Penghantar Bentuk Padat

Penghantar padat umumnya terdiri dari logam. Yang bukan logam juga ada misalnya : arang atau grafit. 
 
Tembaga 
Karena tembaga merupakan bahan tambang, maka tercampur beberapa macam unsur. Setelah melalui proses pemurnian terdapatlah tembaga. Warnanya merah. Tembaga termasuk bahan yang tidak  mengandung besi dan sangat penting. Sifat yang sangat berharga dalam segi fisis,kimia,mekanis dan kelistrikan. Sifat fisis tembaga dapat lebih tahan pada suhu yang tinggi dan udara lembab dari pada baja. Titik cairnya 1083  ° C dan titik didihnya mencapai 2395 ° C. Sifat mekanis tembaga termasuk salah satu logam murni yang kuat. Bahan ini agak keras tetapi sangat kenyal kekal dan dapat regang. Karena sifatnya tersebut maka tembaga sangat luas pemakaiannya. Sifat kimia : memiliki ketahanan yang tinggi terhadap karat, oksidasi, mudah dipatri maupun dilas sehingga sangat menguntungkan. Bagi pemakaian dalam teknik listrik. Sifat listriknya tidak diragukan lagi, dalam pemakaiannya justru termasuk bahan yang memiliki daya hantar baik. Tembaga keras ialah tembaga yang ditarik dingin, untuk pembuatan hantaran transmisi atau batang-batang rel tembaga, semuanya tidak bersekat. Tembaga keras mempunyai tegangan tarik 40kg/mm2. 

Gambar oleh Michael Schwarzenberger dari Pixabay

Aluminium
Bahan aluminium diperoleh dari bijih bauksit (AI2O32H2O). Industri aluminium pesat berkembang karena industri logam ini sangat maju. Sekarang kabel juga banyak dibuat dari logam ini. Aluminium sangat ringan, hampir seperempat berat tembaga, warnanya putih keperakperakan, titik cairnya 657 ° C dan titik didihnya 1800° C. Untuk bahan penhantar kemurnian aluminium tercapai 99%  ,1/2 5 yang lain terdiri dari unsur besi dan silikon. Karena aluminium lunak tidak dapat  digunakan sebagai penghantar diatas tanah, maka perlu ditambah kawat baja sebagai pendukungnya. Untuk dijadikan hantaran tinggi diatas tanah, kawat aluminium dililit bersama dengan kawat baja. Untuk kabel bersekat, misalnya kabel tanah, tetap digunakan bahan tembaga, sebab untuk daya hantar yang sama kira-kira diperlukan penampang dua kalinya. 

Aluminium agak  tahan karat. Barang barang dari aluminium menjadi terlapis oksida aluminium dalam udar terbuka, yang melindungi bagian dibawahnya dari zat asamdan mencegah oksidai lebih lanjut. Lapisan oksida aluminium ini merupakan tahanan yang tinggi maka harus hati-hati dalam menyambung kawat aluminium. Ujung kawat yang akan disambung harus dikikir dulu dengan menggunakan paslin. Kalau tidak tahanannnya menjadi tinggi. Inilah sebabnya mengapa kawat aluminium sulit disolder.

Baja
Yang paling banyak adalah baja arang mencapai 90% lebih. Lainnya dengan  campuran untuk tujuan khusus. Campurannya ialah nikel, mangan, chroom, silisium, vanadium, dan sebagainya. Baja arang dibuat dalam perbandingan zat arang yang berlainan. Semakin tinggi prosentase zat arangnya, maka baja menjadi :
  1. Kekuatan tariknya bertambah.
  2. Sifat regang berkurang
  3. Kekrasannya bertambah juga sifat dapat dikeraskan , maksimum 17 % carbon
  4. Titik cair berkurang misal 0 % carbon titik cair 1539 ° C,1,7 % carbon titik cair 1380 ° C .
Nama-nama baja sesuai zat arangnya dan kegunaannya, seperti dibawah ini:
  1. Baja lunak dengan kadar zat arang 0,2% sampai 0,3% tidak punya kekuatan tarik yang tinggi, sifat regangnya besar.
  2. Baja dengan zat arang 0,3% sampai 1,7% dapat ditempa.
Untuk menyatakan sifat-sifat baja tersbut ditambah huruf lain dibelakangnya yaitu:
a. A untuk baja yang campurannya secara kimia dijamin
b. t    untuk baja tuang 
c. t.E ntuk baja tuang kwlitas istimewa. 
d. T.D untuk baja tuang dinamo.
e. C untuk baja disemen dan disepuh.

Angka –angka dibelakang huruf C setelah dikalikan, dengan 0,01 menyatakan zat arang.(carbon) dalam %.Bd.C10dengan kadar zat arang berturut-turut 0,1 dan 0,16%. Baja-baja ini dapat dikeraskan permukaannya. Bd.C25, Bd.C35.Bd.C45, Bd.C60 dengan kadar zat arangnya berturut : 0,25%,0,35%,0,45%,0,60%. 

Untuk menunjukan sifat baja, kekuatan  baja ,dibelakang huruf-huruf Bd ditulis dibelakangnya.
Bd.34   baja ini emmpunyai tegangan tarik maksimum 34 kg/mm2
Bdt 38   Baj tuang yang mempunyai tegangan tarik  maksimum 38 kg/mm2 
Bdt.E60 Baja tuang kwalilitet istimewa,yang mempunyai tegangan tarik  maksimum .
Bdt.D45 Baja tuang dinamo yang mempunayi tegangan tarik mak 45 kg/mm2.
Bd.00 baja yang tidak memerlukan persyaratan teknis.

Untuk menunjukan proses pembuatannya ,mak dibelakang penetapannya itu diberi huruf lagi  seperti berikut:
                     B     untuk baja bessemer
                    Th    untuk baja thomas
                     M    untuk baja siemens 
                     E     untuk baja listrik 

Baja dengan kadar 0,10 sampai 0,15% carbon digunakan untuk kawat. Tahanan jenisnya 0,13 Ohm mm2/m ini kalau arus searah yang mengalir,jika arus bolak-balik maka tahanan jenis dan kerugiannya bertambah disebabkan oleh sifat kemagnitan pada  baja. 

Seng 
Pemurnian diperoleh secara elektrolitis dari bahan oksida seng (ZnO).Pemurnian mencapai kadar 97,75%. Warna abu-abu muda dengan titik cair 419 ° C
 
Dan titik didih 906 ° C .Barat jenis seng 7,1. Daya mekanis  seng tidak kuat dan pada suhu biasa getas. Seng banyak dipakai sebagai pelindung karat, karena senglebih tahan karat dari logam lain, misalnya besi.

Timah hitam
Timah hitam d° C ikenal sebagi timbel.Logam yang berat, beratjenisnya 11,4 dan tahanan jenisnya 0,94. Logam itu lunak dan dapat dicairkan ,sehingga mudah dicetak. Titik cair timbel sekitar 325° C dengan titik didihnya 1560  ° C warna abu-abu. Timbel tahan terhadap udara, air, garam, asam belerang.

Timah Putih 
Biasa disebut timah saja,keadaanya hampir serupa dengan timbel. Warnanya putih mengkilat, titik cairnya lebih rendah dari timbel (232  ° C). Berat jenis 7,3, tahanan jenisnya kira-kira 0,15 Ohm. mm2/m keadaannya lunak dan mekanis tidak kuat. 

Karbon dan grafit 
Karbon itu ada bermacam-macamantar lain: 
a.  berbentuk hablur ,keras dan bening yaitu intan.
b.  Karbon tanpa bentuk
c. grafit berbentuk hablur yang susunan atom-atomkarbonya bersegi enam dan berlapis-lapis.

Grafit alam merupakan hasil tambang. carbon tanpa bentuk dihasilkan dengan menguapkan gas dari arang kayu, arang batu, kokas atau minyak tanah pada suhu antara 700 sampai 1200 °C. 

Banyak digunakan sebagai elektroda misalnya elemen-elemen kering. Elektroda bermacam-macam dapur listrik. Untuk sikat mesin  listrik. Grafit biasanya dipakai untuk pemakaian pada kimia listrik, karena lebih murni, penghantar yang abik, merupakan tahanan yang baik terhadap oksidasi.

Logam-logam Mulia 
Perak, emas dan platina Perak terdapat dalam logam-logam lain, misalnya timbel, timah dan seng. Setelah melalui proses pemurnian terdapatlah perak murni.Logam ini lunak ulet dan mengkilat. Titik cair dibawah tembaga yaitu : 960° C, berat jenis 10,5 dan tahanan jenis perak 0,016 Ohm.mm2/m
lebih rendah dari tembaga.

Emas  
Terdapat dalam persenyawaan dengan logam-logam lin, Pemurnian dikerjakan secara kimia, Emas yang muri sangat lunak,kekerasan dapat   dipertinggi dengan mencampurkan perak.Banyaknya perak dalam campuran ini menentukan besarnya karat. Artinya dalam 24 bagian yang 22 bagian  merupakan  emas , sisanya 2 bagian adalah perak.

Warna kuning mengkilat, berat jenis 19,3 titik cair 1063   ° C, 

Platina
Bahan yang tidak berkarat, dapat ditempa, regang, tetapi sukar dicairkan, tahan terhadap bahan-bahan kimia merupakan logam terberat dengan berat jenis 21,5 titik cairnya 1774 ° C, sedang tahanan jenisnya 0,42 Ohm.mm2/m.warna putih keabu-abuan. Pemurnian platina secara kimia. Platina dapat ditarik menjadi kawat halus dan filamen yang tipis. Dipakai dalam laboratorium, untuk unsur pemanas tungku –tungku listrik bila dibutuhkan panas yang tinggi, dapat mencapai 1300 ° C,Pemakaian dalam teknik listrik antar lain untuk kontak-kontak, peralatan laboratorium yang tahan karat, kisi tabung radio.

Bahan penghantar logam lain : 

Wolfram 
Hampir serupa dengan platina, keras dan berat jenisnya hampir sama. yaitu 20. Warnanya  juga putih kelabu. Tetapi titik cairnya jauh lebih tingggi 3400 ° C, ini merupakan angka tertinggi dari semua logam. Titik didihnya mencapai 5900 ° C, dengan tahan jenis 0,055 Ohm.mm2/m. Wolfram didapat dengan merduksi oksida wolfram dengan hidrogenyang dihasilkan dari dapur listrik. Dalam bidang listrik digunakan untuk : kawat pijar, lampu pijar, elektroda, pegas unsur pemanas, tabung sinar x.

Molibdium
Banyak miripnya dengan wolfram, baik keadaan maupun sifat yang dimilikinya. titik cairnya lebih rendah 2620 ° C, dan mendidih pad suhu 3700° C, tahanan jenisnya 0,048 Ohm.mm2/m. Pemakaiannya sama dengan wolfram yaitu bahan tabung elektron, sinar x, unsur pemanas yang perlu panas tinggi.

Dwi logam (bimetal)
Yang dimaksud dwilogam ialah dua buah logam yang dilas menjadi satu. Menurut ilmu alam bahwa logam akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika didinginkan.  

Bahan Thermocouple 
Sepasang logam atau paduan tertentu yang berbeda, jika dilas, atau dipatri menjadi satu membangkitkan daya elektromotoris termo apabila titik-titik kontaknya terdapat perbedaan panas. Daya elektro motoris yang terbangkit pada persambungan sebanding dengan perbedan suhu pada persambungan.seperti diketahui bahwa konstantan membangkitkan Daya electromotoris jika digabungkan dengan tembaga atau besi. maka dari itu digunakan dalam thermocouple. Thermocouple digunakan untuk mengukur suhu sampai 1600 ° C. 

Sumber : Materi Diklat Pemeliharaan Trafo Tenaga - PLN Coorporate University
Previous
Next Post »

Silahkan masukkan emailnya untuk ikuti postingan terbaru