1. Definisi Bahan komposit
Umumnya definisi komposit adalah Gabungan dua atau lebih bahan. Namun Definisi tersebut dirasa masih terlalu umum karena komposit ini merangkumi semua bahan termasuk plastik yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan suatu bahan yang baru.
Menurut Schwartz definisi komposit dibagi dalam beberapa tahap, yaitu antara lain :
1. Tahap Atas
Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda bolehlah dikatakan sebagai bahan komposit. Ini termasuk alloyr polimer dan keramik. Bahan-bahan yang terdiri dari unsur asal saja yang tidak termasuk dalam peringkat ini.
2. Tahap Mikrostruktur
Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yang secara tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahan logam. Contoh besi keluli yang merupakan alloy multifusi yang terdiri dari karbon dan besi.
3. Tahap Makrostruktur
Merupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk dan mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dimana konstituen gabungan masih tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik dan melihatkan kesan antara muka antara satu sama lain.
Kroschwitz telah menyatakan bahwa komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan. Rosato dan Di Matitia juga menyatakan bahwa plastik dan bahan-bahan penguat yang biasanya dalam bentuk serat, dimana ada serat pendek, panjang, anyaman pabrik atau lainnya. Selain itu ada juga yang menyatakan bahwa bahan komposit adalah kombinasi bahan tambah yang berbentuk serat, butiran atau cuhisker seperti pengisi serbuk logam, serat kaca, karbon, aramid (kevlar), keramik, dan serat logam dalam julat panjang yang berbeda-beda didalam matriks.
Sedangkan menurut Agarwal dan Broutman, yaitu menyatakan bahwa bahan komposit mempunyai ciri-ciri yang berbeda dalam komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan ciri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal masih kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka. Konstituen-konstituen ini dapat dikenal pasti secara fisikal.
Jadi bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari dari fasa tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalu terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakala yang berterusannya terdiri dari matriks.
2. Pentingnya Bahan Komposit
Kemajuan IPTEK saat ini telah mendorong peningkatan dalam permintaan terhadap bahan komposit. Perkembangan bidang sciences dan teknologi mulai menyulitkan bahan konvensional seperti logam untuk memenuhi keperluan aplikasi baru. Bidang angkasa lepas, perkapalan, automobile dan industri pengangkutan merupakan contoh aplikasi yang memerlukan bahan-bahan yang berdensity rendah, tahan karat, kuat, kokoh dan tegar.
Oleh sebab itu bahan komposit yang mempunyai gabungan sifat yang diperlukan seperti yang tertera pada tabel di bawah ini yang mulai mendapatkan perhatian untuk menggantikan bahan konvensional.
3. Kelebihan Bahan Komposit
Bahan komposit mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan bahan konvensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa hal yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal, reliability, machine ability dan biaya.
a. Kelebihan dalam Sifat-sifat mekanikal dan fisikal
Berdasarkan sifat-sifat mekanikal dan fisikalnya, bahan komposit memiliki kelebihan sebagai berikut :
- Pada umumnya pemilihan bahan matriks dan serat memainkan peranan penting dalam menentukan sifat-sifat mekanik dan sifat komposit. Gabungan matriks dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan konvensional seperti keluli.
- Bahan komposit mempunyai density yang jauh lebih rendah berbanding dengan bahan konvensional. Ini memberikan implikasi yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari bahan konvensional. Implikasi kedua ialah produk komposit yang dihasilkan akan mempunyai kerut yang lebih rendah dari logam. Pengurangan berat adalah satu aspek yang penting dalam industri pembuatan seperti automobile dan angkasa lepas. Ini karena berhubungan dengan penghematan bahan bakar.
- Dalam industri angkasa lepas terdapat kecendrungan untuk menggantikan komponen yang diperbuat dari logam dengan komposit karena telah terbukti komposit mempunyai rintangan terhadap fatigue yang baik terutamanya komposit yang menggunakan serat karbon.
- Bahan komposit juga mempunyai kelebihan dari segi versatility (berdaya guna) yaitu produk yang mempunyai gabungan sifat-sifat yang menarik yang dapat dihasilkan dengan mengubah sesuai jenis matriks dan serat yang digunakan. Contoh dengan menggabungkan lebih dari satu serat dengan matriks untuk menghasilkan komposit hibrid.
b. Kelebihan dalam hal Machine ability
Machine ability merupakan suatu kriteria yang penting dalam penggunaan suatu bahan untuk menghasilkan produk. Hal ini terkait dengan produktivitas dan mutu suatu produk. Perbandingan antara produktivitas dan kualitas sangat penting dalam konteks pemasaran produk yang dipabrikasi. Selain itu Machine ability juga dikaitkan dengan berbagai teknik fabrikasi yang dapat digunakan untuk memproses suatu produk.
Sehingga jelas bahwa bahan komposit yang dapat diproses dengan berbagai teknik fabrikasi yang merupakan daya tarik yang dapat membuka ruang luas bagi penggunaan bahan komposit. Contohnya untuk komposit termoplastik yang mempunyai kelebihan dari segi pemrosesan yaitu ianya dapat diproses dengan berbagai teknik fabrikasi yang umum yang biasadigunakan untuk memproses termoplastik tanpa serat.
c. Biaya
Faktor biaya juga memainkan peranan yang sangat penting dalam membantu perkembangan industri komposit. Biaya yang berkaitan erat dengan penghasilan suatu produk yang seharusnya memperhitungkan beberapa aspek seperti biaya bahan mentah, pemrosesan, tenaga manusia, dan sebagainya.
4. Kegunaan Bahan Komposit
Saat ini bahan komposit telah banyak digunakan dalam berbagai bidang, antara lain :
a. Angkasa luar : Komponen kapal terbang, Komponen Helikopter Komponen satelit, Dan lain-lain
b. Automobile : Komponen mesin, Komponen kereta, Dan lain-lain
c. Olah raga dan rekreasi : Sepeda, Stick golf, Raket tenis, Sepatu olah raga , Dls.
d. Industri Pertahanan : Komponen jet tempur, Peluru, Komponen kapal selam, Dan lain-lain
e. Industri Pembinaan : Jembatan, Terowongan, Rumah, Dan lain-lain
f. Kesehatan : Kaki palsu, Sambungan sendi pada pinggang, Dan lain-lain
g. Marine / Kelautan : Kapal layar, Kayak, Dan lain-lain