Pengertian Cacat Kristal

Kristal yang sempurna adalah kristal yang susunan atomnya seluruhnya teratur mengikuti susunan atom dalam kristal pola tertentu. Cacat yang dimaksud disini adalah cacat ketidaksempurnaan susunan atom dalam kristal (lattice). Cacat dapat terjadi karena adanya solidifikasi (pendinginan) ataupun akibat dari luar. Dalam kenyataan kristal tidaklah selalu merupakan susunan atom-atom indentik yang tersusun secara berulang diseluruh volumenya. Kristal biasanya mengandung ketidak-sempurnaan yang kebanyakan terjadi pada kisi-kisi 3 kristalnya. Karena kisikisi kristal merupakan suatu konsep geometris, maka ketidak-sempurnaan berdimensi nol (ketidaksempurnaan titik), ketidaksempurnaan berdimensi satu (ketidaksempurnaan garis), ketidak-sempurnaan berdimensi dua (ketidaksempurnaan bidang), selain itu terjadi pula ketidak-sempurnaan volume.

Macam-Macam Cacat Kristal

1.  Cacat Titik

a) Vakansi dan Interstisi-Diri

Vakansi adalah Kekosongan sisi kisi yaitu sisi yang seharusnya ditempati atom, kehilangan atomnya. Vakansi terbentuk selama proses pembentukan dan juga karena getaran atom yang mengakibatkan perpindahan atom dari sisi kisi normalnya.

Interstisi-Diri (self-interstitial) adalah sebuah atom dari bahan kristal yang berdesakan ke dalam sisi interstisi, yaitu ruang kosong kecil dimana dalam kondisi normal tidak diisi atom. Jenis cacat ini bisa dilihat pada logam, interstisi diri mengakibatkan distorsi yang relatif besar di sekitar kisi karena atom interstisi lebih besar dari ruang intertisi. Karena itu pembentukan cacat ini kemungkinannya kecil, dan juga konsentrasinya keci, diman konsentrasinya jauh lebih kecil dari cacat vakansi.

b) Impuritas Pada Bahan Padat

Impuritas adalah atom asing yang hadir pada material. Logam murni yang hanya terdiri dari satu jenis atom adalah tidak mungkin. Impuritas bisa menyebab-kan cacat titik pada kristal. Ada paduan dimana atom impuritas sengaja ditambah-kan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atau ketahanan korosi.

2. Dislokasi Cacat Linier

Dislokasi adalah Cacat linier atau satu dimensi dimana didekatnya beberapa atom tidak segaris. Ada 3 jenis dislokasi yaitu : dislokasi sisi, dislokasi ulir, dan dislokasi campuran.

a) Dislokasi sisi

Dislokasi sisi/pinggir adalah terdapatnya bidang atom ekstra atau setengah bidang, dimana sisinya terputus didalam kristal, memperlihatkan skematik dari dislokasi sisi.

b) Dislokasi Ulir

Dislokasi ulir terbentuk karena gaya geser yang diberikan menghasilkan distorsi seperti yang ditunjukkan Gambar. Daerah depan bagian atas kristal tergeser sebesar satu atom kekanan relatif terhadap bagian bawah.

c. Dislokasi Campuran

Jika pada material dijumpai kedua jenis dislokasi diatas maka disebut material mempunyai dislokasi campuran. Contoh dislokasi campuran bisa dilihat pada Gambar.

3. Cacat Antar Muka

Cacat antar muka adalah batas yang mempunyai dua dimensi yang biasanya memisahkan daerah-daerah pada material yang mempunyai struktur kristal dan/atau orientasi kristalografi yang berada. Cacat jenis ini antara lain: permukaan luar, batas butir, batas kembar, kesalahan tumpukan dan batas fasa.

a) Permukaan Luar Satu dari batas yang paling jelas adalah permukaan luar/eksternal, dimana struktur kristal berakhir. Atom-atom permukaan tidak terikat ke semua atom terdekat, dan karenanya akan mempunyai tingkat energi yang lebih tinggi dari pada atom-atom dibagian dalam.

b) Batas Butir. Batas butir memisahkan dua butir atau kristal kecil yang mempunyai orientasi kristalografi yang berbeda pada material polikristal. Batas butir secara skematik digambarkan pada Gambar. Didalam batas butir terdapat atom yang tak bersesuaian pada daerah transisi dari orientasi kristal butir satu ke butir lain didekatnya.

C. Batas Kembar. Batas kembar adalah batas butir tipe khusus dimana terdapat simetri kisi cermin, yaitu atom-atom pada sebuah sisi batas berada pada posisi cermin dari atom-atom pada sisi lainnya Gambar. Daerah antara batas butir ini disebut kembar/twin.

  

4. Cacat Bulk Atau Volume

Cacat lainnya yang ada pada semua material padal dimana cacat ini lebih besar dari yang sudah dibicarakan adalah pori, retak, inklusi benda asing dan fasa-fasa lainnya. Cacat-cacat ini timbul biasanya selama tahap-tahap proses dan pabrikasi.

Sekian artikel Pengertian Cacat Kristal ini saya berikan semoga bermanfaat Bagi yang membaca ini.