Preparasi Sampel. Dari rumus, didapat Massa(gram) Fraksi Volum komposit Cu-Al 2 O 3

Transkripsi

1 Preparasi Sampel Dari rumus, didapat Massa(gram) Fraksi Volum komposit Cu-Al 2 O 3 Vf (%) Vm (%) mf (gr) mm (gr) , , , , , , , ,6533 Penimbangan massa Cu dan Al2O3 dengan menggunakan timbangan digital

2 Cu + Al2O3 Ethanol Proses Mixing Temperatur 70 C selama 45 menit

3 Proses Kompaksi Dies : silinder diameter 14 mm & tinggi 14 mm F = 20 kn Kompaksi dingin

4 Proses Sintering Spesimen dimasukkan dalam furnace Presintering pada temperatur 300 C ditahan selama 1 jam Sintering dengan variasi temperatur 600, 700 dan 800 C ditahan selama 6 jam

5 Tabel Desain Eksperimen Fraksi Volume Al 2 O 3 (%) Modulus Elastisitas Modulus Elastisitas Temperatur Sintering ( 0 C )

6 HASIL DAN PEMBAHASAN

7 Distribusi Al 2 O 3 di dalam maktriks Cu pada komposit Cu/Al 2 O 3 Berdasarkan hasil SEM dengan perbesaran 5000x dengam fraksi volum 2% Al 2 O 3 dan temperatur sintering (a) C; (b)700 0 C; (c)800 0 C dan fraksi volum 8% Al 2 O 3 dengan temperatur sintering (a) C; (b)700 0 C; (c)800 0 C.

8 Pengaruh Fraksi Volume Penguat Al 2 O 3 dan Temperatur Sintering Terhadap Densitas Sinter Komposit Cu/Al 2 O 3 1

9 Grafik hubungan antara densitas sinter dan densitas teoritik terhadap fraksi volum penguat komposit Cu/Al 2 O 3.

10 Grafik hubungan antara temperatur sintering terhadap densitas sinter komposit Cu/Al 2 O 3

11 Pengaruh Fraksi Volume Penguat Al 2 O 3 dan Temperatur Sintering Terhadap Porositas Komposit Cu/Al 2 O 3

12 Grafik hubungan antara fraksi volum penguat terhadap porositas komposit Cu/Al 2 O 3

13 Porositas terjadi karena perbedaan bentuk antara serbuk penguat dan serbuk matrik. Akan tetapi hal yang sangat penting adalah kehomogenan campuran, karena akan mempengaruhi porositas komposit

14 Grafik hubungan antara temperatur sintering terhadap porositas komposit Cu/Al 2 O 3.

15 Pengaruh Fraksi Volume Penguat Al 2 O 3 dan Temperatur Sintering Terhadap Modulus Elastisitas Komposit Cu/Al 2 O 3, Modulus elastisitas menyatakan nilai kekakuan (stiffness) suatu bahan. Kekakuan adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan/ beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk atau deformasi.

16 Pengaruh fraksi volum Al 2 O 3 terhadap modulus elastisitas komposit Cu/Al 2 O 3.

17 Pengaruh temperatur sintering terhadap modulus elastisitas komposit Cu/Al 2 O 3

18 Analisa Antar Muka Komposit Cu/Al 2 O 3 Daerah antar muka merupakan daerah yang dapat mengidentifikasi ikatan antara matrik dan penguat setelah proses sintering, sehingga dapat menunjukkan perbedaan daerah antar muka pada komposit.

19 Pada fraksi volum 2% Al 2 O 3, dengan temperatur sintering C, terlihat distribusi Al 2 O 3 merata pada matriks Cu sehingga porositas yang terjadi sedikit, terlihat dari hasil SEM Porositas

20 Hasil EDAX pada komposit Cu/Al 2 O 3.dengan fraksi volum 2% Al 2 O 3 dan temperatur sintering C.

21 Semakin tinggi fraksi volum Al 2 O 3,maka distribusi Al 2 O 3 di dalam matriks Cu menjadi semakin tidak merata, dan semakin tinggi temperatur sintering, maka semakin banyak terjadi aglomerat pada Al 2 O 3, seperti terlihat dari hasil SEM Porositas Porositas komposit Cu/Al 2 O 3 pada fraksi volum 8% Al 2 O 3 dengan temperatur sintering C

22 Ikatan antar muka yang terjadi antara Al 2 O 3 terhadap matriks Cu, pada fraksi volum 8% Al 2 O 3 dengan temperatur sintering C

23 Terbentuknya Fasa Baru Pada fraksi volum 8% Al 2 O 3 dengan temperatur sintering C, terjadi fasa baru berupa Cu 2 O. Fasa ini terbentuk dengan persamaan reaksi 6Cu + Al 2 O 3 3Cu 2 O + 2Al

24 Berdasarkan hasil XRD pada spesimen dengan fraksi volum 8% Al 2 O 3 dengan temperatur sintering C didapatkan

25 KESIMPULAN Dari variasi fraksi volum 2, 4, 6 dan 8% Al 2 O 3, didapatkan fraksi volum 2% Al 2 O 3 dan temperatur sintering C menghasilkan nilai modulus elastisitas tertinggi yaitu Mpa. Dari variasi temperatur 600, 700 dan 8000C, temperatur sintering C dengan fraksi volum 2% Al 2 O 3, menghasilkan nilai modulus tertinggi yaitu Mpa. Fraksi volum penguat 2% Al 2 O 3 memperlihatkan distribusi Al 2 O 3 yang homogen dalam matrik Cu.

26 Fraksi volum penguat berbanding terbalik dengan nilai modulus elastisitas dimana semakin tinggi fraksi volum penguat Al 2 O 3 nilai modulus elastisitas komposit Cu/ Al 2 O 3 semakin menurun

27 Saran Proses mixing harus dilakukan dengan baik dan terkontrol agar partikel penguat tersebar merata pada matrik. Pada proses kompaksi misalnya saat memasukkan serbuk pada dies, penekanan dilakukan perlahanlahan, sehingga kepadatan setiap bagian dapat merata (uniform). Pemberian lubricant secukupnya sehingga tidak memicu porositas tertutup.

28 Darftar Pustaka Anđid, Z., Korac, M., Tasic, M., Kamberovic, Z., Dan Raic, K. Synthesis and Sintering of Cu-Al2O3 Nanocomposite Powders Produced by a Thermochemical Route. AMES : Chandrawan, David, dan Ariati, Myrna Metalurgi Serbuk: Teori dan Aplikasi. Jilid I. Jakarta Chawla, K. Krishan Composite Material: Science and Engineering. London Paris Tokyo: Springer-Verlag New York Berlin Heidelberg. German.R.M 1984, Powder Metallurgy Science Metal powder ndustries federation, priceton, Nj Hausner, H. H. dan Mal, M. K Handbook of Powder Metallurgy. New York : Chemical Publishing Co., Inc. Hongming Li, Impact Of Cohesion Forces On Particle Mixing And Segregation. University of Pittsburgh : Disertation

29 Hwang, Seung. J. dan Lee, J. H Mechanochemical Syntesis of Cu- Al2O3 nanocomposites. Elsevier.Daejin University J.C. Lee, Jung-Ill Lee and Ho-In Lee, Methodologies To Observe And Characterize Interfacial Reaction Products In (Al2O3)/Al And SiC/Al Composites - Using SEM, XRD, TEM. Scripta Material, Vol. 35, No. 6, pp , 1996, (96) Jones, W.D Fundamental Principles of Powder Metallurgy Edward Arnold ltd, London, England. Kol. CTP Drs. Umar S. Tarmansyah, Strategi Inovasi dan Pengembangan Iptek dan Industri Pertahanan. (Puslitbang Indhan Balitbang Dephan). Kang. Suk-Joong., Sintering : Densifikasi, Grain Growth and Microstructures. Elseviere - Butterworth. Heinemenn. Kartikasari, Rike, Sintesis MMCs Cu-Al2O3 Melalui Proses Metalurgi Serbuk dengan Variasi Fraksi Volume Al2O3 dan Gaya Tekan Kompaksi Sebagai Alternatif Bahan Kelongsong Peluru. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi. Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kruft, Jr., J. G Pressureless Sintering Of Powder Processed Graded Metal Ceramic Composites Using A Nanoparticle Sintering Aid And Bulk Molding Technology. University of Maryland : Thesis

30 Lee, D. W., Ha, G. H., dan Kim, B. K Synthesis of Cu-Al2O3 Nanocomposite Powder. Scripta Materialia 44, 8-9: M K Surappa, Aluminium matrix composites: Challenges and Opportunities. S adhan a Vol. 28, Parts 1 & 2, February/April 2003, pp Printed in India Pratapa, S Prinsip-Prinsip dan Implementasi Metode Rietvield Untuk Analisis Data Difraksi. Surabaya. Rajkovid, V., D. Božid, M., Popovid, M., Jovanovid, D., Properties Of Cu-Al2O3 Powder And Compact Composites of Various Starting Particle Size Obtained by High-Energy Milling. AMES, Belgrade, Serbia. Waldron, M. B. and Daniell, Sintering. Heyden, London Widyastuti, Anne Z, M. Zainuri, Development of Metal Matrix Composite (MMCs) by powder Metallurgy Method to Improve Mechanical Properties Of Gear, KITECH, 2006 Widyastuti et al, Identification Of Particle Shapee Al, SiC and Al2O3 According Anisometry and Bulkiness Value Proceeding of 9th International Conference Quality in Research. Widyastuti, Siradj S. S., Priadi. D., Zulfia. A., Kompaktibilitas Komposit Anisotropik Al/Al203 dengan Variabel Waktu Tahan Sinter.Makara Sains 12, 2:

31 SEKIAN DAN TERIMA KASIH