Mengenal Antarmuka Komposit

Antarmuka komposit adalah daerah perantara antara daerah besar dan daerah kecil, komponen besar dan komponen kecil, komponen matriks dan komponen pengisi pada susunan material komposit. Secara strukturmikro, Antarmuka merupakan lapisan tipis permukaan antara komponen matriks dan komponen pengisi yang membentuk daerah diskontinu (takkontinu/taksama). Bentuk antarmuka berupa daerah diskontinu tajam atau daerah diskontinu gradual (bertahap).

Antarmuka (Interfes) adalah perantara untuk komponen matriks dan komponen pengisi sehingga terdapat interaksi antara komponen matriks dan komponen pengisi. Interaksi antara komponen matriks dan komponen pengisi berupa ikatan permukaan antara komponen matriks dan komponen pengisi. Struktur interaksi ikatannya berupa permukaan tipis antara komponen matriks dan komponen pengisi. Bisa dibilang antarmuka merupakan kontak intim (dekat) antara komponen matriks dan komponen pengisi.

Struktur Antarmuka berupa gaya antarmolekul antara molekul komponen matriks dan molekul komponen pengisi. Dimana Komponen matriks dimulai berupa fasa cair dan Komponen pengisi dimulai berupa fasa padat.

Agen kopling (perantara penghubung) dapat ditambahkan terhadap komponen matriks dan komponen pengisi. Agen kopling adalah komponen perantara penghubung antara komponen matriks (besar) dan komponen pengisi (kecil). Agen kopling merupakan material perantara tambahan untuk meningkatkan antarmuka komponen matriks dan komponen pengisi. Agen kopling memiliki sifat kimia dua sisi (dua wajah) yaitu sifat kimia sisi komponen matriks dan sifat kimia sisi komponen pengisi.

Sifat mekanik dan sifat fisik material komposit dipengaruhi oleh antarmuka matriks dan pengisi. Karena Antarmuka memiliki peran/fungsi (role) terhadap sifat teknik material komposit. Antarmuka dengan sifat teknik yang tinggi (kuat) menghasilkan komposit dengan sifat teknik yang tinggi (kuat) sedangakan Antarmuka dengan sifat teknik yang rendah (lemah) menghasilkan komposit dengan sifat teknik yang rendah (lemah).

TEORI ADESI Dan KOHESI

Antarmuka komponen matriks dan komponen pengisi berupa interaksi ikatan permukaan tipis antara komponen matriks dan komponen pengisi. Interaksi pada antarmuka ini terdiri dari adesi dan kohesi. Adesi dan kohesi sendiri berupa ikatan (gaya).

  • Adesif adalah ikatan antarmuka antara dua komponen yang berbeda. Adesi (Ikatan adesif) antarmuka merupakan ikatan antarmuka antara komponen matriks dan pengisi
  • Kohesif adalah ikatan antarmuka pada komponen yang sama. Kohesif (Ikatan kohesif) merupakan ikatan antarmuka antara komponen matriks dan matriks saja atau ikatan antarmuka antara komponen pengisi dan pengisi saja. Jadi Kohesi matriks adalah ikatan antarmuka antara komponen matriks dan komponen matriks sedangkan Kohesi pengisi adalah ikatan antarmuka antara komponen pengisi dan komponen pengisi. Sehingga Ikatan kohesi komponen matriks berupa ikatan antarmuka komponen matriks dan komponen matriks sedangkan Ikatan kohesi komponen pengisi berupa ikatan antarmuka komponen pengisi dan komponen pengisi.

image
Gambar 1 Struktur Antarmuka

Serat sebagai pengisi juga dapat direkayasa dengan menerapkan lapisan antarmuka pada serat sehingga menghasilkan ikatan tambahan antara serat dan matriks.

Berikut adalah contoh ikatan antarmuka komposit.
image image
Gambar 2 Ikatan Antarmuka

Referensi:
Buku oleh (Book by) William D Callister, Materials Science and Engineering An Introduction, seventh edition, John Wiley and Sons, United States of America, 2007