Kristal Gabriel Sianturi MT
Kristal Sifat beberapa material padat berelasi langsung dengan struktur kristalnya. Material kristal: material yang atom-atomnya tersusun membentuk array 3d dan berulang secara periodik. - Semua metal, kebanyakan keramik, beberapa polimer Material non kristal: material yang atom-atomnya tidak tersusun secara periodik. Dinamakan juga material Amorphous
Sel Satuan (Unit Cell) Pada kristal, atom dimodelkan berbentuk bola padat dan setiap bola akan menyinggung bola terdekat Sel satuan: kesatuan kecil atom yang berulang
Sistem Kristal Dilihat dari geometri sel satuan, kristal mempunyai 7 kombinasi geometri yang berbeda (lihat tabel 3.2 di slide berikutnya )
Tipe Struktur Kristal Struktur Kristal pada logam: 1. Kubus Pemusatan Ruang (Body Centered Cubic/BCC) 2. Kubus Pemusatan Sisi (Face Centered Cubic/FCC) 3. Tumpukan Padat Heksagonal (Hexagonal Closed Packed/ HCP)
BODY CENTERED CUBIC STRUCTURE (BCC) • BCC terdapat pada a.l Chromium, Iron, Tungsten Banyaknya atom yang berdekatan : Bilangan Koordinasi = 8 Pada BCC: 2 atom/unit cell (Courtesy P.M. Anderson) 7
Faktor Penumpukan Atom Faktor Penumpukan Atom (Atomic Packing Factor/APF) : fraksi volume padat dalam sel satuan
APF Untuk BCC • APF untuk BCC= 0.68 8
FACE CENTERED CUBIC STRUCTURE (FCC) • FCC terdapat pada a.l Tembaga, Alumunium, Perak, Emas Bilangan koordinasi = 12 Pada FCC : 4 atom/unit cell 9
APF Untuk FCC • APF untuk BCC = 0.74 10
Hexagonal Closed Pack (HCP)
HCP 6 atom/cell Bilangan koordinasi: 12 APF : 0.74 Terdapat pada a.l: Cadmium, Magnesium, Titanium, Zinc
Polimorfi, Alotropi Material (metal dan non metal) dapat mempunyai lebih dari satu tipe struktur kristal, fenomena ini dinamakan polimorfi (polymorphism) Jika ditemukan pada unsur padat kondisi tersebut disebut dengan Alotropi (Allotropy) Tergantung pada temperatur dan tekanan Iron: mempunyai struktur BCC pada temperatur kamar namun berubah menjadi FCC pada temperatur 912oC Karbon: pada kondisi ambient membentuk grafit sedangkan pada tekanan sangat tinggi membentuk intan (diamond)