Bab 8 Bahan Buatan Dalam Industry

ZOOM
Kelas KIMIA 4A/4B

Selamat Pagi

• Sila Tutup mikrofon untuk mengelakkan bunyi bising. Hanya
Buka mikrofon bila hendak menanya soalan.

• Sila Buka kamera sepanjang kelas ini untuk membuktikan
kehadrian anda.

1

(8.1)

2

Apa maksud Aloi?

◼ Aloi merupakan campuran
dua atau lebih unsur yang
mana unsur utama ialah
logam.

3

Gangsa

4

loyang

5

keluli

6

Keluli
nikarat

◼Duralumin

7

Piuter

8

9

◼ Perbandingan sifat aloi dengan logam tulen

10

Susunan atom dalam logam tulen

◼ Logam tulen terdiri
daripada atom yang
sama jenis dan sama
saiz.

◼ Atom-atom disusun
secara teratur.

◼ Susunan ini
menyebabkan logam
tulen mempunyai sifat
mulur dan boleh
ditempar.

Sifat Mulur

◼ Apabila dikenakan daya, lapisan atom
logam tulen mudah menggelongsor di atas
satu sama lain.

◼ Logam tulen bersifat mulur atau mudah
ditarik menjadi dawai halus.

12

Boleh ditempar

◼ Terdapat ketidaksempurnaan di dalam susunan
teratur logam tulen di mana terdapat ruang
kosong di antara atom di dalam logam tulen.

◼ Apabila dikenakan daya, atom-atom logam
akan menggelongsor untuk mengisi ruang
kosong dan membentuk struktur baharu.

◼ Logam tule menunjukkan sifat boleh ditempar.

13

Susunan atom di dalam Aloi

◼ Atom-atom asing mempunyai saiz yang berlainan
daripada atom logam tulen. Oleh itu, susunan
teratur atom logam tulen akan terganggu.

◼ Ini menyebabkan lapisan atom di dalam aloi sukar
menggelongsor di atas satu sama lain apabila
dikenakan daya.

14

Tujuan Pembentukan Aloi

– Lebih kuat
– Lebih keras
– Lebih tahan kepada kakisan
– Lebih menarik

15

Superkonduktor

◼ Tidak mempunyai rintangan pada suhu
rendah.

◼ Digunakan dalam pengangkutan elektrik
seperti kereta api Maglev.

https://www.youtube.com/watch?v=b7Sk5
19JWjY

BCS Theory – cooper pairs
(John Bardeen – Nobel Prize)

16

Superkonduktor

◼ Superconductor material classes
include chemical elements (e.g. mercury
or lead),

◼ alloys (such as niobium–titanium,
germanium–niobium, and niobium
nitride),

◼ ceramics (YBCO and magnesium diboride)

17

◼ Duit syilling Malaysia

ALOI ?

18

(8.2)

19

Gorilla Glass

20

Kaca

◼ pasir.
◼ Komponen utama kaca ialah silika

atau silikon dioksida SiO2
◼ Jenis-jenis kaca:

– Kaca silika terlakur
– Kaca soda kapur
– Kaca borosilikat
– Kaca plumbum

21

Sifat-sifat Kaca

22

23

Kaca silika terlakur

komponen

Silikon dioksida, SiO2

Ciri-ciri

•takat lebur tinggi (~18000C)
• Pekali pengembangan rendah
•Tidak mengecut atau mengembang banyak di
bawah perbuahan suhu yang besar.

Kegunaan

• Teleskop 24
•Peralatan makmal

Kaca soda kapur

Komponen

Silika : Silikon dioksida (SiO2),
Soda : natrium karbonat, Na2CO3
Batu kapur: Kalsium karbonat, CaCO3

Ciri-ciri

•

•Takat lebur yang rendah (~10000C)
•mudah retak apabila dikenakan perubahan

suhu mendadak

Kegunaan

• cermin tingkap 25
•botol
•jag

Kaca Borosilikat

Komponen
Silika SiO2 ; soda, Na2CO3

Batu kapur, CaCO3 ; boron oksida B2O3
Aluminium oksida Al2O3

Ciri-ciri

• Pekali pengembangan rendah (tidak mudah retak)
•Rintangan terhadap tindak balas kimia
•Tidak mudah pecah

Kegunaan

• peralatan makmal 26
• peralatan memasak

Kaca plumbum

Komponen
Silika SiO2 ; soda, Na2CO3
Plumbum(II) oksida PbO

Ciri-ciri
• takat lebur rendah(6000C)

•Indeks pembiasan tinggi

Kegunaan

•Membuat prisma 27
•kaca perhiasan

Latihan

Uji Kendiri 8.1
Uji Kendiri 8.2

28

(8.3)

29

Seramik

Berasal dariapda
perkataan Greek

Keramikos
(tembikar)

30

Seramik Sebatian Bukan Logam

◼ Terdiri daripada:

Sebatian Logam

Aluminium oksida, Al2O3 Titanium karbida, TiC

Sebatian Separa Logam

Silikon karbida, SiC 31

Seramik

◼ Terhasil melalui proses pembentukan
dan pengerasan menggunakan
kaedah pemanasan pada suhu yang
tinggi.

◼ Example :
– Kaolin (a hydrated aluminium
silicate)
Al2O3.2SiO2.2H2O

32

Sifat Asas Seramik

Penebat haba Mudah Pecah
Lengai

Keras & kuat Penebat elektrik

Rintangan haba tinggi 33

Jenis Seramik

34

*Diperbuat daripada tanah liat:
KAOLIN, Al2O3.2SiO2.2H2O

*Tanah liat dicampurkan bersama-
sama air untuk menghasilkan
campuran lembut dan mudah
dibentuk. Campuran tersebut
dibakar pada suhu yang tinggi

35

• Diperbuat daripada bahan bukan
organik seperti oksida, karbida, dan
nitride

* Sifat-sifat seramik termaju
Rintangan haba tinggi
Lelasan tinggi
Lebih lengai secara kimia
Sifat superkonduktiviti

36

Sereamik tradisional ? Seramik termaju? 37

Peralatan elektrik Seramik zirkonia – implant
gigi
PenPjaennjaanaaann TTeneangaaga
Pinggan mangkuk
Bahan penerbat
elektrik di Kawasan
yang mempunyai
voltan yang tinggi
(stesen jana kuasa)

Pasu hiasan

Batu bata

Pertahanan 38

Seramik seperti alumina dan boron karbida
digunakan di dalam pembuatan jaket kalis
peluru dan sebagai alat perlindungan di
dalam kokpit pesawat pejuang.

(8.4)

39

Bahan Komposit

☺ Bahan yang terdiri daripada
gabungan dua atau lebih bahan yang
bukan homogen, iaitu bahan matriks
dan bahan pengukuhan.

40

Enamel
Gigi

41

Natural Composite Materials

☺ Wood, bone and plywood are
composite materials that occurs
naturally

42

Kegunaan Bahan Komposit

43

Kegunaan Bahan Komposit

44

Kegunaan Bahan Komposit

Gentian
Kaca

◼ Bahan Pengukuhan: gentian kaca silika

◼ Bahan Matriks: salutan kaca / plastic

Plastik

45

Kegunaan Bahan Komposit

Gentian
Kaca

• Menghantar maklumat dalam bentuk cahaya
• Cahaya bergerak kaca secra pantulan dalam

penuh
• Bahan teras dan bahan matriks mempunyai

indeks biasan yang berlainan.
• Mengantikan kuprum

46

47

Kegunaan Bahan Komposit

Kaca Fotokromik
◼ Bahan pengukuhan: kuprum(I) klorida, CuCl
◼ Bahan matriks: argentum klorida, AgCl
◼ Apabila terkena cahaya, kaca fotokromik

menjadi gelap dan sebaliknya.
◼ Ini disebabkan pembentukan atom argentum,

Ag

48

Kaca Fotokromik

◼ Terang: Atom argentum, Ag terbentuk
menghalang laluan cahaya.
Ag + → Ag

◼ Gelap: Kuprum(I) klorida, CuCl
memangkingkan pembalikan proses
supaya kaca menjadi lut sinar
semula.
Ag → Ag+

49

Kegunaan Bahan Komposit

Superkonduktor
◼ Contoh:

seramik itrium brium kuprum okisda, YBCO
aloi

50