HP CS Kami 0852.25.88.77.47(WhatApp) email:IDTesis@gmail.com BBM:5E1D5370

Pengaruh Waktu Tanah Terhadap Karakteristik Komposit Matriks Keramik

Judul : Pengaruh Waktu Tanah Terhadap Karakteristik Komposit Matriks Keramik C/AI Produk Directed Metal Oxidation (DIMOX)

ABSTRAK

Keramik merupakan material yang memiliki kekerasan yang sangat tinggi dan getas (getas). Untuk meningkatkan ketangguhan keramik,maka dikembangkan CMCs (Ceramic Matix Composite). Salah satu metode untuk memproduksi CMCs adalah dengan melalui proses DIMOX, yaitu cara mengoksida leburan logam dalam atmosfer dapur. Karakteristik produk CMCs yang dihasilkan melalui metode ini dipengaruhi oleh variabel waktu tahan, temperatur, dopant serta atmosfer tempat berlangsungnya proses pembentukan komposit.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari proses pembuatan CMCs C/Al melalui proses DIMOX dan pengaruh waktu tahan terhadap karakteristik produk CMCs yang dihasilkan. Pada penelitian ini dilakukan variasi waktu tahan, dimana digunakan waktu tahan 8, 10, 15, 20, 24 jam pada temperatur 1100 0C. Karakterisasi terhadap produk komposit yang dihasilkan dilakukan melalui pengujian densitas dan porositas, pengujian kekerasan mikro, pengamatan struktur mikro dengan menggunakan mikroskop optik dan SEM serta pegujian komposisi kimia.

Infiltrasi prabentuk C oleh leburan Al dapat terjadi secara optimum pada waktu tahan 24 jam. Produk CMCs dengan densitas yang tertinggi, sebesar 3,17 gram/cm3, diperoleh pada waktu tahan 24 jam. Porositas produk CMCs cenderung meningkat seiring dengan penambahan waktu tahan. Produk CMCs dengan kekerasan mikro tertinggi, sebesar 14300 Mpa pada waktu tahan 24 jam. Laju keausan produk CMCs tertinggi, sebesar 2.03×10-6 mm3/mm terdapat pada waktu tahan 24 jam. Partikel C terdistribusi cukup merata pada produk CMC C/Al. Pada produk CMCs pada daerah sekitar partikel C dapat ditemui adanya Al, spinel (MgAl2O4), Al2O3.

Kata Kunci: Proses DIMOX, CMCs C/Al, Waktu Tahan.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi modern membutuhkan material-material dengan sifat-sifat yang tidak dapat dipenuhi oleh material paduam logam konvensional, keramik, maupun polimer. Berbagai kombinasi dari sifat-sifat material ini dapat dicapai dengan mengembangkan material komposit. Material komposit merupakan gabungan dari dua atau lebih material atau fasa yang berbeda. Para ilmuwan hingga saat ini terus mengembangkan berbagai kombinasi dari logam, keramik untuk menghasilkan material baru dengan berbagai sifat mekanis, seperti kekakuan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap temperatur tinggi yang lebih baik. CMCs ( Ceramic Matrix Composites / Komposit matriks keramik) merupakan salah satu jenis komposit yang banyak dikembangkan untuk ditingkatkan ketangguhannya karena matriks keramiknya sangat brittle sehingga mudah mengalami perpatahan.

Salah satu metode untuk pembentukan CMCs yang sedang berkembang adalah proses DIMOX ( Directed Metal Oxidation ). DIMOX merupakan metode untuk membentuk CMCs melalui reaksi langsung dari logam cair dengan oksidan. Prinsip dasarnya adalah dengan mereaksikan secara langsung leburan logam dengan oksidan atau udara sehingga leburan logam akan menginfiltrasi prabentuk ( preform ) menghasilkan matriks paduan keramik dengan sedikit logam sisa. Proses pembentukan CMCs melalui proses DIMOX ini banyak digunakan untuk berbagai aplikasi industri yang membutuhkan ketahanan pada suhu tinggi, contohnya turbine, heat exchanger, dan saluran pembakaran ( combustor lean transition liners ).

Al merupakan logam komersial yang ulet dan C merupakan keramik getas. Penggabungan kedua material ini menjadi suatu produk CMCs dengan metode DIMOX termasuk masih sangat jarang dilakukan, sehingga karekteristik dari kombinasi kedua material ini masih belum banyak diketahui. Untuk membantu proses pembasahan ( infiltrasi ) prabentuk C oleh logam Al maka diberikan dopant ( pengotor ) yang berupa logam MgO dengan komposisi tertentu. Proses DIMOX merupakan proses manufaktur CMCs yang dipengaruhi oleh variabel seperti temperatur, waktu tahan, dopant serta atmosfer tempat berlangsungnya proses pembentukan komposit tersebut.

Leave a Reply