Upload
joko-supriyanto
View
98
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
cacat kristal
Citation preview
Cacat Kristal (Imperfection)
Cacat dapat terjadi karena adanya solidifikasi (pendinginan) ataupun akibat dari luar. Cacat tersebut dapat
berupa :
A. Cacat Titik (Point Defect)
1. Cacat kekosongan (Vacancy) yang terjadi karena tidak terisinya suatu posisi atom pada lattice atau
kekosongan sisi kisi, yaitu sisi yang seharusnya ditempati atom, kehilangan atomnya. Vakansi
terbentuk selama proses pembekuan, dan juga karena getaran atom yang mengakibatkan perpindahan
atom dari sisi kisi normalnya.
2. Interstitial (sisipan) adalah “salah tempat”, posisi yang seharusnya kosong justru ditempati atom.
Interstitial diffusion secara umum lebih cepat daripada vacancy diffusion karena ikatan dari interstiti
terhadap atom-atom sekelilingnya lebih kuat dan terdapat beberapa posisi interstiti dibandingkan
posisi kekosongan dalam hal berdifusi.
3. Impurity (ketidakmurnian), adanya atom “asing” yang menggantikan tempat yang seharusnya diisi
oleh atom. Impuritas adalah atom asing yang hadir pada material. Logam murni yang hanya terdiri
dari satu jenis atom adalah tidak mungkin. Impuritas bisa menyebabkan cacat titik pada kristal. Ada
paduan dimana atom impuritas sengaja ditambahkan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada
material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atau ketahanan korosi.
4. Cacat Schottky dan Frenkel banyak dijumpai pada kristal ionik. Cacat Schottky adalah berupa
kekosongan pada suatu titik kisi bersama-sama dengan cacat sisipan di permukaan. Sedangkan bila
kekosongan berpasangan dengan sisipan di dalam kristal membentuk cacat Frenkel.
B. Cacat garis (line defect)
Secara umum ada 3 jenis cacat dislokasi, yakni : dislokasi ulir, dislokasi sisi/pinggir, dan dislokasi
campuran.
1. Dislokasi ulir terbentuk karena gaya geser yang diberikan menghasilkan distorsi seperti yang
ditunjukkan Gambar 2.4. Daerah depan bagian atas kristal tergeser sebesar satu atom kekanan relatif
terhadap bagian bawah. Dislokasi ini disimbolkan dengan (.).
Gambar 2.2 Dislokasi Ulir
2. Dislokasi sisi/pinggir adalah terdapatnya bidang atom ekstra atau setengah bidang, dimana sisinya
terputus di dalam kristal. Gambar 2.5 memperlihatkan skematik dari dislokasi sisi. Dislokasi sisi
disimbolkan dengan ┴
Gambar 2.3 Dislokasi Sisi/Pinggir
Jika pada material dijumpai kedua jenis dislokasi diatas maka disebut material mempunyai dislokasi
campuran. Contoh dislokasi campuran bisa dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.4 Dislokasi Campuran
C. Cacat bidang (interfacial defect)
Pada bahan polikristal, zat padat tersusun oleh kristal-kristal kecil yang disebut butir (grain). Setiap
butir dapat berukuran mulai dari nanometer hingga mikrometer. Pada setiap butir atom-atom tersusun
pada arah tertentu, dan arah keteraturan atom ini bervariasi dari satu butir ke butir lain. Batasan antara 2
buah dimensi dan umumnya memisahkan daerah dari material yang mempunyai struktur kristal berbeda
dan atau arah kristalnya berbeda, misalnya : Batas Butir (karena bagian batas butir inilah yang membeku
paling akhir dan mempunyai orientasi serta arah atom yang tidak sama. Semakin banyak batas butir maka
akan semakin besar peluang menghentikan dislokasi. Kemudian contoh yang berikutnya adalah Twin
(Batas butir tapi special, maksudnya : antara butiran satu dengan butiran lainnya merupakan cerminan)
dan ini menimbulkan cacat pada daerah batas butir, sehingga disebut cacat batas butir.
D. Cacat Ruang (Bulk defect)
Perubahan bentuk secara permanen disebut dengan Deformasi Plastis, deformasi plastis terjadi dengan
mekanisme :
a. Slip, yaitu : Perubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang Kristal. Bidang slip
dan arah slip terjadi pada bidang grafik dan arah atom yang paling padat karena dia butuh energi yang
paling ringan atau kecil.
b. Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa sehingga susunan
atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian kristal yang lain yang tidak mengalami
twinning.