PENGELASAN BAHAN-BAHAN KEJURUTERAAN

1. Bahan Logam

Bahan Kejuruteraan

Logam Seramik Polimer Komposit

Ferus

Bukan ferus

Alol

Termoplastik

Termoset

Getah

Matriks logam

Matriks polimer

Matriks seramik

DEFINISI Bahan yang berstruktur hablur dalam keadaan pepejal

CIRI-CIRI

BAHAN

LOGAM

i. Bahan legap yang merupakan pengalir haba dan arus

elektrik yang baik

ii. Boleh menjadi pemantul cahaya jika permukaannya

digila

iii. Kebanyakkan logam bersifat mulur dan boleh tempa

iv. Biasanya mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi

daripada bahan lain

Logam ferus Logam bukan

ferus

Aloi 1 2

3

• Logam dua komponen yang terdiri daripada BESI TULEN dan JERMANG

• Sebahagian besar kandungan jermang adalah silikat besi

• Mengandungi KURANG DARIPADA 0.08 PERATUS KARBON

Besi Tempawan

•Dikelaskan kepada:

•Komposisi kimia - keluli karbon rendah mengandungi kandungan karbon sehingga 0.3 peratus, keluli karbon sederhana sehingga 0.5 peratus dan keluli karbon tinggi sehingga 1.4 peratus

•Proses akhiran - Contoh: Keluli gelek panas

•Bentuk produk - Contoh: Bar, plat, kepingan nipis dan tiub

Keluli

•Aloi keluli yang mengandungi karbon dan silikon

•Kandungan karbon adalah antara 2 hingga 6.67 % & kandungan silikon ialah antara 1 hingga 3 peratus

•4 jenis: Besi putih, besi kelabu, besi mulur & besi boleh tempa

Besi tuang

•Logam lembut dan berwarna putih

•Mempunyai rintangan karatan yang baik

•Dialoi dengan logam plumbum untuk meghasilkan bahan pateri lembut

•Dialoi dengan kuprum dan stabium (antimony) untuk menghasilkan piuter

Timah

• Logam ringan dengan ketumpatan 1/3 daripada aloi keluli

• Mempunyai sifat pengalir haba dan arus elektrik yang baik

• Mempunyai sifat rintangan karatan yang baik

• Boleh ditempa dan dibentuk dengan mudah

Aluminium

• Mempunyai sifat pengalir arus elektrik & haba yang sangat baik

• Mempunyai sifat rintangan karatan yang baik

• Mudah dibentuk dan dimesin untuk menghasilkaan produk

• Berwarna perang, boleh dikimpal, menghasilkan pateri keras dan dipateri lembut

Kuprum

i. Kategori logam ferus meliputi unsur besi ii. Penggunaan: dalam bentuk keluli dan besi tuang

i. Tidak mengandungi unsur besi

ii. Digunakan sebagai insur aloi ialah kuprum, aluminium, magnesium, nikel, timah, plumbum

dan zink

Logam ferus 1

Logam bukan

ferus 2

•Aloi kuprum dan zink

• Boleh mengandungi sehingga 36 peratus zink

• Kombinasi terbaik untuk kekuatan & kemuluran: Komposisi 70% kuprum & 30% zinki @ 60% kuprum & 40% zink

• Contoh: pemantul cahaya lampu kenderaan

Loyang

•Aloi kuprum dan timah

• Megandungi fosforus antara 0.01 hingga 0.5% & timah antara 1 hingga 11%

• Mempunyai kekuatan & keliatan yang tinggi

• Mempunyai sifat rintangan karatan yang baik

• Contoh: Hab kipas kapal laut, bilah, duit syiling satu sen dan pegas

Gangsa

i. Terdiri daripada dua atau lebih unsur kimia, sekurang-kurangnya satu daripada unsur

tersebut ialah logam

ii. Mempunyai sifat-sifat logam

Aloi 3

2. Bahan Bukan Logam

DEFINISI

Bahan yang tidak mengandungi unsur logam

Contoh: Bahan getah – Tayar & hos

Contoh: Bahan sramik – Kaca, batu simen & seramik kejuruteraan seperti oksida dan karbida

Jenis bahan bukan logam

Getah asli & getah tiruan merupakan

sejenis bahan polimer yang boleh

mengalami perubahan bentuk yang

besar apabila dikenakan beban. Ia

boleh kembali kepada bentuk yang

asalh apabila beban dilepaskan

Getah

i. Merupakan pepejal habluran

ii. Seramik industri moden terdiri

daripada oksida logam, karbida logam

& nitride logam

iii. Seramik tidak mulur & pecah dengan

cara rapuh

iv. Bahan seramik agak lemah dalam

tegangan tetapi kekuatan

mempatannya adalah sehingga 15

kali ganda lebih besar berbanding

kekuatan tegangan

Seramik

•Dikenali sebagai komposit bertetulang gentian karbon.

•Bahan matriks ialah resin epoksida @ poliester

•Bahan penguat ialah gentian karbon

Gentian karbon

•Dikenali sebagai komposit bertetulang gentian kaca

•Bahan matriks ialah resin epoksida atau poliester

•Bahan penguat ialah gentian kacaGentian kaca

3. Bahan Komposit

DEFINISI

i. Terdiri daripada dua @ lebih jenis bahan. ii. 2 fasa bahan komposit ialah matriks & penguat

iii. Dikelaskan mengikut bentuk bahan penguat sama ada zarahan atau bergentian

iv. Dikategori mengikut jenis bahan matriks (matriks polimer, matriks logam dan matriks seramik)

Komposit matriks polimer

4. Bahan Plastik

Plastik termoset Plastik termoplastik Melembut/ melebur apabila dipanaskan pada

pertama kali, tetapi kemudiannya terawet/ terset untuk menjadi bahan keras dan tegar

Melembut apabila dipanaskan dan kembali memperoleh ketegarannya semula apabila

disejukkan

Semasa proses pengawetan, struktur molekul rangkaian sepenuhnya terjadi.

Perubahan struktur molekul adalah boleh balik semasa pemanasan dan pendinginan

Perubahan semasa proses pengawetan tidak boleh berbalik

Peka kepada suhu struktur dan kadar terikan

Contoh plastic termoset

i. Dipolimerkan oleh satu siri tindak balas pemeluwapan untuk menghasilkan struktur

rangkaian

ii. Polimer tulen adalah legap dan berwarna putih susu

iii. Keberaliran terma yang rendah dan penebat elektrik yang baik

iv. Rintangan yang baik terhadap minyak, gris dan kebanyakkan pelarut biasa

v. Contoh penggunaan: Palam, soket, suis elektrik, tombol dan pemegang pintu

DEFINISI Bahan plastik/ polimer mempunyai molekul yang sangat besar, terbentuk terutamanya daripada atom karbon dan hidrogen.

Ia dihasilkan melalui tindakbalas bersama bahan yang molekulnya kecil (monomer) untuk membentuk molekul yang sangat besar.

Jenis-jenis bahan plastik

Fenol - Formaldehida

Poliester

Amino - Formaldehida

1

2

3

Fenol - Formaldehida 1

i. Pemeluwapan asid maleik dan glikol propilena menghasilkan ester

ii. Pemaut – silang antara molekul-molekul polyester tak tepu menghasilkan struktur

rangkaian yang tegar

iii. Digunakan sebagai bahan asas plastic bertetulang gentian kaca.

iv. Kegunaan lapisan poliester:

a. Rintangan haba – komponen pesawat dan bahagian elektronik

b. Rintangan kimia – tangki, paip dan salur

c. Hentaman tinggi – topi keselamatan dan pengadang mesin

i. Sebatian yang mengandungi amino (- ���) diluapkan dengan aldehida untuk

membentuk polimer tegar

ii. Sebatian yang penting ialah urea dan melamina

iii. Urea – formaldehida (UF) digunakan untuk membuat penutup botol, cawan, piring

dan pinggan

iv. Melamin formaldehida (MF) mempunyai rintangan haba sehingga 95˚F

v. Kegunaan lain bahan perekat dan agen pengikat dalam acuan pasir.

Contoh plastik termoplastik

i. Dihasilkan dengan cara pempolimeran

ii. Ciri polietilena bergantung pada berat molekul dan strukturnya

iii. 4 jenis: Berketumpatan tinggi (HDPE)

Berketumpatan rendah (LDPE)

Berketumpatan rendah lelurus (LLDPE)

Poliester 2

Amino - Formaldehida 3

Polietilena (PE)

Polistrene (PS)

Polipropilena (PP)

1

2

3

Polivinil klorida (PVC) 4

Polietilena (PE) 1

Berat molekul ultratinggi (UHMWPE)

iv. Contoh kegunaan: Botol, filem pembungkus, penebat kabel, galas dan gear

i. Sejenis polimer lut sinar yang mudah diproses dan murah

ii. Mempunyai kestabilan dimensi

iii. Rintangan tindak balas terhadap bahan kimia adalah rendah

iv. Digunakan untuk membuat bekas makanan, penyerak cahaya dan permainan kanak-

kanak

i. Sejenis polimer habluran tinggi

ii. Mempunyai kekuatan & takat melembut yang lebih tinggi berbanding dengan

polietilena berketumpatan tinggi (HDPE)

iii. Mempunyai kekuatan lesu yang tinggi

iv. Rintangan yang tinggi terhadap serangan bahan kimia

v. Digunakan sebagai kotak bateri, bahan pencuci hampa gas dan komponen dalaman

kereta

i. Mempunyai ketahanan yang baik terhadap asid dan alkali

ii. Keras dan tegur pada suhu biasa

iii. Digunakan untuk membuat lapisan panel, paip dan pepasangan paip, rangka tingkap

dan botol

Polistrene (PS) 2

Polipropilena (PP) 3

Polivinil klorida (PVC) 4