Padat: Perbedaan antara revisi

'''Padat''' atau '''pejal'''<ref>{{Kamus|pejal}}</ref> adalah salah satu dari [[Wujud materi|empat wujud materi fundamentaldasar]] (lainnya adalah [[cairan]], [[gas]], dan [[Plasma (wujud zat)|plasma]]). Ia ditandai dengan kekakuan strukturnya dan resistensinya terhadap perubahan bentuk atau volume. Tidak seperti cairan, objek padat tidak mengalir untuk mengambil bentuk seperti wadahnya, tidak pula berekspansi mengisi seluruh volume yang dapat diisi seperti gas. [[Atom]]-atom dalam padatan terikat kuat satu sama lain, baik dalam {{Ill|kisi geometri|en|Geometric lattice}} teratur ([[Kristal|padatan kristal]], yang mencakup [[logam]] dan [[es]]) maupun tak teratur ([[padatan amorf]] seperti [[kaca]] jendela pada umumnya).

Padatan logam disatukan oleh elektron terdelokalisasi berdensitas tinggi, yang dikenal sebagai "[[ikatan logam]]". Dalam sebuah logam, atom mudah kehilangan [[elektron]] terluarnya ("valensi"), membentuk [[ion]] positif. Elektron bebas berkelana ke seluruh padatan, yang disatukan dengan kuat oleh interaksi elektrostatis antara ion dan awan elektron.<ref name="mortimer">{{cite book| author = Mortimer, Charles E.|title = Chemistry: A Conceptual Approach| url = https://archive.org/details/chemistryconcept00mort|location = New York:|publisher = D. Van Nostrad Company| edition = 3rd |date= 1975| isbn = 0-442-25545-4}}</ref> Masifnya jumlah [[Model elektron bebas|elektron bebas]] membuat logam memiliki konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Elektron bebas juga mencegah transmisi sinar tampak, membuat logam menjadi opak, mengkilat, dan [[Kilau (mineralogi)|berkilau]].

Padatan keramik terdiri dari senyawa anorganik, biasanya [[oksida]] unsur kimia.<ref>{{Cite web|url=http://autocww.colorado.edu/~toldy3/E64ContentFiles/Construction/Ceramics.html|title=Ceramics|website=autocww.colorado.edu|access-date=2017-05-09|archive-date=2019-07-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20190717132955/http://autocww.colorado.edu/~toldy3/E64ContentFiles/Construction/Ceramics.html|dead-url=yes}}</ref> Mereka inert secara kimia, dan seringkalisering kali mampu menahan erosi kimia yang terjadi di lingkungan asam maupun basa. Keramik umumnya dapat menahan suhu tinggi antara {{convert|1000|-|1600|°C|°F}} (1800 sampai 3000 & nbsp; ° F). Pengecualian meliputi bahan anorganik non-oksida, seperti [[nitrida]], [[borida]] dan [[karbida]].

Sebagai contoh lain aplikasi keramik, pada awal 1980an, [[Toyota]] meneliti produksi mesin keramik [[proses adiabatik|adiabatik]] dengan suhu operasi lebih dari {{convert|6000|°F|°C}}. Mesin keramik tidak memerlukan sistem pendingin sehingga memungkinkan pengurangan berat yang besar dan karena itu bahan bakar menjadi lebih efisien. Dalam mesin logam konvensional, sebagian besar energi yang dilepaskan dari bahan bakar harus dihamburkan sebagai {{ill|limbah panas|en|waste heat}} untuk mencegah melelehnya bagian yang terbuat dari logam. Penelitian juga sedang dilakukan dalam mengembangkan suku cadang keramik untuk [[Mesin kalor|mesin]] [[turbin gas]]. Mesin turbin yang terbuat dari keramik dapat beroperasi lebih efisien, sehingga jarak jelajah dan daya angkut pesawat terbang lebih besar untuk jumlah bahan bakar tertentu. Bagaimanapun, mesin semacam ini tidak diproduksi karena kesulitan dan mahalnya biaya pembuatan suku cadang keramik dalam presisi dan durabilitas yang mencukupi. Metode pemrosesan seringkalisering kali menghasilkan cacat mikroskopik yang seringkalisering kali memiliki peran yang merugikan pada proses penyinteran, yang berakibat pada proliferasi retak, dan puncaknya adalah kegagalan mekanis.

[[Bahan komposit]] mengandung dua atau lebih fase makroskopik, yang seringkalisering kali berupa keramik. Misalnya, matriks kontinyukontinu, dan fase terdispersi partikel keramik atau serat.

Banyak bahan alami (atau biologis) adalah komposit kompleks dengan sifat mekanik yang luar biasa. Struktur kompleks ini, yang telah muncul dari ratusan juta tahun evolusi, adalah bahan inspirasi para ilmuwan dalam merancang bahan baru. Karakteristik mereka yang menentukan meliputi hirarkihierarki struktural, multifungsi dan kemampuan swasembuh (''self-healing''). Swakelola (''self-organisation'') juga merupakan ciri mendasar dari banyak bahan biologis dan cara pembentukan struktur dari tingkat molekuler. Dengan demikian, {{ill|swasusun|en|self-assembly}} muncul sebagai strategi baru dalam sintesis kimia biomaterial berkinerja tinggi.

Sifat fisika unsur dan senyawa yang memberikan bukti konklusif komposisi kimia meliputi bau, warna, volume, densitas (massa per satuan volume), titik leleh, titik didih, kapasitas panas, bentuk fisik dan wujud pada suhu kamar (padat, cair atau gas , kubik, kristal trigonal, dll.), kekerasan, porositas, indeks bias dan banyak lainnya. Bagian ini membahas beberapa sifat fisika bahan dalam wujud padat.