PENGARUH PERUBAHAN TEKANAN PENGOMPAKAN DAN SUHU SINTER TERHADAP KARAKTERISTIK PELET SINTER UO 2 SERBUK HALUS 1-75μm

Transkripsi

1 229 PENGARUH PERUBAHAN TEKANAN PENGOMPAKAN DAN SUHU SINTER TERHADAP KARAKTERISTIK PELET SINTER UO 2 SERBUK HALUS 1-75μm Abdul Latief *), Arief S. Adhi *), Tata Terbit Saputra *), Djoko Kisworo *) dan Titien Fitriani **) *) P2TBDU BATAN **) Jur. Teknik Fisika, Fak. Teknik UGM ABSTRAK Pengaruh perubahan tekanan pengompakan dan suhu sinter terhadap karakteristik pelet sinter UO 2 serbuk halus 1-75μm. Telah dilakukan pembuatan pelet sinter UO 2 dari serbuk halus 1-75μm dalam berbagai tekanan pengompakan dan suhu sinter. Variasi tekanan pengompakan dan suhu sinter dapat memberikan perubahan kualitas pelet sinter UO 2 serbuk halus 1-75μm. Tekanan pengompakan divariasikan 2,93 ton/cm 2 sampai dengan 5,27 ton/cm 2 sedangkan suhu sinter bervariasi antara 1000 o C 1200 o C dengan laju pemanasan 250 o C/jam dan waktu sinter 3 jam. Dari hasil uji terhadap kualitas pelet sinter terutama densitas, besar butir, kekerasan dan O/U ratio dapat dilihat pada masing-masing kondisi tekanan pengompakan dan suhu sinter. Densitas pelet sinter untuk tekanan 2,93 5,27 ton/cm 2 dan suhu sinter 1000 o C 1200 o C adalah 92,92 96,19 % TD, diameter butir pelet bervariasi antara 1,89 7,09 μm, kekerasannya antara 806,50 357,80 HV dan kenaikan suhu sinter dapat menurunkan O/U ratio serbuk halus UO μm dari 2,14 2,00 pada suhu sinter sekitar 1200 o C. Dari variasi tekanan pengompakan, suhu sinter maka parameter proses yang optimal adalah tekanan pengompakan 4,68 kg/cm 2 dan suhu sinter 1200 o C karena memberikan densitas pelet sinter dan diameter butir yang memenuhi spesifikasi bahan bakar. ABSTRACT Effects of compacting pressure and sintering temperature on the characteristics of fine-powder UO 2 sintered pellets. Sintered pellets have been produced from UO 2 fine powder of the particle diameter sizes of 1 to 75 μm. Variations in compacting pressure and sintering temperature may have significant effects on the quality of the resulting sintered pellets. In this experiment, the compacting pressure is varied from 2.93 to 5.27 tons/cm 2 and the sintering temperature is varied from 1000 to 1200 o C, with a heating rate of 250 o C/hour and soaking time of three hours. The investigation is focused on density, grain size, hardness, and O/U ratio of the resulting sintered pellets at every variation of compacting pressure and sintering temperature. Resulting pellets that have been compacted at various pressures from 2.93 to 5.27 tons/cm 2 and sintered at various temperatures from 1000 to 1200 o C have densities in the range of to %TD. Their grain diameters are from 1.89 to 7.09 μm, while the hardness values are from to HV. The experiment results also show that an increase in the sintering temperature will be followed by a reduction in the value of U/O ratio from 2.14 (at 1000 o C) to 2.00 (at 1200 o C). By comparing results, it can be known that the optimum compacting pressure and sintering temperature are consecutively 4.68 kg/cm 2 and 1200 o C because those values result in density and grain diameter values that are well within the range of nuclear fuel specifications. U PENDAHULUAN ranium dioksida alam (U-235, 0,71%) merupakan bahan bakar utama reaktor daya jenis Pressurized Heavy Water Reactor (PHWR, jenis Candu). Pemakaian bahan bakar UO 2 untuk reaktor daya dapat berbentuk pelet dengan ukuran / dimensi tertentu sesuai spesifikasi yang telah ditetapkan. Pengembangan teknologi reaktor nuklir khususnya untuk reaktor daya selalu berkembang, terutama ditekankan pada keselamatan, efisiensi kerja dan penghematan biaya total operasi reaktor nuklir, termasuk didalamnya biaya fabrikasi elemen bakar nuklir. Biaya fabrikasi elemen bakar nuklir terkait dengan peningkatan burn up dalam rangka penghematan pemakaian bahan bakar, menurunkan biaya proses fabrikasi dan lain-lain tanpa mengabaikan keselamatan. Salah satu cara

2 230 ISSN Abdul Latief, dkk. menurunkan biaya proses fabrikasi adalah menurunkan suhu sinter, meminimkan waktu sinter dan menggunakan atmosfer sintering yang sesuai sehingga harga proses murah (1). Telah dibuat pelet UO 2 yang digunakan untuk bahan bakar HWR jenis Cirene yang telah dibuat merupakan hasil kompaksi serbuk UO 2 ukuran standar (150 μm 800 μm). Jika ukuran serbuk diperkecil maka akan menambah luas permukaan serbuk spesifik, yang dapat meningkatkan laju sintering pada kondisi sintering yang sama dengan kondisi sintering serbuk standar. Kondisi sintering terutama suhu sinter, waktu sinter, laju kenaikan suhu dan atmosfer sinter. Serbuk halus mempunyai energi permukaan yang lebih tinggi, dapat berfungsi sebagai tenaga pendorong terjadinya difusi atom selama proses sintering, sehingga menghasilkan penyusutan yang lebih baik / cepat dibandingkan dengan serbuk kasar sehingga menghasilkan densitas pelet yang lebih baik. Penelitian sebelumnya yang dilakukan (3) adalah telah ditambahkan serbuk halus kedalam serbuk standar dan menunjukkan adanya pengaruh yang cukup kuat dari komposisi fraksi serbuk halus dan menghasilkan kerapatan maksimum terjadi pada penambahan % serbuk halus. Penurunan suhu sinter dapat dilakukan dengan menggunakan serbuk UO 2 yang halus. Serbuk halus dapat meningkatkan luas permukaan yang spesifik, sehingga dapat meningkatkan laju sintering. Pengurangan suhu dan waktu sinter juga dapat dilakukan dengan menambah bahan aditif (TiO 2, Nb / V oksida, Cerium oksida dll). Bahan aditif dapat meningkatkan terjadinya densifikasi. Cara lain untuk menurunkan biaya sintering adalah memilih atmosfer sintering, misalnya karbon dioksida, argon atau hidrogen (2). Pemilihan serbuk halus untuk pelet UO 2 ada untung dan ruginya. Serbuk halus dengan ukuran partikel < 10 μm tidak diinginkan karena dapat menyerab gas, mengurangi mampu tekan serbuk, mampu kompak yang rendah sehingga menyulitkan proses pengompakan (1,3). Maka dari itu diperlukan tekanan pengompakan yang lebih tinggi, agar diperoleh densitas pelet mentah sekitar 54 %TD. Namun jika dilihat dari sisi sintering, pemakaian serbuk halus mempunyai mampu sinter yang lebih baik, hal ini dapat dilihat dari kekuatan mekanik dan densitas yang lebih tinggi (4). Peningkatan kehalusan serbuk UO 2 memungkinkan turunnya suhu sinter, dengan kualitas pelet sesuai spesifikasi misalnya densitas, besar butir, kekerasan dan U/O ratio. Namun ada batas kehalusan serbuk yang dapat mempengaruhi proses produksi. Pada penelitian ini dibatasi beberapa kondisi yaitu serbuk yang dipakai UO 2 alam dengan ukuran partikel 1-75 μm. Proses kompaksi menggunakan sistem kompaksi 2 arah, dengan variasi tekanan pengompakan 2,93 ton/cm 2 5,27 ton/cm 2. Sintering yang dilakukan dengan variasi suhu 1000 o C, 1050 o C, 1100 o C, 1150 o C dan 1200 o C, waktu penyinteran 3 jam, dan laju kenaikan suhu sinter 250 o C/jam dalam atmosfer gas argon. Karakteristik pelet mentah / sinter yang diamati adalah densitas pelet mentah, densitas pelet sinter, mikrostruktur / besar butir pelet sinter, kekerasan pelet sinter dan ratio O/U pelet sinter UO 2. Metoda pendekatan penyelesaian permasalahan yang dilakukan yaitu uji dan komparasi. Uji yang dilakukan adalah pengukuran densitas dengan pengukuran berat dan volum, mikrostruktur dilakukan dengan mikroskop optik dengan perhitungan besar butir memakai metoda lingkaran Helliot, kekerasan dengan Hardness Vickers Tester, O/U ratio dengan metoda gravimetri. Hasil yang diharapkan, pemakaian serbuk halus 1 75 μm UO 2 dapat menurunkan suhu sinter (dalam suasana gas Ar) UO 2 sampai suhu 1200 o C, dengan kualitas hasil seperti densitas pelet mentah / sinter UO 2, mikrostrutur (diameter butir), kekerasan dan O/U ratio memenuhi spesifikasi bahan bakar yang dipersyaratkan. DASAR TEORI Pengompakan Pada proses pengompakan serbuk UO 2 akan terjadi pengabungan partikel, deformasi elastis dan pengelasan dingin serta pemecahan (5). Gaya tekan yang di berikan pada saat pengompakan sebagian besar tenaganya dipakai untuk mengatasi friksi, baik friksi partikel dengan dies atau friksi antar partikel. Kemudian terjadi pengelasan dingin, dimana antar partikel menyatu dan bergabung membentuk ikatan yang kuat akibat proses pengompakan. Gaya friksi yang ada sangat ditentukan oleh koefisien friksi antara serbuk dengan dinding cetakan (μ), friksi antar partikel (Z), tekanan pada bagian atas (P), diameter pelet dan tinggi pelet yang ada dirumuskan : Ff = μ π Z P D dh (1) Sedangkan perbedaan tekanan bagian atas dan bawah mengikuti persamaan : dp = - Ff / A = - 4 μ z P dh / D (2)

3 231 Untuk jenis press double acting, tegangan rata rata dinyatakan : = P (1 - μ z H/D) (3) Dari persamaan 3, tegangan rata-rata dipengaruhi oleh geometris H/D, friksi antar partikel (z) dan friksi dinding cetakan ( ). Kemudian friksi antar partikel sangat dipengaruhi oleh besar / kecilnya diameter serbuk. Semakin kecil diameter serbuk maka friksi antar partikel sangat besar karena luas permukaan serbuk semakin besar. Dari data-data diatas, untuk mendapatkan densitas pelet mentah yang tinggi dari serbuk halus maka diperlukan tekanan pengompakan yang lebih besar jika dibandingkan dengan densitas pelet mentah serbuk kasar. Sintering Pada proses sintering akan terjadi densifikasi, petumbuhan butir dan perubahan O/U ratio yang sangat tergantung pada suhu dan waktu sintering (6). Mekanisme sinteing meliputi terjadinya difusi ion atau atom, gerakan sekelompok dan penguapan serta pengembunan (7). Hal-hal sangat mempengaruhi sintering diantaranya ukuran partikel, bentuk butir, lingkungan sintering dan adanya impuritas (5). Laju transport masa dapat dirumuskan (Hk. Fick) (8) : dc J D (4) dx J = Fluks kekosongan D = koef. difusi kekosongan dc / dx = gradien konsentrasi Pada tahap awal, sejumlah aliran kekosongan dari leher yang terbentuk antar partikel serbuk yang merupakan daerah lekukan negatif yang besar. Aliran kekosongan ini ekivalen dengan aliran atom, yang disebabkan adanya perbedaan tekanan pada daerah lekukan yang berbeda sehingga rumus diatas menjadi D dp J kt dx (5) J = Fluks kekosongan D = koef. difusi kekosongan dp/dx = perbedaan tekanan pada daerah lekukan yang berbeda k = konstanta Bolzman T = temperatur Difusi kekosongan dari leher kepermukaan leher dihitung dari perubahan volum partikel speris, dan pengkerutan tergantung dari jumlah kontak partikel (Nc) (8). 4 / 5 L Nc 40 D L 8 r 3 kt Nc, jumlah kontak partikel D, diameter butir T, temperatur sinter γ, energy permukaan Ω, volume kekosongan t, waktu sintering r, jari-jari kurva k, konstanta Bolztman t (6) dg D g b G (7) dt G Sedangkan laju pertumbuhan butir dirumuskan : Dgb= jumlah atom yang melintasi butir G = ukuran butir = energi permukaan butir Dari teori-teori diatas dapat diperkirakan bahwa peningkatan tekanan pengompakan terhadap serbuk UO 2 halus dapat meningkatakan densitas pelet mentah. Disamping itu butir UO 2 yang halus dapat meningkatakan jumlah kontak partikel (Nc) sehingga mempercepat laju sintering / densifikasi sehingga menurunkan suhu sintering dari 1700 o C menjadi kurang dari suhu tersebut. TATA KERJA Serbuk halus uranium dioksida (diameter butir dibawah 150 μm) dicampur dengan seng stearat 0,2%, kemudian dihaluskan dalam micronizing selama 8 jam, dalam chamber dengan diameter pengerus ¾ inch, jumlahnya 5 buah. Serbuk halus yang diperoleh dari pengerusan dengan ukuran butir dibawah 38 μm (30 35 %), μm (25 30%) dan μm ( 7 10%). Serbuk UO 2 ditimbang, dikompakan dengan L/D yang relatif sama (1 : 1), dengan masing-masing parameter pengompakan sebanyak 5 buah. Sintering dilakukan terhadap pelet mentah serbuk halus UO 2 pada suhu 1000 o C 1200 o C, dalam suasana gas argon, laju kenaikan suhu sinter 250 o C/jam, dan waktu sinter 3 jam. Pendinginan sampai suhu 300 o C tetap dalam suasana gas argon. Karakteristik hasil yang diamati adalah densitas pelet mentah akibat perubahan tekanan pengompakan, pengukuran densitas pelet sinter, pengujian kekerasan, diameter butir pelet sinter dan ratio O/U UO 2 akibat perubahan suhu sinter (1000 o C 1200 o C) dengan laju kecepatan

4 232 ISSN Abdul Latief, dkk. pemanasan 250 o C/jam, dan waktu sinter 3 jam. Metoda yang dipakai untuk mengetahui kualitas tersebut yaitu dengan alat Vickers Herdness untuk kekerasan, penimbangan berat / volume untuk uji densitas, mikroskop optik dan SEM untuk mikrostruktur / besar butir dan gravimetri untuk O/U ratio. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengamatan dan pengujian pengaruh perubahan tekanan pengompakan dan suhu sinter terhadap karakteristik pelet sinter UO 2 serbuk halus 1 75 μm terutama densitas pelet mentah, densitas pelet sinter, diameter butir, kekerasan dan O/U ratio dapat dilihat pada Tabel 1, 2, 3, 4 dan 5 pada lampiran atau dapat dilihat pada Gambar 1, 2, 3, 4 dan 5. Berdasarkan hasil pengamatan dan pengujian tersebut, tekanan pengompakan dapat memberikan perubahan densitas pelet mentah UO 2. Disamping itu perubahan suhu sinter pada berbagai tekanan pengompakan memberikan kenaikan densitas, perubahan diameter butir, kekerasan dan perubahan O/U ratio pelet UO 2 sinter. Pengaruh Tekanan Pengompakan Terhadap Densitas Pelet UO 2 Mentah Serbuk Halus Perubahan tekanan pengompakan divariasikan 2,93 ; 3,51 ; 4,10 ; 4,68 dan 5,27 kg/cm2, kemudian hasil pengompakan memberikan densitas pelet mentah seperti terlihat pada Tabel 1. atau Gambar 1. Pada Gambar 1, kenaikan tekanan pengompakan memberikan kenaikan densitas pelet UO 2 mentah yang lineair besarnya antara 51,24% TD 55,43%TD (theoritical density, TD = 10,97 kg/cm 3 ). Kenaikan densitas pelet mentah UO 2 serbuk halus terjadi karena tekanan yang diberikan akan mendorong partikel ke daerah yang kosong sehingga jumlah pori berkurang. Disamping itu terjadi peluasan bidang kontak antar partikel sehingga adhesi semakin besar sejalan naiknya tekanan. Besarnya densitas juga ditentukan oleh friksi antar butir dan dies, karena mengakibatkan flow ablitiy yang rendah serta adanya serapan gas yang memberikan tekanan balik. Kedua hal tersebut menyulitkan proses pengompakan. Distribusi serbuk yang dipakai relatif hiterogen (38 75 μm) sehingga memungkinkan ukuran serbuk yang lebih kecil akan mengisi antara serbuk yang lebih besar, akibatnya densitas naik sejalan kenaikan tekanan pengompakan. Kalau dibandingkan dengan densitas pelet UO 2 hasil pengompakan serbuk standar maka dengan tekanan yang sama, densitas pelet dari serbuk standar lebih tinggi. Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Densitas Pelet UO 2 Sinter Pada Berbagai Tekanan Pengompakan. Pengaruh tekanan pengompakan dan suhu sinter sangat berpengaruh terhadap densitas pelet UO 2 sinter, hal ini terlihat pada gambar-2. pada gambar tersebut ada kecenderungan peningkatan densitas pelet UO 2 sinter untuk masing-masing tekanan pengompakan. Sampai suhu 1100 o C, kenaikan densitas pelet UO 2 sinter cukup tinggi

5 233 yaitu antara 92,92 95,66 % TD dan pada suhu relatif tinggi (diatas 1100 o C 1200 o C), kenaikan densitas UO 2 sinter relatif kecil yaitu 96,19 % TD. Besarnya tekanan pengompakan juga berpengaruh terhadap naiknya densitas pelet UO 2 sinter. Naiknya densitas pelet UO 2 sinter ditandai dengan terjadinya pengkerutan baik kearah radial maupun axial. Pengkerutan akan lebih didominasi oleh arah radial dari pada arah axia, karena distribusi gaya pada arah radial lebih tidak homogen dibandingkan dengan arah axial. Disamping itu laju pengkerutan akan sangat tergantung pada kerapatan disetiap posisi pelet sebagai driving force. Serta adanya partikel halus akan mempercepat laju sintering. Sehingga tampak pada Gambar 2, bahwa kenaikan densitas pelet mentah dan suhu sinter dapat meningkatkan densitas pelet sinter. Kemudian jika dibandingkan dengan penelitian (Pereuf, ref 9) terlihat bahwa untuk mendapatkan densitas pelet UO 2 sinter sekitar 10,5 gr/cm 3 (95,7% TD) diperlukan suhu sinter 1650 o C untuk diameter serbuk yang berdiameter butir >500 μm. Untuk itu maka peranan ukuran partikel atau luas muka partikel sangat menentukan proses difusi dan proses densifikasi akan semakin cepat. Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Besar Butir Pelet Sinter UO 2 Pada Berbagai Tekanan Pengompakan Perubahan tekanan pengompakan dan suhu sinter sangat mempengaruhi perubahan besar grain pelet UO 2 sinter, hal ini terlihat pada gambar 3. Pada gambar tersebut ada kecenderungan pembesaran grain butir terjadi pada suhu sinter o C pada berbagai tekanan pangompakan, yaitu antara 1,84 7,09 μm. Perubahan tekanan pengompakan relatif tak memberikan perbedaan besar grain pada suhu sinter yang sama. Sedangkan kenaikan besar grain sangat tergantung oleh besarnya temperatur sinter. Pertumbuhan grain disebabkan oleh adanya pergerakan batas grain, hal ini dikarenakan adanya perbedaan energi bebas (ΔG). Semakin besar ΔG maka ukuran grain pelet UO 2 sinter semakin besar. Dari penelitian (Chaldeer, ref 10), diameter grain pelet sinter UO 2 yang memenuhi spesifikasi adalah antara 5 25 μm. Jadi sinter pada suhu 1200 o C untuk berbagai tekanan pengompakan, diameter grain pelet UO 2 sinter yang dihasilkan memenuhi spesifikasi bahan bakar UO 2 bentuk keramik. Pengaruh Suhu Sinter Terhadap Kekerasan Pelet Sinter UO 2 Pada Berbagai Tekanan Pengompakan Perubahan tekanan pengompakan dan suhu sinter sangat berpengaruh terhadap kekerasan pelet sinter UO 2, hal ini terlihat pada gambar-4. Pada gambar tersebut terlihat bahwa pemanasan pada suhu o C pada berbagai tekanan pengompakan (2,93 5,27 ton/cm 2 ) relatif tak memberikan perubahan kekerasan pelet sinter, yaitu dengan kekerasan antara 733,37 817,4 HV. Namun setelah suhu dinaikan sampai 1200 o C pada berbagai tekanan pengompakan maka kekerasan turun menjadi antara 357,8 509,90 HV. Hal ini karena grain mengalami pertumbuhan. Bertambah besarnya grain akan menurunkan jumlah batas grain, kekerasan makin turun. Hal itu dibuktikan oleh semakin besar grain muka kekerasan turun (lihat Gambar 3).

6 234 ISSN Abdul Latief, dkk. Pengaruh Suhu Sinter Terhadap O/U Ratio Pelet Sinter UO 2 Suhu sinter sangat mempengaruhi besarnya O/U ratio,hal ini dapat dilihat pada gambar-5. Pada gambar tersebut,naiknya suhu sinter dari o C akan menurunkan O/U ratio, yang awalnya 2,14 menjadi 2,00. Pada suhu o C turunnya O/U ratio kecil sekali, tetapi setelah suhu sinter dinaikkan dari 1050 o C menjadi 1200 o C maka turunnya O/U ratio cukup besar. Difusi oksigen pada dasarnya akan mempercepat proses sinter, dan setelah terjadi densitifikasi, maka difusi akan sulit terjadi.

7 235 Hal ini terjadi karena adanya pelepasan oksigen dari U 4 O 9 membentuk seperti reaksi : (1 4 x) U 4 O 9 4 UO 2 x O 2 T, t 2 Disamping itu perubahan kristal U 4 O 9 (Rhombic) menjadi UO 2 (FCC) menjadi lebih padat sehingga volume mengecil (2). KESIMPULAN Dari hasil penelitian pengaruh perubahan tekanan pengompakan dan suhu sinter terhadap karakteristik pelet sinter UO 2 serbuk halus 1 75 μm ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Pemakaian UO 2 dari serbuk halus 1 75 μm untuk bahan bakar dapat menurunkan suhu sinter sampai 1200 o C, dengan kualitas pelet yang memenuhi standard 2. Peningkatan suhu sinter dari 1000 o C 1200 o C terhadap pelet UO 2 hasil pengompakan dengan tekanan 2,93 5,27 kg/cm 2 dapat menaikkan densitas pelet sinter dari 92,92 96,19 kg/cm 2 3. Peningkatan tekanan pengompakan pelet mentah UO 2 (2,93 5,27) kg/cm 2 kemudian di sinter pada suhu 1000 o C 1200 o C maka densitas pelet sinter mengalami kenaikan antara 1,53 2,61 kg/cm 3 4. Peningkatan suhu sinter antara o C terhadap pelet mentah UO 2 dapat meningkatkan pembesaran butir antara 1,89 7,09 μm pada berbagai tekanan pengompakan (2,93 5,27) kg/cm 2 5. Peningkatan suhu sinter antara ( ) o C terhadap pelet mentah UO 2 dapat menurunkan kekerasan antara (806,5 357,8) VH pada berbagai tekanan pengompakan (2,93 5,27) kg/cm Perubahan suhu sinter ( ) o C dapat menurunkan O/U ratio pelet sinter dari 2,14 2,00 DAFTAR PUSTAKA 1. JONES, W.D Fundamental Principles of Powder Metalurgy, Edward Arnold Ltd, 1960, London 2. WEBSTER, H and NORMAN, B The Effects of Furnace Atmospheres on the Sintering Behavior of Uranium Dioxide, Mineral Dressing and Process Metallurgy Division, 1958, Canada 3. WIDJAKSANA dan MUTIARA, E Pengaruh Komposisi Serbuk Halus UO 2 Terhadap Kerapatan Kompakan Serbuk Pelet UO 2, Prosiding Presentasi Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir, 1997, BATAN, Jakarta 4. WIDJAKSANA Pengaruh Tekanan Pengompakan Terhadap Kerapatan Kompakan Dalam Proses Peletisasi UO 2, Prosiding Presentasi Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir, 1996, BATAN, Jakarta 5. RANDNAL Powder Metallurgy Science, Princeton, 1989 (pp ), New Jersey 6. DJOHAN Efek Nisbah O/U Terhadap Densitas UO 2, Skripsi Jurusan Teknik Nuklir, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, 1991, Yogyakarta 7. JAMES, F et al UO 2 Powder Characteristics and Ceramic Performance, Meeting on Characterization of UO 2, United Stated Atomic Energy Commission, 1961 (pp ), Tennessee

8 236 ISSN Abdul Latief, dkk. 8. SHAW, N.J Densification and Coarsening During Solid State Sintering of Ceramic Powder Metallurgy Inst, Vol 21 (3), POURNEUF, A and HANSER, R The Improvement of the Sinterability of Uranium Dioxide, Meeting on Characterization of UO 2, United States Atomic Energy Commission, 1961 (pp ), Tennessee 10. CHALDER, G.H Studies of Microstructures and Effects of Impurities and Sorbed Gases in UO 2, Meeting on Characterization of UO 2, United Stated Atomic Energy Commission, Tennessee, 1961 LAMPIRAN Tabel 1. Pengaruh tekanan pengompakan terhadap densitas pelet UO 2 mentah serbuk No. P, kg/cm 2 DENSITAS, % TD KETERANGAN 1. 2,93 51, ,51 52,04 Per sampel 5 pelet, hasil rata-rata 3. 4,10 53, ,68 53, ,27 55,43 Tabel 2. Pengaruh suhu sinter terhadap densitas pelet sinter UO 2 pada berbagai tekanan pengompakan No. SUHU SINTER, o C DENSITAS PELET, % TD pada P, kg/cm 2 2,93 3,51 4,10 4,68 5, ,92 93,56 93,63 94,06 93, ,28 94,20 95,30 95,27 95, ,46 94,66 94,95 95,45 95, ,64 94,85 94,93 95,24 95, ,85 95,09 95,50 95,72 96,19 Tabel 3. Pengaruh suhu sinter terhadap besar butir pelet sinter UO 2 pengompakan No. SUHU SINTER, o C pada berbagai tekanan BESAR BUTIR, μm pada P, kg/cm 2 2,93 3,51 4,10 4,68 5, ,92 1,89 1,93 1,84 1, ,70 2,50 2,70 2,43 2, ,16 3,30 3,32 3,13 3, ,74 5,07 5,14 4,41 4, ,65 6,77 7,09 6,77 6,37 Tabel 4. Pengaruh suhu sinter terhadap kekerasan pelet UO 2 sinter pada berbagai tekanan pengompakan No. SUHU SINTER, o C KEKERASAN, HV pada P, kg/cm 2 2,93 3,51 4,10 4,68 5, ,70 733,70 766,30 806,50 779, ,50 785,00 766,30 817,40 795, ,90 618,60 559,80 620,10 687, ,00 482,00 473,10 466,70 468, ,80 419,30 420,80 427,30 509,90

9 237 Tabel 5. Pengaruh suhu sinter terhadap O/U ratio pelet sinter No. T, o C O/U RATIO , , , , , ,00 TANYA JAWAB Zainul Kamal Jelaskan tentang manfaat hasil penelitian yang didapat! Abdul Latief Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah : Pemakaian serbuk UO 2 halus dapat mempercepat sintering, menurunkan suhu sinter (turun 500 o C) sehingga secara ekonomis menguntungkan proses fabrikasi. Dapat dijadikan landasan penelitian berikutnya bahwa suhu sinter dapat diturunkan lagi dengan cara menghaluskan butir UO 2 serbuk. MV. Purwani Selain suhu, faktor apa saja yang berpengaruh terhadap densitas, kekerasan (karakteristik pelet)? Abdul Latief Selain suhu, faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik pelet adalah : Tekanan pengompakan pelet mentah UO 2. Komposisi butir serbuk UO2 awal. Waktu sinter. Jenis serbuk UO2 (dari proses ADU atau AUC).