PENGARUH PELAPISAN PERMUKAAN PARTIKEL SiC DENGAN OKSIDA METAL TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC

Transkripsi

1 126 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: PENGARUH PELAPISAN PERMUKAAN PARTIKEL SiC DENGAN OKSIDA METAL TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC M. Zainuri 1,2, Eddy S Siradj 1, Dedi Priadi 1, Anne Zulia 1, dan Darinto 2 1. Departeen Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia 2. Jurusan Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Noveber, Surabaya 60111, Indonesia Abstrak Koposit isotropik Al/SiC yang dibuat dengan etode etallurgi serbuk kualitas ekaniknya sangat ditentukan oleh kualitas ikatan perukaan antara atrik (Al) dan penguat (SiC). Kualitas ikatan perukaan akan enentukan nilai odulus elastisitas koposit yang dibuat elalui etode ase padat. Pelapisan oksida etal pada perukaan partikel SiC dapat eningkatkan kualitas ikatan interasial antara atrik dan penguat. Pada penelitian ini enggunakan tiga aa pelapis oksida etal, yaitu Al oksida, Mg oksida, dan Cu oksida yang dideposisikan pada perukaan partikel SiC. Dari ketiga jenis pelapis itu pelapis Al 2 O 3 epunyai peran sebagai pengikat antara atrik dan penguat paling baik dibandingkan CuO atau MgO. Adanya ase interetalik pada pelapis CuO dan porus pada pelapis MgO erupakan indikasi yang enyebabkan penurunan kualitas dari aterial koposit Al-SiC. Pada seua variabel raksi volue SiC pada koposit Al/SiC pelapis aluuniu oksida epunyai nilai odulus elastisitas yang paling tinggi dibandingkan kedua pelapis oksida lainnya. Abstrat The Inluene o Coating Oxide Metal on Surae o SiC Partiles to Elasti Modulus o Al/SiC Coposites. The isotropi oposites o Al/SiC is ade by powder etallurgy ethod, the quality o ehanial aterials depend on interaial bonding between atrix (Al) and reinoreent (SiC). The quality o interaial bonding an inluene to elasti odulus o oposites whih is ade by solid proess. SiC partiles were oated by etal oxide ai to enhane quality interaial bonding between atrix and reinoreent. These researh using three kinds o oating aterials, whih are Mg oxide, Cu oxide and Al oxide, and these aterials were deposited on surae o SiC partiles. Fro three kinds o aterials oating Al 2 O 3 is the best to enhane quality interaial bonding between atrix and reinore than the others as CuO or MgO. There is Interetali phase oratted on CuO oating, and MgO oating have any porous where they an ake derease quality o Al-SiC oposites. All o volue ration o SiC on the Al/SiC oposites, whih oxide aluinu oating on SiC surae have highest value o elasti odulus than the others etal oxides. Keywords: oposites, isotropi, interaial bonding, atrix, reinoreent, elasti odulus 1. Pendahuluan Perasalahan utaa pada pebuatan aterial koposit berbasis serbuk etallurgi yang diperkuat dengan aterial keraik adalah siat kebasahan (wetability) yang rendah antar kedua aterial tersebut. Hal tersebut dikarenakan keraik epunyai siat yang innert pada teperatur rendah, sehingga proses diusi atoik antar perukaan partikel sulit terjadi pada saat proses sintering. Berbagai etode telah dikebangkan dan dilakukan penelitian untuk eningkatkan eek kebasahan dengan ara erekayasa perukaan partikel keraik agar eningkat kebasahannya dengan aterial loga. Koposit isotropik yang berbasis etal sebagai atrik dengan penguat keraik seara uu dikenal sebagai Metal Matrix Coposites (MMC s ) sekarang banyak dilakukan penelitian seara intensi dala pengebangan berbagai siat yang dikehendaki dala aplikasinya. Salah satu aterial tersebut adalah Al/SiC yang telah laa ditengarai erupakan aterial koposit yang epunyai banyak keunggulan, epunyai beberapa siat keunggulan dala berbagai siat yang diperlukan dala penerapan teknologi aterial dewasa ini. Material tersebut juga epunyai kendala yang ukup signiikan dala aspek kebasahan antar aterial pebentuknya. 126

2 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: Salah satu etode untuk enegah terbentuknya karbida pada perukaan partikel SiC dilakukan dengan ara elapisi perukaan partikel SiC dengan loga atau oksida loga. Pelapisan oksida etal pada aterial SiC akan eningkatkan aspek kebasahan antara penguat (SiC) terhadap aterial atrik (Al). Metode pelapisan pada perukaan partikel SiC adalah eletroless paltting, dengan enggunakan variabel larutan ionik Al, Mg, Cu, dan raksi volue penguat SiC. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan enunjukkan adanya pengaruh lapisan tipis oksida etal pada perukaan SiC terhadap kualitas ikatan perukaan terhadap atrik Al. Hal tersebut terkait dengan nilai odulus elastisitas koposit Al/SiC yang enderung eningkat terhadap variabel raksi volue penguat SiC dibandingkan koposit tanpa enggunakan pelapis etal oksida. Material koposit. Material koposit erupakan kobinasi dua atau lebih aterial yang berbeda, dengan syarat adanya ikatan perukaan antara kedua aterial tersebut. Koposit tidak hanya digunakan untuk siat struktural tapi dapat juga dianaatkan untuk berbagai siat yang lainnya seperti listrik, panas, atau aterialaterial yang eperhatikan aspek lingkungan. Koposit pada uunya diklasiikasikan enjadi 2 bagian yang berbeda diana asa kontinyu disebut atrik, dan asa diskontinyu disebut sebagai penguat. Kriteria koposit didasarkan kepada jenis atrik yang digunakan seperti koposit beratrik aterial organik yang disebut sebagai (Organi Matrix Coposites/OMCs), Koposit beratrik loga (Metal Matrix Coposites/MMCs). Koposit beratrik keraik (Cerai Matrix Coposites/CMCs) [1]. Berdasarkan jenis bentuk penguatnya, koposit dapat diklasiikasikan enjadi beberapa tipe koposit, partikulat, whisker, serat dan anyaan. Siat koposit tergantung pada beberapa proses yang epengaruhinya, diantaranya adalah jenis aterial koposit yang digunakan, raksi volue penguat, diensi penguat, dan beberapa variabel-variabel proses yang lain. Koposit partikulat, supaya dapat eningkatkan kualitas siatnya biasanya enggunakan raksi volue penguat di atas 10% atau lebih [2]. Penguat yang disebut partikulit jika diensi ayor dan inornya endekati satu. Koposit partikulat pada uunya diberi penguat aterial keraik seperti SiC, Al 2 O 3, SiO 2 dan aterial keraik yang lainnya. Keunggulan dari aterial MMCs, epunyai siat kekakuan yang tinggi, densitas yang rendah, kekerasan yang tinggi dan biaya produksi yang ukup rendah [3,4]. Modulus elastisitas koposit isotropik teoritik. Pada koposit isotropik partikulit atau short iber dapat digunakan persaaan Tsai Halpin. Dengan enerapkan aktor geoetri partikel penguat yang diperoleh dari bentuk geoetri partikel penguat sebagai ungsi dari arah beban, geoetri dan orientasi penguat dapat enjadi bahan pertibangan aktor geoetri [1,5] E E = (1 + 2SqV ) 1 qv (Pers. 1) Diana : ( E / E ) 1 q = (Pers. 2) ( E / E ) + 2S Diana S erupakan aktor geoetri iber atau partikel (l/d). Dari hasil penelitian aterial koposit dengan atrik agnesiu dan SiC sebagai penguat, diperoleh nilai S pada SiC saa dengan 2 [1]. Koposit unidireksional erupakan koposit yang epunyai orientasi penguat yang saa, peberian beban eksternal yang arahnya saa dengan orientasi penguat koposit disebut dengan beban longitudinal, aka koposit akan engalai strain yang saa antara atrik dan penguat (isostrain). Modulus " elastisitas koposit longitudinal E (upper bound) dapat dinyatakan dengan ( rule o ixture) [1,6] E = E V + E V " (Pers. 3) Beban transversal pada aterial koposit unidireksional, erupakan beban yang tegak lurus dengan luas penapang penguat. Akibat peberian beban yang kuat pada arah tersebut enyebabkan terjadinya elongation yang berbeda antara penguat dan atrik, dengan besar beban eksternal yang dialai atrik dan penguat saa besar (isostress). Modolus elastisitas dari koposit pada beban transversal (lower bound) dapat dinyatakan dengan: 1 V V = + (Pers. 4) E E E Diana E odulus elastisitas, V raksi volue, (koposit), (atrik), dan (penguat). Kedua persaaan di atas dapat digunakan untuk enguji kualitas ikatan antar perukaan antara atrik dan penguat koposit. Pengaruh interasial. Dibandingkan dengan aterial onolitik ikrostruktur dan interasial pada koposit dengan atrik etal MMCs tidak dapat dianggap dala keadaan terisolasi, ereka saling kait terkait. Interaksi dan reaksi kiia antara atrik dan penguatnya ditentukan oleh adesi interasial, karakteristik koponen-koponen pebentuk koposit dan karakteristik ekaniknya. Pada teperatur tinggi yang

3 128 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: diperlakukan pada aterial MMCs ikrostrukturnya akan enderung stabil untuk penahanan waktu yang laa. Kestabilan teral dan kegagalannya ditentukan oleh perubahan ikrostruktur dan interasialnya, yakni proses reaksi dan partiipat. Tegangan teral pada aterial MMCs dapat terjadi elalui perlakuan isoteral atau berubah-ubah (Cylially). Terbentuknya ase pada daerah interasial atrik dan penguat aterial koposit, sangat ditentukan pada saat proses produksi dan karakteristik aterial etal koposit. Fase interasial yang terbentuk enentukan adhesiitas dari atrik dan penguatnya. Pada prinsipnya koposit yang dibentuk dari atrik dan penguat keraik, agar terjadi adhesiitas yang baik sangat ditentukan oleh kebasahan (wettability) antar aterial-aterial pebentuk koposit [7]. Konsep reaksi interasial pada aterial koposit sangat penting, karena hal tersebut akan enghasilkan ase baru dan energi-energi interasialnya dapat dirubah seara subtansial sehingga kebasahan atau perekatan antara penguat dan atrik dapat terjadi dengan baik. Fase interasial yang terbentuk pada perukaan atrik penguat, yang terjadi akibat reaksi kiia atau hasil rekayasa pelapisan ketebalannya dapat enurunkan kekuatan koposit [8]. Pelapisan oksida etal dengan etode eletroless platting. Teknologi pelapisan erupakan bidang baru yang dikebangkan dala skala industri aupun skala riset. Teknologi pelapisan diterapkan dala berbagai aplikasi baik untuk loga, keraik (karbida, nitride dan oksida) hingga dikebangkan untuk aterial baru dengan satu atau banyak lapisan pada substrat loga aupun non loga. Aplikasi aterial oating adalah untuk koponen esin, alat elektronik, sensoir, oil, optoelektronik, teknologi kesehatan dan banyak aplikasi lainnya. Eletroless plating biasanya digunakan untuk koponen ekanik ataupun elektronik khususnya untuk eningkatkan ketahanan aus (wear resistane) dan dala beberapa kasus dilakukan untuk eningkatkan ketahanan korosi (dengan perlakuan khusus). Proses ini sangat tidak tergantung dari geoetri speien. Beberapa standar kepresisian koponen dapat diperoleh dengan elektroless nikel untuk eperoleh toleransi diensi. Koposite dengan elektroless nikel yang engandung partikel silikon karbida (SiC) dapat enaikkan ketahanan aus dan enurunkan koeeisien riksi. Eletroless plating adalah deposisi etal dari larutan dengan engunakan agen pereduksi (RA) dala larutan atau disolusi substrate dengan elektron bebas. Eletroless plating dapat dibagi enjadi dua odel, yaitu autoatalyti plating dan ion-exhange plating [9]. (i) Autoatalyti Plating Proses autoatalyti plating ditentukan oleh elektron bebas yang berasal dari reduksi agen (RA). Elektron bebas ini bergabung dengan ion loga di dala larutan dan ebentuk loga padat pada perukaan. Karena elektron diperoleh dari reduksi agen, aka proses pelapisan (oating) ini dapat terjadi setelah substrate tertutup/terlapisi dengan ketebalan tertentu. Elektroless nikel adalah salah satu ontoh dari autoatalyti plating. (ii) Ion-Exhange Plating Jenis yang lain dari eletroless plating adalah ionexhange plating. Proses dari jenis eletroless ini berbasis pada oksidasi (dissolution) dari substrate yang akan dilapisi dan proses reduksi (deposition) oleh ion loga yang lain yang berasal dari larutan pelapis. Lapisan yang terbentuk dengan proses ini biasanya lebih tipis, sebab proses pelapisan akan terhenti ketika seluruh substrate telah terlapisi dan tidak dapat dihasilkan lagi supplai eletron dengan proses oksidasi. Loga yang dilapisi dengan etode ini biasanya adalah seng dan tiah, sehingga prosesnya disebut zinate-proess, stannate-proess atau odiikasi siat zinate/stannateproess. Proses elektrolitik plating sering epersyaratkan perlakuan pendahuluan untuk eningkatkan keapuan adesi. Ketika digunakan perlakuan pendahuluan (pretreatent) untuk paraeter proses yang benar seperti kebersihan perukaan yang akan dilapisi, aka akan berpengaruh terhadap kualitas lapisan yang akan dilakukan. 2. Metode Penelitian Proses pelapisan SiC partikel dengan AlMg (oksida). Pada penelitian ini digunakan serbuk aluuniu produk Merk (PA), dan partikel penguat keraik SiC (220 Mesh). Partikel penguat SiC dibersihkan dengan ultra soni leaner dala edia alkohol (90 %), dan di keringkan dala oven C. Partikel SiC dilapisi dengan variabel ion Al, Mg dan Cu dala larutan HNO 3 elalui ekanise eletroless plating. Media elektrolit yang digunakan terdiri dari Mg 0, 25 gr, Al 0,5 gr dan Cu (1 gr) asing-asing dala edia elektrolit HNO 3 40 l. Proses oating oksida etal pada partikel SiC dilakukan dengan enggunakan agneti stirer dengan teperatur C. Proses oksidasi pada partikel SiC dilakukan dala urnae pada teperatur C, dilanjutkan pada teperatur C selaa satu ja Proses pebuatan koposit Isotropik Al/SiCp dengan ekanise old opating. Partikel SiC yang telah terlapisi di blending dengan partikel serbuk Al dala N-butanol (wet ixing), dengan enggunakan agneti stirer pada teperatur C. Masing-asing apuran divariasikan penguat SiC dengan raksi volue 10, 20, dan 30 % terhadap volue total koposit. Setelah proses selesai asing-asing koposisi Al/SiCp yang sudah kering diasukkan ke dala etakan silinder stainles steel berdiaeter 14 dengan tinggi 120. Besarnya gaya kopaksi untuk pebuatan green density dibuat tetap sebesar 15 KN dengan laa penahanan 10 enit, dan enggunakan peluas padat Zn-stearat untuk engurangi gesekan.

4 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: Proses sintering dilakukan dala keadaan vaku 10-3 thorr, enggunakan rotary vauu pup pada teperatur presintering C selaa 20 enit dan dilanjutkan dengan sintering pada teperatur C (60 enit). Karakteristik koposit isotropik Al/SiC. Untuk enganalisa ikrostruktur, dan kualitas interasial pada koposit isotropik Al/Si enggunakan Sanning Elletron Mirosope (SEM). Identiikasi ase-ase yag terbentuk setelah proses sintering pada koposit Al/SiC, dianalisis enggunakan X-Ray Diration (X-RD ). Identiikasi siat ekanik koposit. Salah satu siat ekanik aterial adalah nilai odulus elastisitas, diana nilai tersebut diperoleh berdasarkan nilai slope pada daerah elastisitas aterial. Nilai tersebut dapat dianalisis berdasarkan korelasi antara stress-strain pada daerah elastis hasil pengujian tensile strenght atau opression test. Pada penelitian ini data stress-strain digunakan etode opression test, dengan perbandingan l/d lebih besar dari Hasil dan Pebahasan Mikrostruktur lapisan oksida pada perukaan parikel SiC. Pada penelitian ini tujuan utaanya adalah engetahui pengaruh pelapisan oksida etal pada perukaan penguat SiC, yang berperan sebagai penguat pada aterial koposit isotropik Al/SiC terhadap nilai odulus elastisitasnya. Koposit dibuat dengan etode solid proess, dengan proses pelapisan enggunakan eletroless platting pada lingkungan atosir. Berdasarkan pengaatan strukturikro pada perukaan SiC yang dilapisi oksida Al, Mg dan Cu dengan enggunakan SEM dapat di lihat pada Gabar 1. Pada pelapisan ion Mg yang ebentuk lapisan MgO hasil reaksi oksidasi dengan atosir, terlihat (Gb.1a) tanpa pelaapis dan (Gb.1b) lapisan oksida Mg sangat tipis berdasarkan skala SEM kurang dari 1 µ. Hal tersebut sangat berbeda dengan pelapisan oksida Cu dan Al (Gb.1,d), enunjukkan pelapisan yang lebih erata dan tebal. Kualitas lapisan tidak dapat ditinjau dari segi diensi lapisan saja, tetapi ase ase yang terjadi pada pelapis di perukaan SiC juga berpengaruh terhadap ikatan antar peukaan antara penguat SiC dan atrik Al pada koposit Al/SiC.Berdasarkan analisa X-RD pada partikel SiC yang telah dilapisi ion Mg, Cu, dan Al dapat dilihat seperti pada Gabar 2. Pada gabar di atas terlihat (Gb.2a ) tanpa enggunakan pelapis hanya terdapat SiC dan SiO 2, dan yang enggunakan pelapisan dengan enggunakan Al 2 O 3 terlihat terbentuk beberapa ase pada daerah perukaan (Gb.2b) ase oksida Al, aluniu karbida (Al 2 C 3 ) dan SiO 2. Fase-ase oksida yang terbentuk erupakan ase yang konstrukti dala eningkatakan wetability antara SiC terhadap atrik Al. Terbentuknya ase karbida dala julah yang besar akan dapat enurunkan kualitas ikatan perukaan antara atrik dan penguat. Pada pelapis ion g dala ebentuk ase oksida agnesiu (MgO) (Gb.2), terlihat adanya ase interetalik MgSi yang sangat labil dala lingkungan oksida, dan enderung dapat endegrasi ase interasial yang terbentuk sebagi binder. Pada pelapisan oksida tebaga oksida (CuO) (Gb.2d) hasil analisa XRD terlihat hanya ase CuO yang paling doinan pada perukaan partikel SiC, ase-ase SiC dan SiO 2 erupakan ase urni dari penguat dan oksidanya (SiO 2 ) sudah terbentuk pada partikel SiC saat pebuatan partikel SiC. Mikrostruktur koposit Al/SiC dengan penguat SiC terlapisi Oksida etal. Kerapatan ikatan antar partikel penguat SiC dan atrik Al ada koposit isotripk Al/SiC dapat teraati seara kualitati berdasarkan analisa strukturikro. Dari ketiga lapisan oksida yang digunakan dala eningkatkan ikatan interasial antara atrik dan penguat, strukturikro yang terjadi seperti pada Gabar 3 Strukturikro pada pelapisan MgO (Gb.3b), terlihat aterial koposit lebih porus dan banyak terbentuk debonding antarr atrik-atrik (Al-Al) dan atrikpenguat (Al-SiC). Dibandingkan dengan pelapisan MgO, pelapisan CuO (Gb.2) terlihat nyebabkan ikatan antar aterial pebentuk koposit lebih rapat. Dibandingkan dengan kedua jenis pelapis tersebut pelapis Al 2 O 3 epunyai kopaktibilitas antar atrik dan penguatnya paling baik. Pada pelapis Al 2 O 3 enunjukkan wetability antara atrik dan penguat yang tinggi, sehingga dapat eningkatkan transer tegangan ekstenal dari atrik ke penguat sangat baik. Ikatan interasial antara atrik dan penguat yang baik erupakan salah satu indikator dari aterial koposit yang epunyai kualitas ekanik yang paling sepurna. Kegagalan aspek penguat pada aterial koposit banyak terjadi karena tidak adanya ikatan interasial antara atrik dan penguat, akibat berbagai aspek diantaranya terbentuknya ase akibat rekasi kiia pada daerah antar perukaan atrik dan penguat. Pada aterial etal atrix oposites (MMCs) dengan penguat partikel keraik, epunyai perbedaan ekspansi teral antara penguat dan atrik. Pada saat proses peanasan elalui ekanise sintering, sering terjadi peuaian yang tidak erata antara atrik dan penguat, sehingga hal tersebut dapat engakibatkan debonding pada atrik an penguatnya. Pada dasarnya wetability antara atrik etal dan penguat keraik sangat rendah pada saat dbuat koposit MMCs, sehingga pengaruh pelapisan oksida dengan ase etastabil akan apu berperan sebagai binder antara penguat dengan atrik pada koposit.

5 130 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: (a) (b) () (d) Gabar 1. Mikrostruktur perukaan partikel SiC. (a) Partikel SiC sebelu terlapisi (b) terlapisi MgO (b) terlapisi CuO () terlapisi Al 2 O 3 (a) SiC tanpa oating SiO 2 SiC (b) Itensitas Theta () (d) Gabar 2. Analisa ase pada partikel SiC yang terlapisi ase etal oksida dengan enggunakan X-Ray diration (a) lapisan Al 2 O 3 (b) lapisan MgO () lapisan CuO Modulus elastisitas koposit Al/SiC dengan penguat SiC yang terlapisi oksida etal. Modulus elastisitas aterial koposit erupakan salah satu perora untuk sebagai indikasi siat ekanik yang sangat baik. Modulus elastisitas dianalisa berdasarkan konsep elstisitas aterial, yang ennjukkan slope antara stressstrain. Pada aterial koosit isotropik nilai odulus elastisitas dapat diprediksi berdasarkan konsep Hal-pin tsai dengan pendekatan enggunakan inite eleen pada penguat berbentuk kubik atau silinder. Pada koposit isotropik Al-SiC yang dilakukan dala penelitian ini, hasil analisa nilai odulus elastisitas dibandingkan nilai seara epirik dan hasil eksperien berdasarkan uji kopressi.untuk engetahui pengaruh pelapisan etal oksida pada perukaan penguat SiC, kedua hasil ekperien dan epirik juga dibandingkan dengan koposit Al-SiC yang tanpa enggunakan pelapisan (Non-Coating).

6 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: Gabar 3. Mikro Struktur Koposit Al/SiC yang dioating dengan (a) ion Al, (b) Ion Mg, dan () Ion Cu Gabar 4. Graik perbandingan odulus elastisitas pada koposit Al/SiC dengan variable raksi volue SiC seara teoritk, tanpa pelapisan dan SiC dengan pelapis (a) MgO, (b) Al 2 O 3, () CuO

7 132 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: Pada Gabar 4, terlihat perbedaan yang sangat jelas antara partikel SiC tanpa pelapisan dengan yang terlapis etal oksida pada perukaannya pada nilai odulus elastisitasnya. Seua raksi volue penguat (v/vo %) SiC pada koposit Al-SiC dengan enggunakan pelapis epunyai nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa pelapis. Hasil ekperien enunjukkan nilai odulus elastisitas dengan enggunakan pelapis etal-oksida endekati nilai teoritik.untuk elihat hasil paling baik dari ketiga aterial etal-oksida sebagai pelapis partikel SiC, pada koposit Al-SiC dapat dilihat pada Gabar E, Mod.Elastisitas (GPa) Lps.MgO Lap.Al2O3 Lap.CuO Fraksi Volue SiC (v/vo %) Gabar 5. Graik odulus elestisitas Koposit Al-SiC dengan SiC ter oating etal oksida Gabar 6. Graik perbandingan odulus elastisitas pada koposit Al/SiC dengan variabel raksi volue SiC terhadap odulus elastisitas upper dan lower bound, tanpa pelapisan dan SiC dengan pelapis (a) tanpa pelapisan (b) pelapisan CuO () pelapisan Al 2 O 3, (d) pelapisan MgO

8 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: Hasil perbandingan nilai odulus elastisitas pada ketiga aterial etal-oksida, enunjukkan pelapis Al 2 O 3 epunyai peran sebagai pengikat antara atrik dan penguat paling baik dibandingkan CuO atau MgO. Adanya ase interetalik pada pelapis CuO dan porus pada pelapis MgO erupakan indikasi yang enyebabkan penurunan kualitas dari aterial koposit Al-SiC yang dibuat.untuk engetahui kualitas ikatan perukaan antara atrik dan penguat sara kuantitati dapat, nilai odulus elastisitas koposit dapat dibandingkan dengan nilait teoritik dari koposit unidireksional dengan orientasi tegangan longitudinal (upper bound) dan tegangan transversal (lower bound). Bedasarkan analisa tegangan tersebut pada koposit tanpa pelapisan oksida loga, pada seua raksi volue penguat rendah nilainya terletak di luar upper dan lower bound yang engidikasikan leahnya interaksi antara, atrik dan penguatnya (Gabar 6a). Hal tersebut sangat berbeda dengan enggunakan pelapsan loga oksida, diana pada seua raksi volue penguat nilai odulus elastisitas koposit berada pada daerah upper dan lower bound yang enunjukakan kopaktibilitas antara atrik dan penguatnya terjadi dengan baik (Gabar 6b,,d). 4. Kesipulan Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada pebuatan koposit isotropik Al-SiC, dengan perlakuan pelapisan partikel penguat SiC enggunakan pelapis etal oksida yang berbeda-beda,dan proses pebuatannya dala keadaan padat dapat disipulkan: 1) Pelapis Al 2 O 3 pada perukaan partikel SiC dengan enggunakan enggunakan etode eletroless platting enderung lebih erata dibandingkan dengan pelapis CuO dan MgO; 2) Pelapis Al 2 O 3 enyebabkan ikatan interasial antara penguat (SiC) dan atrik (Al) enjadi lebih baik, sehinga enyebabkan odulus elastisitasnya optiu pada seua raksi volue penguat SiC dala koposit Al-SiC; 3) Nilai odulus elastisitas koposit Al-SiC dengan pelapis Al 2 O 3 paling tinggi dibandingkanpelapis CuO dan MgO. Pelapisan oksida etal dapat eningkatkan ikatan antar perukaan penguat SiC dan atrik Al pada koposit Al-SiC, bila dibandingkan dengan keadaan tanpa pelapis pada proses pebuatan dala keadaan padat Datar Auan [1] D. Bhagwan Agarwal, Analysis and Perorane o iber Coposite, Jon & Sons. In. New York, [2] A.P. Sannino, H.J. Rak, Journal o Materials Siene Vol. 30 (1996) [3] V. Fritz, Lenel, Powder Metallurgy priniples and apliations, Metal Powder, Industries Federation, New Jersey, [4] Kwon, Dongil, Sripta Metallurgy Vol.30 (1994). [5] M. Zainuri, Parangtopo, Tesis S-2, Material Siene Universitas Indonesia, Depok, [6] B. Stean Friderh, Powder Tehnology, Elsevier sequoia Vol. 78 (1994). [7] S.Long, O. Beort et.al, 9Th CIMTEC-World Cerais Congress, Cerais-Part C, Florene, Italy (1999). [8] S. Long, O. Beort, Mat.Si & Eng, Vol A, In Marh,1999. [9] L. Froyen, B. Verlinden, Aluiniu Matrix Coposites Materials, TALAT Leture University o Leuven, Belgiu 1402, p.28.