgn kaca (kaca gentian) dan kaca fotokromik

Super konduktor – Cth : perovskite

- mengandungi kuprum, logam alkali Bumi, logam lantanida dan oksigen.

oKonkrit yang diperkukuhkan – cth : konkrit biasa + rod keluli dan o jaring keluli- Lebih kuat, tahan tegangan, jimat masa binaan dan jimat koskelu

Plastik yg diperkukuhkan - cth : kaca + plastik- Keduanya digabungkan menghasilkan bahan komposit yg lebih kuat, daya tegangan tinggi dan lebih cantik.

Kaca fotokromik – cth: bahan fotokromik + kaca / polimer lutsinar-- lutsinar – gelap bila terkena cahaya matahari-Pembuatan kaca, kanta mata , kanta kamera dll

KOMPOSISI merupakan campuran 2 @ lebih jenis silikat

logam. silikon (IV) dioksida , SiO₂ (yg wujud semulajadi

dalam pasir) sebagai komponen utama. Dalam hablur silikon(IV) dioksida, setiap atom

diikat secara tetrahedron kpd empat atom O₂.

Si

Setiap atom O₂ pula diikat pd 2 atom silikon. Ulangan struktur ini membentuk satu jalinan 3D @ molekul raksasa.

dalam struktur kaca, ion-ion natrium @ kalsium menggantikan kedudukan salah satu atom oksigen dalam struktur tetrahedron di atas.

Susunan zarah kaca tidak sekata dan tidak mengelongsor seperti cecair.

Zarah kaca mengetar dan berputar pada kedudukan tetap sebab itu dipanggil sbg cecair sejuk lampau.

Campuran dgn komponen lain spt natrium klorida, kalsium oksida, boron oksida dan lain-lain menghasilkan sifat kaca yg berbeza.

4 JENIS KACA

4 JENIS KACA

KACA SODA KAPUR

KACA SODA KAPUR

KACA SILIKA TERLAKUR

KACA SILIKA TERLAKUR

KACA BOROSILIKAT

KACA BOROSILIKAT

KACA PLUMBUM

KACA PLUMBUM

Kaca paling ringkas

Diperoleh dgn cara pasir dipanaskan pada suhu 1700⁰C hasil cecair likat dan disejukkan dengan cepat.

- Dipanaskan pada suhu 1500⁰C

- 3 jenis kaca moden yang telah ditingkatkan mutunya iaitu kaca gentian, kaca fotokromik dan kaca menkonduksikan.

Semua kaca mempunyai sifat umum : Lutsinar – ditembusi oleh cahaya

Keras tetapi rapuh – senang pecah

Lengai secara kimia – tidak larut dalam sebarang pelarut & tidak dihakis oleh asid & alkali kuat.

Penebat haba & elektrik yg baik Tidak telap Senang dibersihkan Lemah terhadap tekanan Tahan terhadap mampatan

Kaca sejenis cecair sejuk lampau mudah jadi pepejal sebelum zarah-zarahnya sempat tersusun semula dgn sekata.

Kelikatan yang tinggi menyebabkan dpt mengekalkan bentuk dlm j.masa panjang.

Mudah disambung, ditiup & dibentuk apabila dipanaskan & tidak melebur pd suhu tertentu.

Boleh diwarnakan dgn mencampur sedikit Oksida logam peralihan.

Kos penghasilan yang murah Sesuai digunakan dlm industri membuat botol,

alat masakan, pinggan-mangkuk, lampu dsb.

“KACA YANG BERLAINAN MEMPUNYAI KOMPOSISI YANG BERLAINAN”

Ialah bahan yang diperbuat daripada tanah liat dan dikeraskan oleh tindakan haba melalui pemanasan pd suhu tinggi.

•Seramik = sebatian yg terdiri daripada silikon, oksigen dan aluminium.•Kaolin (tanah liat putih dr China) bahan mentah utama seramik.• terdiri drp hablur halus aluminosilikat terhidrat dgn formula A1₂Si₂O₇ . 2H₂O, atau A1₂O₃.2SiO₂.2H₂O.•TL terdiri daripada mineral aluminium silikat & mengandungi pasir & ferum (III) oksida sbg bendasing. Bendasing memberi warna kepada t.liat.•TL merah kerana oksida.

Lapisan air diantara hablur halus aluminosilikat menyebabkan bersifat plastik bila basah dan mudah dibentuk.

tanah liat lembab mudah dibentuk kerana hablurnya mudah bergelongsor antara satu sama lain dgn adanya air sbg pelincir.

TL memberi sifat kelembapan & keplastikan kpd seramik rendah.

Penyediaan seramik ada 3 peringkat: merekabentuk, mengeringan & pemanasan

Selepas pemanasan sifat TL menjadi kuat, keras & berliang. Cth: pasu bunga

Ini kerana pembentukan ikatan kimia yg kuat antara atom-atom pada seramik.

Jika disapu dgn suatu bahan gemerlap permukaan kilat akan terbentuk & tiada liang terbentuk.

- mempunyai struktur kovalen 3D seperti kaca. kebanyakan sama dgn sifat fizik kaca

• Kuat• Keras tetapi rapuh• tidak teraktif (lengai secara kimia• penebat haba & elektrik yang baik• takat lebur tinggi & tahan haba• tahan terhadap mampatan

• Kuat• Keras tetapi rapuh• tidak teraktif (lengai secara kimia• penebat haba & elektrik yang baik• takat lebur tinggi & tahan haba• tahan terhadap mampatan

a) Bahan pembinaan - batu bata,

jubin, atap genting, simen, paip bawah tanah

b)Barang perhiasan- tembikar, porselin, mangkuk tandas, sinki, barang dapur dll

c) Penebat elektrik – seterika, kabel elektrik ,palam pencucuh, pembakar roti.

d)Semi konduktor –boleh menyimpan cas (cip mikro dlm radio, tv,

komputer)e) Superkonduktor - boleh dijadikan

magnet yang beribu2 kali lebih kuat. ( Perovskite)

f)Bidang perubatan – buat tangan & kaki palsu, gigi palsu

Tidak terhakis Sangat keras & kuat mempunyai rintangan terhadap haba

yang sangat tinggi. Tahan mampatan

1. Terdiri daripada molekul-molekul organik.Ia mempunyai sifat-sifat berikut :* Likat

* Keadaan fizikalnya adalah diantara pepejal dan cecair.

Contohnya Kolesteril benzoat. - berbentuk panjang. - Mengandungi ikatan dubel antara C dan N serta gelang benzene yg menambahkan kekerasannya.- Mengandungi kumpulan berpolar menyebabkan molekul-molekul itu tersusun dlm satu paksi yg panjang.- Boleh berputar disepanjang paksinya dan menggelongsor selari diantara satu sama lain.

1. Diguna dlm paparan alat-alat spt skrin jam digital, kalkulator, komputer, telefon bimbit.

- Ini kerana perubahan medan elektrik mengubah orentasi susunan molekul hablur cecair,maka ia memberi kesan kepada skrin alat-alat elektrik.

2. Digunakan sebagai pengesan utk tekanan & suhu. Ini kerana suhu akan mengubah orentasi

susunan molekul hablur cecair,maka ia memberi kesan kpd pengesan itu.

Adalah lapisan nipis setebal kulit bawang yg dimendapkan ke atas kaca, seramik, atau bahan lain.

Boleh diperbuat daripada sebarang bahan termasuk logam, oksida logam atau bahan organik.

Ia tidak merujuk kpd lapisan cat atau varnish yg mempunyai ketebalan yang tinggi.

Sifat-sifat khas

Adalah penebat atau

semikonduktor

Adalah penebat atau

semikonduktor

Mempunyai sifat optik@ magnetik

Mempunyai sifat optik@ magnetik

Filem nipis oksida logam -Digunakan dalam mikroelektronik sbg konduktor, perintang &kapasitor.

Filem nipis seramik – sbg pelapik optik utk kanta, pelapik pelindung utk alat-alat pemotong yg dibuat dari logam utk menambah kekerasannya.

Filem nipis logam – Diguna sbg pelindung logam lain. Contoh : penyaduran chrome.

Filem nipis stanum(iv) oksida – Digunakan pd permukaan kaca utk mengurangkan calar&menambah kelicinan.

Filem nipis aluminium – digunakan untuk melapik plastik .

Lapisan nipis untuk ubat – digunakan sebagai filem melarut (ubat larut dlm mulut bukan usus kecil)

Lapisan nipis ion litium – Digunakan dlm pembuatn bateri ion litium

Dye sensitizedsolar – sel solar yg mempunyai lapisan nipis yg sensitif pada cahaya.

Contoh filem nipis- Bateri senipis

kertas

Sekian, terima kasih