METALURGI FISIK STRUKTUR KRISTAL Nama: Rahma Kinanti NPM: G1C019014

NAMA: RAHMA KINANTI

NPM: G1C019014

Metalurgi fisik struktur kristal

Speak Kistal	SC	BCC	FCC
Bilangan koordinasi	6	8	12
Jarak atom terdekat	2r	4r
Konstanta kisi	2r	4r	4r
Banyak atom per sel satuan	1	2	4
Banyak kisi ( pusat bola )	8	9	14
Volume total bola	4/3πr3	2( 4/3πr)3	4(4/3πr)3
Volume sel satuan	a3	a3/2	a3/4
Faktor tumbukan	52%	68%	74%

PENJELASAN

Kira-kira ¾ dari unsur-unsur kimia adalah  logam. Lebih dari 2/3 nya memiliki struktur sederhana.sistem logam dan paduan yang sering di jumpai memiliki struktur kristal kubus dan heksagonal. Cara bola atom-atom berjajar dan bertumpuk didalam kristal menghasilkan formasi kerapatan dan kekosongan, barapa anyak atom merapat megisi kekosongan, berapa banyak atom-atom mengelilingi sebuah atom dan berapa banyak atom-atom menghasilkan kekosongan diantara sela-sela susunannya.

Kristal

Kristal adalah bentukan dari atom-atom yang menata diri secara teratur dengan tingkat keteraturan yang ditentukan oleh kesempatan penataan yang dimiliki nya selama pembekuan, pendinginan atau tranformasi fasa-fasa. Tatan atom terjadi secara berulang-ulang dalan pola tiga dimensi.

SC( SIMPLE CUBIC)

Adalah struktur kristal yang paling sederhana. Dimana memiliki 6 bilangan koordinasi dan memiliki 8 titik kisi.

Bilangan koordinasi

Adalah keadaan dimana sebuah atom dikelilingi oleh sejumlah atom-atom yang terbanyak yang ada tepat disebelahnya menjadi dasar besar bilangan suatu kisi sel. Semakin tinggi bilangan koordinasi yang dipunyai suatu kisi sel semakin tinggi kepadatan atom-aton didalannya. Semakin tinggi kepadatan atom-atom semakin mudah bola-bola atom untuk  meneruskan kegelinciran satu dengan yang lainnya untuk terjadi secara kontinyu. Pada struktur kristal SC, memiliki 6 bilangan koordinat.

Jarak atom terdekat

X= r+r

X=2r

Konstanta kisi adalah jarak antara atom-atom yang terdekat yang saling berimpitan dipakai sebagai acuan menghitung panjang rusuk kubus atau panjang kisi sel.

Banyak atomper sel satuan, Banyaknya titik sudut  dikali banyaknya posisi.

1/8 ×8=1

Banyak titik kisi( pusat bola)

Adalah satuan ajian suatu sistem tiga dimensi kristal.  

Volume total bola

Vatom=lwh

Vatom=1×4/3πr3

Vatom= 3/4πr3

Volume per satuan

V= (x)(x)(x)

V=x3

V=(2r)3

V= 8r

Faktor tumbukan atom

APF=Vatom/vsatuan

APF= 3/4πr3/8r3

APF= 4,188/8

APF= 0,523

APF= 52%

BCC (Body centred cubic)

Kubus pemusatan ruang adalaah suatu kisi yang berbentuk kubus dengan sisi-sisi sama panjang dimana ada 8 tempat atom pada masing-masing sudut dan 1 tempat atom di pusat kubus.

Kristal BCC memiliki 8 bilangan koordinat. Dalam kiskisi sel BCC, memiliki 9 titik-titik pusat-pusat bola atom dengan panjang kketiga rusuk atau konstanta kisi a yang sama  besar (kiri) .pola tiga dimensi atom-atom menetapati kisi sel BCC (kanan).

    Dari gambar diatas, kita dapat menghitung banyak atom per sel satuan: 1/8×8+1=2. Jarak antar atom-atom yang saling yang saling berimpitan dipakai sebagai acuan menghitung panjang rusuk kubus atau panjang kisi sel. Jar-jari atom diasumsikan sama panjang. Dalam sistem BCC, atom-atom yang berimpitan sepanjang diagonal ruang kubus adalah sepanjang d= 4 dikali r atau 4r.

Jarak atom terdekat:

L2= x2+ x2

L2+ x2= d2

X2+x2+x2= d2

3x2=d2

√3x2 = √d2

√3 x= 4r

X = 4/√3r

Dari data diatas  kita dapat meghitung faktor tumpukan atom:

Vatom= 2 ( 4/3πr3)

Vsatuan= (4/3r)

APF = Vatom/vsatuan

APF = 2 ( 4/3Πr3)/ ( 4/3r)3

APF = 2π / 16/√3 APF = 2π√3/ 16  

APF = 0,6802 ATAU APF= 68%

FCC ( Face Centred Cubic)

Kubus pemusatan muka atau sel. Face, muka atau sisi sebuah kubus dimaksud adalah semua muka, baik pada sisi sebelah depan, sisi sebelah belakang, sisi sebelah kanan, sisi sebelah kiri, sisi sebelahatas maupun sisi sebelahbawah. Dalam kisi FCC pusat bola-bola berimpit tepat pada masing-masing sudut kubus dan pada pusat masing-masing keenam bidang muka kubus.

Kisi sel FCC, memiliki 14 titik pusat-pusat bola atom dengan panjang ketiga rusuk atau konstanta kisi a yang sama besar (kiri), pola tiga dimensi atom-atom menempati kisi sel FCC ( kanan).

Dari gambar diatas, kita dapat menentukan jarak atom terdekat:

X2+x2 = (4r)2

2x2 = 16 r2

2x2 /2= 8r2/2

√x2 = √8r2

X =√8 r2

Untuk mendapatkan banyaknya atom per satuan sel:

(1/8 × 8 ) + (1/2 ×6)= 4.

Dari data  diatas, kita dapat menentukan volume total bola dan volume sel satuan.

Vatom = 4( 4/3 πr)3

Vsatuan = ( √8 )3

Setelah mendapatkan nilai volume, kita dapat menentukan faktor tumpukan atom

APF = vatom / vsatuan

APF= 4( 4/3 πr)3 / ( √8 )3

APF = (4)(4) ( 1/3 πr)3 / 8√(4×2 ) r3

APF = 16 ( 1/3 π / 16 √2

APF = 1/3 π / √2

APF = π / 3√2  

APF = 0,7404 atau APF = 74%