Review BAB 2
HCP crystals
planes di gambarkan dengan menggunakan metode Miller, Bravais indices (
hkil )
Arah dari Closest
packed pada BCC adalah <1 1 1 >
Arah dari closest
packed pada FCC adalah <1 1 0 >
Arah dari closes
packed pada HCP adalah <1 1 2 0 >
Metal adalah
polymorphic jika di lihat kristalnya mempunyai lebih dari satu bentuk
crystalline pada kondisi suhu dan tekanan yang berbeda.
X ray adalah
radiasi electromagnetic yang mempunyai panjang gelombang sekitar 0.05 nm sampai
0.25 nm. Yang mana panjang gelombang ini di hasilkan saat electron membentur metal
target.
Carakteristik
radiasi yang timbul pada panjang gelombang tertentu untuk element tertentu. Ka
radiasi, adalah karakteristik yang penting dari emilted radiasi yang di
sebabkan oleh electron yang di jatuhkan dari shell ke dua. (n = 2) ke shell
pertama (n=1). Radiasi intense yang penting Kβadal;ah yang di sebabkan oleh
jatuhnya electron dari shell ketiga (n=3) ke shell yang pertama (n=1).
Untuk menghitung
perubahan volume pada struktur Kristal metal yaitu :
Apabila perubahan
itu dari :
BCC ke HCP maka
volume perubahan adalah % volume change
BCC ke FCC maka
volume perubahan adalah % volume change =
Turunan Hukum Bragg’s
dengan
menggunakan sinar x yang di sebarkan pada bidang mendatar di cristal adalah
nλ= MP + PN dimana
n = 1,2,3, …
MP = d hkl
Sin θ dan PN = d hkl Sin θ
Di subtitusikan
nλ= d hkl
Sin θ+ d hkl Sin θ
nλ= 2 d hkl Sin θ
Menghitung nilai lattice untuk elemen BCC metal yaitu ;
Hitung interplanar
distance dengan rumus hukum Bragg’s : jika n = 1 maka persamaan menjadi sebagai
berikut ;
d hkl =
maka latitice contant menjadi a = d hkl
Menghitung struktur Kristal dari element metal
yang di ukur dengan x-ray diffractor meter recorder chart yaitu :
1.
Hitung
Struktur Kristal element dengan membandingkan sin2
pada pengukuran sudut yang didapat eg.,
41.069, 47.782, 69.879 dan 84.396 maka
Dibuat table seperti di bawah ini ;
2θ
|
θ
|
Sin θ
|
Sin2θ
|
41.069
|
20.535
|
0.35077
|
0.12304
|
47.782
|
23.891
|
0.40499
|
0.16402
|
Maka ;
Sin2θ1/ Sin2θ2
= 0.75 ; bila harga itu 0.75 struktur
Kristal berbentuk FCC
;
bila harga itu 0.50 struktur Kristal berbentuk BCC
2.
Menghitung
lattice konstant elementnya berdasarkan miller
index ;
FCC { 1 1 1 }
BCC { 1 1 0 }
Menghitung radius
atom yaitu : a = 2 R
Review BAB 4
Pada homogeneus
nucleation process, metal cair dalam keadaan cukup pada keadaan didingikan dan
dapat menjadi kan atom ke bentuk lebih kecil yaitu nuclei.
Perbedaan dari equiaxed dan columnar yaitu dimensi
dari butir equiaxed adalah sama setiap arahnya sedangkan butir columnar adalah
berbentuk menajang pada arah tertentu.
Besar kristal tunggal
dari silicon untuk semiconductor di produksi dengan menggunakan silicon murni yang berbentuk Kristal
benih dengan mencairkan silicon.
Dengan teknig
khusus single Kristal dapat di produksi yaitu dengan memutarnya secara perlahan
dan kemudian menariknya di saat cair.
Metal alloy adalah pencampuran dua atau lebih metal
atau metal dengan non-metal.
Solid solution adalah jenis dari alloy yang mana solid
berisi dua atau lebih elemen yang secara otomatis berpencar-pencar pada
struktur phase tunggal (single phase
structure)
Ada dua jenis
ketidak sempuranaan (imperfection)
lattice Kristal yaitu;
a.
Ketidaksempurnaan
Frenkel adalah
sebuah kekosongan pasangan interstitialcy yang kadang-kadang muncul pada
Kristal ionik.
b.
Ketidaksempurnaan
Schottky adalah
sebuah pengisian-kekosongan (divacancy) kation dan anion yang kadang-kadang
muncul pada Kristal ionic.
Batas-batas butir
yang baik untuk nukleasi (nucleation)
dan pertumbuhan endapan (precipitates)
dikarenakan pengaturan atom yang tidak sama pada batas butir yang ada untuk
paket atom bawah dan energy yang besar. Maka atom dapat menyebar lebih cepat
menjadi endapan.
Ada dua dislokasi
yaitu dislokasi sudut (edge) dan dislokasi ulir (screw).
Dislokasi sudut adalah ketidaksempurnaan garis yang
di sebabkan oleh separuh bidang atom diantara dua bidang dari atom.
Dislokasi ulir adalah ketidaksempurnaan garis yang di
sebabkan oleh atas dan bawah dari bidang geser
pada Kristal sempurna yang terpisah oleh bidang yang umum.
Pada dislokasi
sudut akan terjadi tekan dan tarik,
sedangkan dislokasi ulir akan terjadi geser.
Optical Metallography technique (OMT) di gunakan untuk
mempelajari gambar dan bagian dalam (internal make up) dari material pada level
micro meter (level pembesaran (magnitude) sekitar 200 X). Informasi kualistas
adan kuantitas yang berkaitan yaitu ukuran besar butir, batar butir, keberadaan
dari macam-macam phase, kerusakan dalam, dan beberapa cacat yang terjadi dapat
di alkukan dengan menggunakan OMT.
Scanning Electron Microscope (SEM) adalah alat yang
sangat penting untuk bidang teknik dan material sain yang digunakan untuk
pengukuran gambar microskopik, karekteristik keretakan, studi micro-struktur,
evaluasi kontaminasi pengetesan pelapisan permukaan tipis dan analisis kegagalan
material.
SEM menggunakan aliran insiden elektron
sebagai pengganti cahaya untuk membantu
memetakan gamba.
Resolusi dimensional sekitar 5 nm,
kisaran pembesar dari 15 x sampai 100000
x.
Untuk menghitung radius dari critical nucleus pada besi
murni saat nuclease mengambil posisi pada homogeneous.
Rumusnya adalah ;
(nm) dimana r : critical radius ; Tm : Melting
temperatur ΔHf ; ketetapan energi , ΔT perbedaan suhu pendinginan yaitu sekitar
0,2 dari suhu cair.
Menghitung radius kekosongan interstitial pada
struktur lattice logam yaitu:
1.
Buat
gambar posisi kekosongan
2.
Bila
struktur itu BCC maka
dan bila strukturnya FCC maka
3.
Mencari
letting X = Fe atom radius + radius kekosongan Interstitial yaitu dengan rumus
phytagoras a2 = b2 + c2
4.
Maka
radius kekosongan interstitial di dapat dengan rumus ; Rvoid= x – RFe
Untuk mencari lattice dengan kelebihan
dari satu kekosongan dalam setiap 100 unit cell di gunakan rumus :
1.
Asumsi
equivalent dari satu atom kehilangan di dalam 100 unit atom cell.
2.
Mass
of 100 unit cell = atom yang kehilangan x
3.
Kemudian
lattice a di dapatkan : Bila BCC
maka
dan bila strukturnya FCC maka
4.
Volume
dari satu sel adalah a3 maka bila volume 100 sel maka di kalikan 100
5.
Dan
bila mencari massa jenisnya maka ; ρ=
(massa jenis teoritical)
Komposisi dari subtansial solid solution alloy % berat
suatu perpaduan logam yaitu dengan cara :
1.
Mengetahui
unsur atom pembentukan paduan missal ada space 36 atom :
7 nikel, 28 copper, 1 cacat maka %
tiap-tiap komposisi adalah sebagai berikut ;
Ni % = 7/36 = 0.194 x 100 = 19.4 %
Cu % = 28/36 = 77.7 %
Cacat % = 1/36 = 2.78 %
2.
berat
atom =
3.
Total
berat di jumlahkan
4.
Persen
berat (wt%) atom adalah
Untuk mencari
besar ukuran butir atom berdasarkan ASTM, dengan pengukuran photomicrograph
didapat dengan rumus;
Ln N = (n-1) (ln
2)
N =
n =
Review BAB 5
Persamaan Jumlah
kekosongan (Number of vacancies) pada metal pada keseimbangan suhu tertentu
adalah :
Dimana :
nv=
jumlah kekosongan per meter kubik metal
N = Jumlah total
sites atom per meter kubik metal
Ev= energy
aktifasi untuk kekosongan bentuk (eV)
T = suhu mutlak
(K)
K = boltzman’s
constant = 8,62 x 10-6 ev/K
C = Contant (1)
Process thermal
aktifasi adalah salah satu process yang membutuhkan jumlah energy termal untuk
mengaktifkan energy pembatas dan masuk ke bagian dari reaksi tetap.
Effect Kirkendall
di Solid diffuse tetap (Solid State Diffusion) adalah effect dari yang di
tunjukkan pada saat perpindahan diffuse interface dari arah berlawanan ke
species sebuah pasangan dua diffusi.
Hukum diffusi pertama Fick’s adalah :
J = -D
Dimana :
J : Flux atau
jaring aliran atom{
}
D : Contants
propor sionaliti yang disebut dengan diffusivity ( konduktifiti atom) atau
koefisien difusi.
Hukum diffusi kedua Fick’s adalah :
Dimana :
D : Koefisien
diffuse dari jenis diffuse yang terjadi
