Karakterisasi Bentuk Partikel SiC yang Dilapisi dengan MgAl 2 O 4 Berdasarkan Variabel Konsentrasi Ion Logam

Transkripsi

1 Karakterisasi Bentuk Partikel SiC yang Dilapisi dengan MgAl 2 O 4 Berdasarkan Variabel Konsentrasi Ion Logam HALLEY HENRIONO UTOMO Dosen Pembimbing Dr. M. Zainuri, M.Si Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

2 Pendahuluan Al/SiC banyak dipergunakan pada industri rumah tangga hingga industri dirgantara tetapi mempunyai kelemahan wetabillity Penelitian Ayu dan Reny Meningkatkan wetabbility, dengan variasi ion logam (spinel)

3 Tujuan Mengetahui pengaruh konsentrasi spinel (MgAl 2 O 4 ) pada permukaan SiC yang teroksidasi dan mengetahui bentuk permukaaan SiC yang sudah terlapisi dengan spinel

4 Batasan Masalah Pengaruh spinel (MgAl 2 O 4 ) berdasarkan konsentrasi ion logam pada permukaan SiC yang teroksidasi dan morfologi permukaaan SiC yang sudah terlapisi dengan spinel

5 Tinjauan Pustaka Keramik adalah senyawa dari unsur unsur logam dan bukan logam Ikatan dalam struktur kristal keramik umumnya ikatan ion kovalen

6 Sifat sifat keramik 1. Keras 2. Mempunyai ketahanan panas yang tinggi 3. Memilki resistivitas listrik yang tinggi 4. Sangat stabil secara kimia dan tidak mudah rusak apabila terkena larutan yang asam

7 SiC (Silikon Karbida) SiC merupakan material keramik yang mempunyai ketahanan pada suhu C SiC umumnya mempunyai bentuk kristal heksagonal dan material ini terbentuk pada suhu sekitar C

8 Sifat sifat SiC 1. Mempunyai kekerasan yang tinggi. 2. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi. 3. Memiliki titik leleh yang tinggi sekitar C, sehingga banyak dipergunakan untuk komposit. 4. Mempunya massa jenis 3.10 gr/cm 3

9 Struktur SiC

10 Spinel (MgAl 2 O 4 ) Spinel merupakan material keramik oksida Dengan adanya lapisan tipis spinel hasil reaksi antar muka atau interfacial bonding pada interface logam keramik memiliki peran penting dalam peggabungan atau pengikatan antara logam keramik. Hal ini juga akan mempengaruhi sifat kekerasan dari komposit yang terbentuk.

11 Sifat Spinel (MgAl 2 O 4 ) 1. Mempunyai kekuatan mekanik yang baik. 2. Mempunyai titik leleh yang tinggi sekitar C. 3. Mempunyai sifat termal yang baik. 4. Mempunyai sifat kimia dan optik yang baik.

12 Struktur Spinel (MgAl 2 O 4 )

13 Banyak dipergunakan untuk bantalan arloji, bahan tahan api Memperoleh spinel murni sangat dipengaruhi oleh cara sintesisnya Beberapa cara sintesis adalah teknik hidrotermal, metode aerosol, kopresipitasi, dekomposisi plasma spray, dsb.

14 Metode Kopresipitasi Kopresipitasi atau pengendapan adalah suatu metode fabrikasi dengan cara kimia. Metode ini memiliki tingkat kemurnian yang tinggi, proses lebih mudah, waktu yang dibutuhkan relatif lebih cepat, peralatan yang dibutuhkan sederhana, dan tidak membutuhkan biaya yang mahal.

15 Metodologi Percobaan Bahan : Serbuk Al, Serbuk Mg, Serbuk SiC, Larutan HCl 12 M, Larutan NH4OH 25%, Aquades. Peralatan : Ultrasonik cleaner, Magnetik Stirer, Timbangan digital, Furnace, krusibel, XRD, dan SEM

16 Preparasi Material Pembersihan permukaan SiC Metode kopresipitasi Pelapisan permukaan SiC dengan spinel SiC + spinel di oksidasi Perlakuan panas C holding time 2 jam XRD SEM Kesimpulan

17 Pembahasan Dengan menggunakan metode kopresipitasi pembuatan hasil dari pelarutan Al dan Mg dengan HCl akan menghasilkan larutan berwarna kuning jernih. Lalu ditetesi dengan NH 4 OH.

18 Hasil EDAX SiC murni dan terdapat oksida Element Wt% At% CK OK SiK Matrix Correction ZAF

19 SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 0.6 gram Element Wt% At% CK OK MgK AlK SiK Matrix Correction ZAF

20 SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 1.2 gram Element Wt% At% CK OK MgK AlK SiK Matrix Correction ZAF

21 SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 3 gram Element Wt% At% CK OK MgK AlK SiK Matrix Correction ZAF

22 Hasil XRD

23 Hasil SEM Foto permukaan SiC tanpa spinel Foto permukaan SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 1.2 gram Foto permukaan SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 0.6 gram Foto permukaan SiC terlapisi spinel dengan konsentrasi Mg 3 gram

24 Nilai Bulkiness factor B f = luas proyeksi partikel/ luas persegi

25 B f = Luas persegi/ Luas proyeksi partikel = /72 =

26 B f = Luas persegi/ Luas proyeksi partikel = /54 =

27 B f = Luas persegi/ Luas proyeksi partikel = /54 =

28 Tabel Bulkiness factor Material Nilai Bulkines Factor (B f ) SiC tanpa spinel SiC terlapisi spinel konsentrasi Mg 0.6 gram SiC terlapisi spinel konsentrasi Mg 1.2 gram SiC terlapisi spinel konsentrasi Mg 3 gram

29 Nilai Parametri Dengan mencari nilai pusat massa maka akan didapatkan grafik perimetri yang menunjukkan bentuk permukaan dari partikel

30 Grafik Parametri

31 Nilai Shape Factor (K s ) Material Shape factor SiC tanpa spinel 7.5 SiC terlapisi spinel dengan Mg 0.6 gram SiC terlapisi spinel dengan Mg 1.2 gram SiC terlapisi spinel dengan Mg 3 gram

32 Kesimpulan Partikel SiC yang terlapisi spinel (MgAl 2 O 4 ) dengan konsentrasi Mg sangat mempengaruhi kekasaran permukaan tetapi tidak mempengaruhi bentuk partikelnya dan nilai parametrinya semakin panjang.

33 Saran Dalam pembuatan spinel haruslah memperhatikan pemberian NH 4 OH dan dalam pencucian harus berulang ulang.

34