Eksperimen perbandingan sifat aloi dengan logam tulen

BAB 8: BAHAN BUATAN
DALAM INDUSTRI

1. : ALOI DAN KEPENTINGANNYA
2. : KOMPOSISI KACA DAN KEGUNAANNYA
3. : KOMPOSISI SERAMIK DAN KEGUNAANNYA
4. : BAHAN KOMPOSIT DAN KEPENTINGANNYA

8.1: ALOI DAN KEPENTINGANNYA

MAKSUD ALOI
• Aloi merupakan campuran dua atau lebih unsur yang mana unsur

yang utama ialah logam.
• Tugu Negara Malaysia merupakan monument yang dibina pada tahun

1966 dengan menggunakan aloi.
• Tugu Negara Malaysia dibina menggunakan gangsa.

Contoh-Contoh Aloi dan Kepentigannya

CONTOH ALOI KEPENTINGAN

Keluli Membuat
buat badan k e r e t a
Keluli nirkarat Membuat sudu dan garpu
Piuter Membuat cenderamata
Duralumin Membuat badan kapal terbang✈

Gangsa Membuat p i n g a t
Loyang Membuat k u n c i

Perbandingan Sifat Aloi dengan Logam Tulen

• Kukuatan dan kekerasan aloi adalah berdasarkan susunan zarah.

EKSPERIMEN 8.1
Tajuk:Perbandingan sifat aloi dengan logam tulen.

Tujuan: Mengkaji perbandingan sifat aloi dengan logam tulen.

Pernyataan masalah: Adakah aloi lebih tahan terhadap kakisan dan lebih keras berbanding dengan
logam tulen?

Bahan: Kepingan keluli nirkarat,kepingan besi,air suling,blok gangsa dan blok kuprum
Rdaandapse:nBgiakpairt1,p0e0mcmba3r,issilminedteerrpdeannyupkitaat s1e0l0ocfamn3,kertas pasir,bebola keluli,pemberat 1 kg,kaki retort

A.Sifat tahan kakisan bahan
Hipotesis:Keluli nirkarat lebih tahan terhadap kakisan berbanding dengan besi

Pemboleh ubah:
(a)dimanipulasikan:Jenis kepingan
(b)bergerak balas:Pengaratan kepingan
. (c)dimalarkan:Saiz kepingan dan isi padu air suling

Prosedur:
1.Permukaann kepingan keluli nirkarat dan kepingan besi
dibersihkan dengan menggunakan kertas pasir.Keadaan
permukaan kedua-dua kepingan diperhatikan .pemerhatian
dicatatkan.
2.kedua-dua kepingan direndamkan ke dalam bikar yang
berisi 80.0 cm’ air suling seperti ditunjukkan dalam Rajah
8.2.

3.Kedua-dua bikar dibiarkan selama seminggu
4.Selepas seminggu,kedua-dua kepingan dikeluarkan dan keadaan
permukaanya diperhatikan semula.Pemerhatian dicatatkan dalam
jadual.

Keputusan:

B.Sifat kekerasan bahan
Hipotesis:Aloi lebih keras daripada logam tulen

Pemboleh ubah:
(a)dimanipulasikan:blok gangsa dan logam kuprum
(b)Bergerak balas:kekerasan alo
(c)dimalarkan:jisim pemberat

Prosedur:
1.Sebiji bola keluli dilekatkan pada permukaan blok
gangsa dgn menggunakan pita selofan.
2.Pemberat 1 kg digantungkan pada kaki
retort,setinggi 50.0cm drpd permukaan blok.
3.Pemberat dijatuhkan ke atas bebola keluli

4.Diameter lekuk yang terbentuk pd permukaan blok
gangsa diukur.
5.Langkah 1 hingga 4 diulangi sebanyak 3 kali tetapi pd
permukaan berlainan blok gangsa untuk mendapat
purata diameter lekuk yg terbentuk.Bacaan tersebut
direkodkan dlm jadual

6.Langkah 1 hingga 5 diulangi dengan menggantikan blok gangsa dengan blok kuprum.
Keputusan:

Kesimpulan:
Hipotesis diterima.Aloi lebih keras drpd logam tulen

Perbincangan(jawapan):
1.Untuk menyingkirkan lapisan oksida pada permukaan kepingan.
2.Kadar kakisan keluli nirkarat lebih tinggi berbanding dengan besi.
3.Blok kuprum.

4.Lebih kecil saiz diameter lekuk, lebih tinggi sifat kekerasan
bahan.

Perbandingan Sifat Aloi dengan Logam Tulen







Kewajaran Penggunaan Aloi berdasarkan
Komposisi dan Sifat

8.2 KOMPOSISI KACA DAN KEGUNAANNYA

• Semua jenis kaca mempunyai sifat
asas yang sama.

• Sifat asas kaca
1.Lengai secara kimia
2.Lut sinar
3.Kalis air
4.Penebat haba
5.Penebat elektrik
6.Keras tetapi rapuh

JENIS KACA Sifat
1.KACA BOROSILIKAT • Rintangan terhadap haba
Komposisi • Pekali pengembangan yang
• Silika (SIO2) rendah
• Soda (natrium karbonat, Na,CO3) (kaca tidak mudah retak
• Batu kapur (kalsium karbonat, akibat dikenakan tegangan
CaCO,) terma. Boleh terus
• Boron oksida (B,O3) dipanaskan selepas
• Aluminium oksida (Al,O3) dikeluarkan dari peti sejuk
tanpa berlaku peretakan)

2.KACA SILIKA TERLAKUR
Komposisi
• Dihasilkan daripada silica (silicon dioksida, SiO,)
tanpa campuran bahan kimia lain.
• Silika (SiO,) memerlukan suhu yang tinggi sekitar
1800 °C untuk melebur.

Sifat
• Takat lebur yang tinggi.
•Tidak mengecut atau mengembang dengan
banyak di bawah perubahan suhu yang besar.

3. KACA PLUMBUM
Komposisi
• Silika (SIO2)
• Soda (natrium karbonat, Na,CO,)
• Plumbum(II) oksida (PbO)

Sifat
• Plumbum(Pb) menggantikan kalsium(Ca) untuk
menghasilkan kaca yang lebih lembut dan tumpat.
•Kaca plumbum lebih berat dan mempunyai indeks
pembiasan yang tinggi. Kaca ini sesuai digunakan untuk
membuat prisma.

4.KACA SODA KAPUR
Komposisi
• Slika (SIO2)
• Soda (natrium karbonat, Na,CO,)
• Batu kapur (kalsium karbonat, CaCO3)

Sifat
•Takat lebur rendah (Soda
menurunkan takat lebur silika)
•Mudah dibentuk (sesuai
membuat botol dan jag)

8.3 KOMPOSISI SERAMIK DAN KEGUNAANNYA

MAKSUD SERAMIK Sifat asas seramik
• Seramik merupakan pepejal

yang terdiri daripada bahan
bukan organik dan bahan
bukan logam .

Jenis seramik 1.SERAMIK TRADISIONAL
1.Seramik tradisional
2.Seramik termaju

2.SERAMIK TERMAJU

APLIKASI PENGGUNAAN SERAMIK

8.4 BAHAN KOMPOSIT DAN KEPENTINGAANNYA

Maksud bahan komposit
• Bahan komposit merupakan bahan yang terdiri 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.

Contoh bahan matriks,pengukuhan dan komposit

Bahan Komposit dan Kegunaannya

1.Konkrit diperkukuh
• Terhasil apabila tetulang keluli atau jejaring dawai (bahan

pengukuhan) dibenamkan ke dalam konkrit (bahan matriks).
• Konkrit diperkukuhkan banyak digunakan dalam industri pembinaan

jambatan, empangan dan bangunan.

5.Superkondukter
• Superkonduktor seperti seramik itrium barium

kuprum oksida, YBCO merupakan bahan komposit
yang memiliki sifat superkonduktiviti selain aloi.
• Superkonduktor ini digunakan untuk membuat
elektromagnet
• Magnet superkonduktor ringan dan mempunyai
daya magnet yang sangat kuat. Magnet
superkonduktor digunakan di dalam pemecut zarah
dan terlibat di dalam peralatan mesin resonans
magnet nukleus serta mesin pengimejan resonans
magnet.

2.Kaca gentian
• terhasil apabila plastik (bahan matriks) diperkukuhkan dengan

gentian kaca (bahan pengukuhan).
• Bahan komposit ini digunakan dalam pembuatan topi keledar,

bampar kereta dan papan litar tercetak.

3.Gentian optik
• Gentian optik terdiri daripada tiga lapisan:

1)Gentian kaca silika ( bahan pengukuhan)
2)Salutan kaca/plastik ( bahan matriks)
3)Plastik jaket pelindung ( bahan matriks)
•Gentian optik digunakan untuk
menghantar maklumat dan data dalam
bentuk cahaya.
•Cahaya bergerak melalui gentian kaca
(bahagian teras) secara satu siri pantulan
dalam yang penuh.

4.Kaca fotokromik
• Terhasil apabila kaca (bahan matriks)

digabungkan bersama-sama argentum
klorida, AgCl dan kuprum(I) klorida, CUCI
(bahan pendidedahkan
• Apabila didedahkan kepada cahaya matahari,
kaca fotokromik menjadi gelap.
• Kaca fotokromik melindungi pengguna
daripada sinaran UV dan sesuai digunakan
untuk membuat tingkap kereta, tingkap
bangunan dan kanta kamera.

Perbandingan dan Perbezaan Sifat Bahan
Komposit dengan Komponen Asal

• Bahan komposit mempunyai sifat yang berlainan dengan komponen
asalnya

• 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.

• Gentiian optik mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi
walaupun bahan asal iaitu gentian kaca bersifat rapuh.

• Kaca bersifat lut sinar, iaitu tidak meyerap sinaran UV.
• Argentum klorida, AgCl 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.

TAMAT

KANIZ ZAHRA BINTI SYED ABU SALIHU