Bab 8 Bahan Buatan Dalam Industri

BUKU SKRAP KIMIA
TINGKATAN 4 KSSM

BAB 8 : BAHAN
BUATAN DALAM

INDUSTRI

8.1 Aloi dan Kepentingannya
8.2 Komposisi Kaca dan Kegunaannya
8.3 Komposisi Seramik dan Kegunaannya
8.4 Bahan Komposit dan Kepentingannya

Sofea Jasmeen binti Ismail
4 STA

8.1 ALOI DAN KEPENTINGANNYA

MAKSUD Logam tulen A + Logam tulen B = Aloi
Logam tulen A + Bukan logam = Aloi
Aloi ialah bahan yang Logam tulen B + Bukan logam = Aloi
terbentuk apabila sedikit
logam tulen atau bukan
logam ditambah kepada
logam tulen lain dalam
keadaan lebur.

ALOI

CONTOH Komposisi
kandungan aloi
Logam tulen adalah mengikut
Aluminium kadar peratusan
Magnesium yang tertentu
Besi

Bukan logam
Karbon

TAHUKAH ANDA ?
Tugu Negara merupakan monumen yang
dibina pada tahun 1966 dengan
menggunakan aloi.

CONTOH Duralumin untuk
ALOI membuat badan kapal
terbang

Piuter untuk membuat
cenderamata

Loyang untuk
membuat kunci

Keluli untuk
membuat badan
kereta

Keluli nirkarat
untuk membuat
sudu dan garpu

Gangsa untuk
membuat pingat

PERBANDINGAN
SIFAT ALOI DENGAN

LOGAM TULEN

Aloi Logam Tulen

Berkilat Permukaan Pudar
Sifat tahan hakisan Mudah hakis
Tahan hakisan Kurang keras
Sifat kekerasan
Keras

Logam tulen bersifat mulur

Logam tulen - saiz atom sama & disusun secara teratur
Apabila dikenakan daya, lapisan atom logam tulen mudah
menggelongsor di atas satu sama lain.
Hal ini menyebabkan logam tulen bersifat mulur/mudah ditarik
menjadi dawai halus.

Logam tulen bersifat mudah ditempa/dibentuk

Terdapat beberapa 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.

MENGAPAKAH ALOI DIHASILKAN?

Ini disebabkan oleh kebanyakan logam tulen
adalah lembut dan mudah terkakis & ciri ini

tidak sesuai untuk menghasilkan benda
baharu untuk kegunaan manusia.

PROSES PENGALOIAN

boleh membantu mencegah kakisan logam dan mengubah
sifat logam tulen supaya menjadi lebih keras dan kukuh.

Dalam proses ini, aloi terbentuk apabila atom-atom asing
dicampurkan bersama-sama atom logam tulen.
Ini menyukarkan penggelongsoran antara lapisan atom logam
tulen apabila dikenakan daya kerana atom-atom asing
mempunyai saiz yang berlainan.
Maka, aloi adalah lebih kuat dan keras berbanding dengan
logam tulen.

KOMPOSISI, SIFAT &
KEGUNAAN ALOI

Peratusan komposisi logam mungkin berbeza dalam setiap aloi.

TAHUKAH ANDA ?

Superkonduktor (contoh aloi)
yang digunakan dalam
kereta api Maglev.

Superkonduktor tidak mempunyai rintangan
pada suhu yang sangat rendah.

Superkonduktor digunakan untuk membuat magnet yang
boleh mengapungkan gerabak & menggerakkannya pada
kelajuan yang sangat tinggi.

8.2 KOMPOSISI KACA DAN KEGUNAANNYA

Keras Lengai
tetapi secara
rapuh kimia

Penebat SIFAT Penebat
elektrik ASAS haba
KACA

Kalis air Lut
sinar

TAHUKAH ANDA ?
Rainbow Skywalk yang terletak di
Georgetown, Pulau Pinang merupakan
jambatan yang dibina daripada kaca.

JENIS KACA

Kaca silika terlakur (kaca paling keras)

Sifat-sifat Kegunaan

Takat lebur yang sangat tinggi Alatan kaca di dalam makmal
Tahan haba & bahan kimia Cermin teleskop
Ketulenan tinggi Kanta optik
Rintangan yang tinggi terhadap Turus ultraungu
kejutan terma

Kaca soda kapur (kaca lembut)

Sifat-sifat Kegunaan

Takat lebur rendah Mentol
Mudah dibentuk Kaca
Tahan terhadap bahan kimia Cermin
Pekali pengembangan terma Tingkap
yang rendah Bekas kaca

Kaca borosilikat (kaca kertas)

Sifat-sifat Kegunaan

Takat lebur yang tinggi Kaca ketuhar
Sangat tahan dengan haba Rada kaca di dalam
Tahan terhadap bahan kimia makmal
Pekali pengembangan terma Pinggan
yang rendah Mangkuk
Lampu auomobil

Kaca plumbum (kaca kristal)

Sifat-sifat Kegunaan

Ketumpatan yang tinggi Pinggan
Takat lebur yang rendah Mangkuk
Lut sinar Barang hiasan kristal

8.3 KOMPOSISI SERAMIK DAN KEGUNAANNYA

SERAMIK Pepejal yang terdiri
daripada bahan bukan
organik dan bahan bukan
logam.
Bahan seramik terhasil
melalui proses
pembentukan dan
pengerasan menggunakan
kaedah pemanasan suhu
yang tinggi.

CONTOH BAHAN YANG MEMBENTUK SERAMIK:

Sebatian logam Sebatian bukan logam Sebatian separa logam

Aluminium oksida, Al2O3 Titanium karbida, TiC Silikon karbida, SiC

TAHUKAH ANDA ?
Piramid Giza yang terletak di Mesir
dipercayai dibina daripada seramik.

Rintangan Mudah
haba pecah
tinggi

Penebat SIFAT Lengai
haba ASAS secara
SERAMIK kimia

Keras Penebat
dan elektrik
kuat

JENIS SERAMIK Kegunaan

Seramik tradisional Pembuatan batu-bata
Pembuatan tembikar
Sifat-sifat Pinggan
Mangkuk
Diperbuat daripada tanah liat
Lembut
Mudah dibentuk

Tembikar Batu-bata Mangkuk

Seramik termaju Kegunaan

Sifat-sifat Cakera pemotong
Cakera brek
Diperbuat daripada bahan Cincin tungsten karbida
bukan organik
Mempunyai rintangan haba &
lelasan yang tinggi
Lebih lengai secara kimia
Memiliki sifat superkonduktiviti

Cakera pemotong Cakera brek Cincin tungsten karbida

APLIKASI PENGGUNAAN SERAMIK

8.4 BAHAN KOMPOSIT DAN KEPENTINGANNYA

BAHAN Bahan yang terdiri
KOMPOSIT daripada gabungan dua
atau lebih bahan yang
bukan homogen, iaitu
bahan matriks dan bahan
pengukuhan.
Bahan matriks berfungsi
untuk mengelilingi dan
mengikat bahan
pengukuhan bersama.

TAHUKAH ANDA ?

Kebanyakan rumah tradisional yang
terdapat di Malaysia dibina menggunakan
kayu. Kayu merupakan bahan komposit
semula jadi yang kuat dan kukuh.

CONTOH BAHAN MATRIKS, BAHAN PENGUKUHAN
DAN BAHAN KOMPOSIT:

Bahan matriks Bahan pengukuhan Bahan komposit

Lignin Gentian selulosa Kayu

BAHAN KOMPOSIT DAN KEGUNAANNYA

Konkrit diperkukuhkan

Terhasil apabila tetulang kekuli
atau jejaring dawai dibenamkan
ke dalam konkrit.

Jambatan Bangunan Empangan

Kaca gentian

Terhasil apabila plastik
diperkukuhkan dengan gentian
kaca.

Topi keledar Bampar kereta Papan litar
tercetak

Gentian optik Kamera video Gentian optik Perkabelan
rangkaian
Lapisan pertama komputer
- bahagian teras yang terdiri
Penggunaannya
daripada gentian kaca silika.
Lapisan kedua Digunakan untuk menghantar
- terdiri daripada salutan kaca maklumat dan data dalam
bentuk cahaya.
atau plastik. Cahaya bergerak melalui gentian
Lapisan ketiga kaca secara satu siri pantulan
- diperbuat daripada plastik yang dalam yang penuh.
Bahan teras dan bahan matriks
bertindak sebagai jaket mempunyai indeks biasan yang
pelindung. berlainan membolehkannya
membawa data dalam kapasiti
yang banyak dan tidak terjejas
oleh gangguan elektromagnet.

Kaca fotokromik Kanta kamera Tingkap kereta Tingkap
bangunan
Terhasil apabila kaca
digabungkan bersama-sama
argentum klorida dan kuprum
klorida.
Apabila didedahkan kepada
cahaya matahari, ia menjadi
gelap.
Hal ini disebabkan pembentukan
atom argentum yang
menghalang laluan cahaya.
Apabila keadaan menjadi malap,
kuprum klorida di dalam kaca
fotokromik memangkinkan
pembalikan proses supaya
menjadi lut sinar semula.

Superkonduktor

Bahan komposit yang memiliki
sifat superkonduktiviti selain aloi.

Pengimejan Resonans Pemecut
resonans magnet zarah
magnetik nukleus
(NMR)

PERBANDINGAN SIFAT BAHAN KOMPOSIT
DENGAN KOMPONEN ASAL

Konkrit dapat menampung daya mampatan yang tinggi tetapi akan pecah jika
dikenakan daya regangan yang tinggi.
Gabungan konkrit dan tetulang keluli atau jejaring dawai akan meningkatkan
kebolehan konkrit untuk menahan daya regangan.

Matriks plastik yang terdiri daripada plastik bersifat lemah, lembut dan mudah
terbakar.
Sifat plastik diperkukuhkan dengan penambahan gentian kaca.

Gentian optik mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi walaupun bahan
asal, iaitu gentian kaca bersifat rapuh.

Kaca bersifat lut sinar, iaitu tidak menyerap sinaran UV.
Hablur garam argentum halida seperti argentum klorida pula bersifat lut sinar
kepada cahaya nampak dan menyerap sinaran UV pada masa yang sama.

Superkonduktor boleh mengalirkan arus elektrik tanpa rintangan pada suhu yang
sangat rendah manakala bahan asal bersifat sebaliknya.