Kimia Tingkatan 4 Bab 8 Bahan Buatan Dalam Industri

Bab 8 December 5 SMK Bandar Baru Uda
2021

BAHAN BUATAN

DALAM INDUSTRI

Humayraa Nurdiniy
Qistina Binti Mohd Hanipa
4 STA

FOKUS BAB Aloi dan Kepentingannya

Komposisi Kaca dan Kegunaannya

Komposisi Seramik dan
Kegunaannya

Bahan Komposit dan
Kepentingannya

APA ITU ALOI ?

1) Aloi ialah bahan yang terbentuk apabila
sedikit logam tulen atau bukan logam ditambah
kepada logam tulen lain dalam keadaan lebur.

Logam tulen A + Logam tulen B = Aloi
Logam tulen A + Bukan logam = Aloi
Logam tulen B + Bukan logam = Aloi
Contoh logam tulen = Aluminium, Magnesium, Besi
Contoh bukan logam = Besi

2) Komposisi kandungan aloi 3) Contoh aloi ialah keluli, piuter,
adalah mengikut kadar peratusan gangsa, duralumin dan loyang.
yang tertentu.

PERBANDINGAN ALOI DENGAN LOGAM TULEN

Aloi Permukaan Logam Tulen

Berkilat Pudar

Tahan hakis Sifat Tahan Hakisan Mudah hakis
Kurang keras
Keras Sifat kekerasan

HUBUNGAN SAIZ &
SUSUNAN ATOM
DALAM LOGAM
DENGAN
KELEMAHANNYA

Logam tulen : Atom-atom logam disusun : Lapisan atom logam mudah menggelongsor
mengandungi dengan teratur dalam lapisan apabila daya dikenakan
satu jenis unsur
: Maka logam tulen adalah mulur dan mudah
sahaja ditarik menjadi dawai halus

Semua atom dalam : Wujudnya ruang kosong : Lapisan atom logam akan menggelongsor untuk
logam tulen dalam susunan atom-atom mengisi ruang kosong apabila daya dikenakan

mempunyai saiz logam. : Maka logam tulen mudah ditempa dan
atom yang sama mengubah strukturnya

Kelemahan Logam Tulen

- Lembut
- Mulur
- Mudah ditempa
- Rintangan terhadap kakisan
yang rendah

KESAN KEHADIRAN
UNSUR LAIN YANG
MEMPUNYAI SAIZ
ATOM YANG BERBEZA

KE ATAS ALOI

Aloi mengandungi : Kehadiran atom-atom unsur : Lapisan atom logam tidak mudah
dua atau lebih yang berlainan saiz menggelongsor apabila daya
dikenakan
jenis unsur (logam mengganggu susunan
atau bukan logam) teratur atom-atom logam. Daya
: Atom-atom dalam aloi tidak
tersusun dengan teratur : Maka aloi tidak mudah mulur dan tidak
mudah ditempa
Atom unsur Atom unsur asing yang
tambahan lebih besar
mempunyai saiz Atom logam utama
atom yang berbeza
dengan atom logam Atom unsur asing yang
lebih kecil
utama
Atom logam utama

TUJUAN PENGALOIAN

Meningkatkan kekerasan Meningkatkan rupa logam Mencegah kakisan logam
dan kekuatan logam
- Permukaan logam yang - Atom-atom logam mudah
- Logam adalah mulur dan boleh berkilau bertukar pudar teroksida untuk membentuk
ditempa akibat pembentukan permukaan oksida yang porus.
- Aloi memlunyai kekerasan dan lapisan oksida logam. - Kekuatan logam menurun
kekuatan yang lebih tinggi - Aloi mempunyai apabila terkakis.
- Contoh : permukaan licin, berkilau - Unsur kromium yang
Penambahan karbon ke dalam dan bersinar. ditambahkan ke dalam keluli
ferum menyebabkan keluli lebih - Contoh: bagi membantu mencegah
keras dan kuat daripada ferum Penambahan zink ke dalam kakisan.
tulen. kuprum menghasilkan aloi - Penambahan kromium ke
- Penambahan kuprum, loyang yang mempunyai dalam keluli membentuk aloi
magnesium dan mangan ke dalam permukaan bersinar dan keluli nirkarat yang mempunyai
aluminium menghasilkan aloi berwarna keemasan. permukaan yang berkilau dan
duralumin yang ringan dan tidak berkarat.
mempunyai kekuatan ketegangan
yang tinggi.

Gangsa Loyang

Komposisi : Komposisi :
90% Cu, 10% Sn 70% Cu, 30% Sn
Sifat : Sifat :
Keras dan kuat, tidak terkakis Keras dan kuat, tidak terkakis
(permukaan yang berkilat). (permukaan yang berkilat).
Kegunaan : Kegunaan :
Barangan hiasan, patung, kraf Alat muzik, perkakas dapur,
tangan, pingat gangsa. barangan hiasan, duit syiling.

Keluli ALOI Kupronikel

Komposisi : Komposisi :
99% Fe, 1% C 70% Al, 30% Mg
Sifat : Sifat :
Keras dan kuat, tahan kakisan Ringan dan kuat
Kegunaan : Kegunaan :
Bahan binaan bangunan dan Tungku kaki tiga kamera, rim
jambatan serta landasan kereta lumba.
kereta api.

Magnalium Piuter

Komposisi : Komposisi :
70% Al, 30% Mg 97% Sn, 3% Cu & Sb
Sifat : Sifat :
Ringan dan kuat Berkilau dan kuat
Kegunaan : Kegunaan :
Tungku kaki tiga kamera, rim Membuat cenderamata
kereta lumba
Keluli Nirkarat
ALOI
Komposisi :
Duralumin 74% Fe, 18% Cr, 8% Ni
Sifat :
Komposisi : Keras dan kuat, rintangan
95% Al, 3% Cu, 1% Mg, 1% Mn terhadap kakisan, berkilat
Sifat : Kegunaan :
Ringan dan kuat Peralatan dapur, peralatan
Kegunaan : pembedahan
Badan kapal terbang, badan
kereta api laju.

8.2
KOMPOSISI KACA
DAN KEGUNAANNYA

Kalis Lengai Lut
air secara sinar
Keras kimia Penebat
tetapi SIFAT elektrik
rapuh ASAS
KACA
Penebat
haba

LENGAI SECARA

KIMIA DAN TAHAN

TERHADAP

KAKISAN

Botol vaksin diperbuat daripada kaca
kerana dapat memastikan keaslian
vaksin kerana kaca tidak bertindak balas
dengan vaksin atau bahan kimia

LUT SINAR

Botol minuman kaca membolehkan para
pengguna melihat kandungan dalam
botol kaca dengan mudah

KERAS TETAPI

RAPUH

Cermin kereta adalah keras tetapi retak
dengan mudah jika terkena batu atau
objek yang tajam

TAKAT LEBUR YANG
TINGGI TETAPI
MEMPUNYAI PEKALI
PENGEMBANGAN
YANG TINGGI

Kaca boleh menahan haba yang tinggi
tetapi pecah jika mengalami kejutan
haba

PENEBAT

ELEKTRIK

Kaca tidak mengkonduksikan elektrik
dalam semua keadaan menjadikannya
sesuai dijadikan penutup fius elektrik

KEKUATAN

MAMPATAN

TINGGI

Laluan gantung berlantai kaca dapat
menampung daya mampatan yang
tinggi

MUDAH DIKITAR
SEMULA
SEPENUHNYA

Botol kaca mudah dibersihkan,
dileburkan dan dibentuk semula.

KONDUKTOR

HABA YANG

LEMAH

Cawan kaca biasa digunakan untuk
mengisi minuman seperti kopi O panas
di warung supaya minuman kekal panas

JENIS KACA Kaca kapur soda
Kaca silika terlakur
Terdapat empat jenis kaca iaitu : Kaca borosilikat
Kaca plumbum

KACA KAPUR Kegunaann
Botol
SODA Mentol
Cermin tingkap
Komposisi Cermin
Silika, SiO2 (70%)
Natrium karbonat, Na2CO3 (15%)
Kalsium karbonat, CaCO3 (10%)
Lain-lain (5%)

Sifat
Takat lebur yang rendah (1000*C)
berbanding dengan kaca lain.
Senang dibentuk mengikut kehendak
tukang kaca apabila dioanaskan
Pekali pengembangan haba yang tinggi
maka kaca jenis ini retak dengan mudah
jika mengalami kejutan haba.

KACA SILIKA Kegunaan
Radas kaca
TERLAKUR makmal
Kanta cermin
Komposisi mata
Silika, SiO2 (99.9%)
Kanta optik
Sifat teleskop dan
Takat lebur yang sangat tinggi (1800*C) mikroskop
berbanding dengan kaca lain.
Mempunyai ketulenandan kejernihan
yang sangat tinggi.
Pekali pengembangan sifar
membolehkannya mempunyai rintangan
terhadap kejutan haba.

KACA Kegunaan
Peralatan
BOROSILIKAT kaca makmal
Periuk
Komposisi memasak
Silika, SiO2 (80%) kaca
Boron oksida, B2O3 (15%) Kaca lampu
Natrium oksida, Na2O (3%) kereta
Aluminium oksida, Al2O3 (1%)

Sifat
Takat lebur yang tinggi (1723*C) berbanding
dengan kaca lain.
Kurang tumpat berbanding dengan kapur
soda.
Pekali pengembangan dengan yang rendah
maka tidak mudah retak dan mempunyai
rintangan kejutan haba yang tinggi

KACA PLUMBUM Kegunaan
Barangan
Komposisi hiasan kaca
Silika, SiO2 (55%) Prisma
Plumbum (II) oksida, PbO (30%)
Lain-lain (15%)

Sifat
Takat lebur yang rendah (600*C) berbanding
dengan kaca lain.
Indeks pembiasan cahaya yang tinggi
menyebabkan kaca plumbum kelihatan
bersinar apabila dipancar dengan cahaya.
Pekali pengembangan yang tinggi
mengakibatkannya mudah retak jika
mengalami kejutan haba.

8.3
KOMPOSISI SERAMIK
DAN KEGUNAANNYA

Keras Lengai Mudah
dan secara pecah
kuat kimia Penebat
Rintangan SIFAT elektrik
haba tinggi ASAS
SERAMIK
Penebat
haba

SERAMIK

Seramik Traditional Seramik Termaju

Seramik yang diperbuat daripada Seramik yang diberbuat dengan
mineral semula jadi seperti mencampurkan bahan buatan
silikat, tanah liat, silika, kaolin dan seperti Al2O3, ZrO2, Si3N4, SiC,
lain-lain lagi. SiAION dan lain-lain ke dalam
Seramik yang dihasilkan dengan mineral semula jadi seperti silikat,
kaedah tradisional, iaitu tanah liat, silika, kaolin dan lain-lain
pemanasan tanah liat dalam relau lagi.
yang bersuhu tinggi. Seramik yang dihasilkan melalui
proses baharu dan aplikasi
teknologi-teknologi moden
dalam bidang sains bahan.
Seramik termaju memiliki sifat-
sifat yang lebih baik daripada
seramik tradisional.

Lengai secara kimia seperti SIFAT-SIFAT Kuat dan keras. Sifat
kimia seperti asid, garam dan air SERAMIK mekaniknya yang baik dan
murah menjadikannya sesuai
menjadikannya sesuai dalam TRADISIONAL sebagai bahan binaan rumah
pembuatan pinggan mangkuk, DAN dan bangunan seperti jubin,
bekas air dan peralatan gigi.
KEGUNAANNYA bata dan konkrit
Tidak mengkonduksikan Takat lebur yang tinggi
elektrik(kekuatan diaelektik menjadikannya sesuai dalam
yang tinggi) menjadikannya pembuatan periuk tanah liat,
sesuai swbagai penebat elektrik
dalam sistem penghantaran mangkuk pijar,
penebat haba dalam ketuhar
elektrik berkuasa tinggi.
dan blok enjin.

Semikonduktor CONTOH- Penebat haba
CONTOH
Seramik termaju SERAMIK Litium silikon oksida
yang mengandungi TERMAJU yang mempunyai
alumina Al2O3 dan rintangan haba yang
silika SiO2 sangat tinggi
digunakan dalam digunakan sebagai
pembuatan cip penebat haba pada
mikro. muncung roket.

Penukar pemangkin ekzos Silikon karbida &Tungsten karbida
kereta (catalytic converter)
Keras, mempunyai
Alumina Al2O3 pekali pengembangan
digunakan untuk haba yang sangat
mengurangkan rendah dan tahan
gas-gas beracun terhadap kejutan haba
dan bahan menjadikannya alat
pencemar udara pemotong berprestasi
yang dibebaskan. tinggi.

Elektroseramik CONTOH- Zirkonium oksida (Zirkonia)
CONTOH
Mengandungi silikon SERAMIK Seramik termaju
karbida TERMAJU zirkonium oksida sangat
mengkonduksikan keras (lebih keras
elektrik dengan baik daripada keluli), tidak
digunakan dalam mudah tumpul dan lengai
kapasitor, sensor secara kimia
magnet dan modulator menjadikannya sesuai
optik dalam pembuatan pisau
seramik dan lesung.

Boron karbida, B4C

Boron karbida adalah antara seramik
termaju yang paling keras
menjadikannya sesuai dalam pembuatan
baju perisai, mangga antipotong,
muncung letupan (grit blasting nozzle),
bebola (bearing)

8.4
BAHAN KOMPOSIT

DAN
KEPENTINGANNYA

BAHAN KOMPOSIT

Bahan komposit ialah bahan baharu yang
dihasilkan daripada bidang sains bahan
(materials science)

Bahan-bahan komposit memiliki gabungan CONTOH BAHAN KOMPOSIT
kekuatan komponen-komponen asalnya dan
menjadikannya lebih baik. Konkrit yang diperkukuhkan
Gentian optik
Kaca gentian
Superkonduktor
Kaca fotokromik

MEMBANDING DAN
MEMBEZAKAN SIFAT
BAHAN KOMPOSIT DENGAN
KOMPONEN ASALNYA

Konkrit. Kekuatan
Kekuatan mampatan, regangan dan
Kekuatan Kelemahan KONKRIT YANG tegangan yang tinggi.
DIPERKUKUHKAN Tahan kakisan kerana keluli tidak
Tahan mampatan Tidak tahan terdedah kepada air dan udara.
Keras mampatan Dapat dibentuk mengikut bentuk
yang dikehendaki
Rapuh

Tetulang kekuli

Kekuatan Kelemahan Kegunaan
Jambatan
Tahan Mudah Bangunan
regangan berkarat Empangan

Kaca silika Kekuatan
Indeks pembiasan cahaya yang
Kekuatan Kelemahan GENTIAN OPTIK tinggi.
Perambatan cahaya dan kelajuan
Indeks Penyerakan penghantaran data yang sangat
pembiasan cahaya berlaku tinggi.
cahaya yang Mudah pecah Penyerakan cahaya dihalang.

tinggi

Plastik Kegunaan
Kabel CCTV untuk kawalan
Kekuatan Kelemahan keselamatan.
Perkabelan rangkaian
Kelenturan Tidak komputer
yang tinggi membiaskan Tiub endoskop
Kamera video
cahaya

Kaca Kekuatan
Lut sinar apabila berada dalam
Kekuatan Kelemahan KACA FOTOKROMIK bilik.
Pigmen fotokromik sensitif
Lut sinar Tidak dapat
terhadap UV dan bertukar gelap
menapis cahaya bergantung kepada keamatan
ultraungu (UV) Bahan fotokromik seperti UV.
argentum klorida, AgCl
Bahan fotokromik dan kuprum (II) iodida Kegunaan
dimasukkan ke dalam Digunakan sebagai kanta cermin mata

kanta cermin. yang boleh bertukar gelap apabila
terdedah kepada cahaya UV dan
2 AgCl UV 2 Ag + Cl2 menggantikan cermin mata hitam.
pigmen gelap

2 AgBr UV 2 Ag + Br2
pigmen gelap

Kekuatan Kelemahan

Peka terhadap Tidak
cahaya UV lutsinar

Kaca silika Kekuatan
Ringan
Kekuatan Kelemahan KACA GENTIAN Nipis tetapi kuat
Kekuatan regangan dan
Lut sinar dan Susah diacu dan dibentuk mampatan yang tinggi
keras Rapuh Dapat menghasilkan pelbagai
Berat bentuk

Polimer plastik Kegunaan
Bahan binaan untuk :
Kekuatan Kelemahan

Kayak
Ringan, kenyal Takat lebur Filamen kaca digabungkan Topi keledar
dan mudah yang rendah dengan polimer plastik Panel suria
dibentuk

Itrium (III) karbonat Y2(CO3)2 SUPERKONDUKTOR Kekuatan
YBCO Tiada rintangan elektrik pada suhu
Sifat yang sangat rendah.


Rintangan elektrik yang tinggi pada suhu bilik Kegunaan
Campuran itrium (III) Komponen magnet superkonduktor
Barium karbonat BaCO3 karbonat, barium karbonat
Sifat dan kuprum (III) karbonat dalam kereta api peluru.
dipanaskan bersama dalam Komponen magnet superkonduktor
Rintangan elektrik yang tinggi pada suhu bilik dalam mesin pengimejan resonans
kehadiran oksigen
Kuprum (II) karbonat CuCO3 menghasilkan seramik magnet (MRI)
Sifat
termaju perovskit,
Rintangan elektrik yang tinggi pada suhu bilik YBa2Cu3O7

SEKIAN TERIMA KASIH

HUMAYRAA

Humayraa Nurdiniy Qistina Binti Mohd Hanipa