Unsur Pembentuk Komposit

Pembentukan komposit terdapat dua bagian penting yaitu matrik dan serat.

Menurut (Kaw,2006) komposit dapat dibedakan menjadi empat jenis berdasarkan matrik penyusunnya yaitu:

Polymer Matrix Composite

Polymer Matrix Composite merupakan material komposit yang matriknya terbuat dari bahan polimer seperti poliester, polietilena, polipropilen, polivinil klorida dan lain sebagainya. Komposit jenis ini merupakan komposit yang paling umum digunakan dikarenakan dalam pembuatan komposit polimer biaya lebih murah, kekuatan dari komposit yang tinggi dan prinsip manufaktur yang sederhana. Proses pembuatan komposit ini seperti injection molding, spraying dan flament winding.

          Metal Matrix Composite

Metal Matrix Composite adalah matrial komposit yang tersusun dari matrik logam seperti alumunium, baja, magnesium, titanium. Serat pengisi dari komposit tersebut biasanya berasal dari karbon, silikon karbida. Material komposit yang menggunakan MMC bisa dimodifikasi sesuai kebutuhan untuk menaikkan atau menurunkan sifat logam. Misal kekuatan, kekakuan, elastisitas logam dapat ditingkatkan dan konduktifitas logam dapat dikurangi dengan menambahkan silikon karbida sebagi penguat dari material komposit. 

Jika dibanding dengan PMC, MMC memiliki kelebihan yaitu sifat elastis yang lebih tinggi, tidak terpengaruh oleh kelembapan, konduktifitas termal, konduktifitas listrik yang lebih tinggi.

          Ceramic Matrix Composite

Ceramic Matrix Composite merupakan material komposit yang tersusun oleh matrik keramik seperti alumina kalsium alumino silikat yang diperkuat dengan serat karbon atau silikon karbida. Keuntungan dari Ceramic Matrix Composite adalah kekerasan yang tinggi, kekuatan yang tinggi, ketahanan terhadap suhu tinggi, kepadatan rendah. Memperkuat keramik dengan serat seperti silikon karbida atau karbon dapat meningkatkan kekuatan dari material tersebut (Kaw, 2006). Komposit ini baru dikembangkan secara khusus untuk turbin pesawat terbang, generator pembangkit listrik, maka dari itu biaya pembuatan komposit jenis ini tinggi.

           Carbon Carbon Composite

Carbon Carbon Composite merupakan komposit yang tersusun dari serat karbon yang tertanam dalam matrik karbon pirolisa. Komposit jenis ini relatif baru dan cukup mahal dikarenakan teknik pemrosesan sangat kompleks sehingga tidak banyak digunakan secara ekstensif. Material komposit ini memiliki nilai koefisien ekspansi termal yang rendah, konduktivitas termal yang tinggi, ketahanan terhadap keretakan. Komposit ini sering digunakan dalam motor roket, komponen mesin turbin.

Klasifikasi Komposit

Secara garis besar komposit digolongkan menjadi tiga, berdasarkan penguat yang digunakan

Komposit Serat (Fiber Composite)

    Jenis lapisan ini merupakan lapisan yang memberikan peningkatan kekuatan dari struktur komposit yang sangat segnifikan. Serat dari lapisan ini terdiri dari lapisan filamen, jenis serat yang biasa digunakan adalah serat karbon dan serat gelas. Serat ini disusun dengan tiga arah orientasi yaitu satu dimensi dengan serat panjang, planar dengan serat panjang, acak dengan serat pendek. Komposit diperkuat dengan serat dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

• Komposit Serat Pendek

Berdasarakan arah orientasi komposit dengan menggunakan serat pendek dibedakan menjadi dua tipe yaitu serat acak dan serat satu arah. Tipe serat acak sering digunakan dalam industri dikarenakan faktor biaya dalam pembuatan lebih murah. Kekurangan dari komposit tipe ini adalah dari segi sifat mekanik yang lebih rendah dibanding dengan komposit jenis serat lurus.

• Komposit Serat Panjang

Komposit serat panjang adalah komposit yang mempunyai keunggulan pada susunan serat yang mudah diorientasikan. Secara teoritis panjang serat dapat digunakan untuk menyalurkan pembebanan dari suatu titik pembebanan.

Struktural Komposit

    Komposit struktural terdiri dari butiran penyusun yang homogen. Sifat pembentuk komposit ini tidak hanya bergantung pada sifat penyusunnya akan tetapi juga bentuk geometri struktural elemen yang bermacam-macam. Komposit yang paling umum digunakan dalam struktural komposit yaitu

• Komposit Laminat (Lamina Composite)

Struktur komposit laminar terdiri dari dua atau lebih lapisan yang terikat sehingga membentuk bagian integral. Komposit laminar sering menggunakan bahan yang berbeda untuk mendapatkan keuntungan dari masing-masing material penyusun, perbedaan penyusun bertujuan untuk mendapatkan sifat khusus dari penyusun tersebut.

• Sandwich Panels

Komposit sandwich merupakan komposit yang dirancang untuk panel dikarenakan memiliki kekuatan dan kekakuan yang tinggi. Komposit ini terdiri dari dua lembar, lembaran luar terdiri dari bahan yang relatif kaku yaitu paduan alumunium, plastik yang diperkuat dengan serat, titanium, baja. Material tersebut dipilih dikarenakan dapat menahan tegangan tarik yang dihasilkan dari pemuaian. Sedangkan material dasar dari komposit ini merupakan material yang ringan dan memiliki modulus elastisitas yang rendah, seperti busa polimer, kayu.

Komposit Partikel (Particular Composite)

    Komposit partikel merupakan jenis komposit yang menggunakan partikel sebagai penguat. Secara definisi partikel itu sendiri adalah bukan serat, karena partikel itu tidak mempunyai ukuran panjang. Sedangkan pada bahan komposit ukuran dari bahan penguat menentukan kemampuan bahan komposit menahan gaya dari luar. Dimana semakin panjang ukuran serat maka semakin kuat bahan menahan beban dari luar, begitu juga dengan sebaliknya. Bahan komposit partikel pada umumnya lemah dan fracture toughness-nya lebih rendah dibandingkan dengan serat.

  Jenis komposit ini mempunyai keunggulan dari segi kekuatan dikarenakan partikel penguat terdistribusi merata sehingga kekuatannya lebih tinggi, ketahanan terhadap aus, tidak mudah retak dan mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik. Partikel penyusun mempunyai beberapa bentuk seperti bulat, kubik, tetragogal atau bisa juga berbentuk acak.