Gambar Modulus elastisitas berdasarkan porositas terukur pada material komposit Al/SiC p tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO

Transkripsi

1 KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p Modulus Elastisitas (GPa) tanpa terlapisi ZnO terlapisi ZnO Porositas (%) Gambar Modulus elastisitas berdasarkan porositas terukur pada material komposit Al/SiC p tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO

2 KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p Adanya peningkatan nilai modulus elastisitas kaitannya dengan porositas mengindikasikan bahwa terjadi reduksi porositas pada variasi gaya kompaksi yang sama. Tereduksinya porositas pada material komposit diakibatkan oleh adanya pemberian lapisan ZnO pada penguat partikel SiC. Pembentukan lapisan ini akan menyebabkan permukaan partikel penguat menjadi tidak rata sehingga kekasaran permukaan akan menimbulkan gaya elektrostatik antar partikel. Kekasaran pada permukaan partikel SiC karena adanya pelapisan ZnO akan mengakibatkan interlocking (penguncian kekasaran) pada permukaannya.

3 KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p Gambar Pengamatan mikrostruktur antarmuka komposit Al/SiC p tanpa terlapisi ZnO (a) 5 kn, (b) 10 kn, (c) 15 kn, dan (d) 20 kn

4 KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p Gambar Pengamatan mikrostruktur antarmuka komposit Al/SiC p terlapisi ZnO (a) 5 kn, (b) 10 kn, (c) 15 kn, dan (d) 20 kn

5 ANALISIS KUALITATIF DAN KUANTITATIF KOMPOSIT

6 Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiC p Tabel Nilai modulus elastisitas material komposit isotropik Al/SiC p Sampel (kn) Modulus elastisitas(gpa) Tanpa terlapisi ZnO Terlapisi ZnO ,182 55,276 67, ,568 52,57 74,99 89, ,903

7 Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiC p Gambar Modulus elastisitas terhadap gaya kompaksi pada material komposit Al/SiC p tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO

8 Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiC p Terjadi perbedaan besarnya nilai modulus elastisitas pada kedua jenis material komposit (tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO). Adanya perbedaan nilai ini disebabkan oleh pelapisan ZnO pada permukaan partikel penguat dan meningkatnya gaya kompaksi pada kedua jenis material komposit tersebut. Nilai modulus elastisitas yang besar pada komposit terlapisi ZnO disebaban oleh karena transfer pembebanan dari matrik ke penguat terjadi dengan baik. Hal ini mengindikasikan bahwa terjadi peningkatan wetability partikel SiC terhadap matrik Al pada material komposit Al/SiC. Oleh karena itu meningkatnya wetability partikel SiC terhadap matrik Al maka akan meningkatkan pula sifat mekanik pada material komposit Al/SiC.

9 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar Distribusi partikel SiC di dalam matrik Al pada komposit Al/SiC p tanpa terlapisi ZnO (a) 5 kn, (b) 10 kn, (c) 15 kn, dan (d) 20 kn

10 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar Distribusi partikel SiC di dalam matrik Al pada komposit Al/SiC p terlapisi ZnO (a) 5 kn, (b) 10 kn, (c) 15 kn, dan (d) 20 kn

11 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar Pengamatan persebaran penguat SiC dalam matrik Al dengan prediksi elemen-elemen komposit Al/SiC p menggunakan EDX (a) tanpa terlapisi Zno (b) terlapisi ZnO

12 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p (a) (b) (b) Gambar Persebaran SiC dalam matrik dengan EDX pada komposit Al/SiC p (a) tanpa terlapisi ZnO (b) terlapisi ZnO

13 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar Pola difraksi sinar-x pada daerah antarmuka komposit Al/SiC p pada masing-masing gaya kompaksi (a) tanpa terlapisi ZnO (b) terlapisi ZnO

14 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar SEM pada daerah antarmuka komposit Al/SiCp pada gaya kompaksi 20 kn

15 Analisis Kualitatif Komposit Al/SiC p Gambar (a) menunjukkan adanya debonding atau tidak terjadi ikatan antara Al dan SiC. Debonding ini terjadi akibat terkelupasnya matrik pada area antarmuka komposit. Gambar (b) menunjukkan tidak terjadi debonding di area antarmuka disebabkan adanya pelapisan ZnO dipermukaan SiC. Adanay lapisan ZnO berperan sebagai bahan pengikat antara matrik dengan penguat.

16 KESIMPULAN 1. Pelapisan ZnO pada permukaan SiC pada komposit Al/SiC P dapat meningkatkan kualitas fisis maupun mekanik bahan komposit. 2. Kenaikan variabel gaya kompaksi pada saat pembentukan green density (densitas kompaksi) berkorelasi linear terhadap kenaikan densitas komposit untuk keadaan pertikel terlapisi dan tanpa terlapisi ZnO. 3. Kenaikan gaya kompaksi pada pembuatan bahan komposit berkorelasi linear terhadap penurunan porositas pada bahan komposit untuk komposit terlapisi dan tidak terlapisi pada partikel SiC. Pada komposit dengan partikel SiC terlapisi ZnO memiliki kemampatan sebesar 93,18% sedangkan pada komposit tanpa terlapisi ZnO memilki kemampatan lebih rendah sebesar 83,46%. 4. Berdasarkan pengamatan mikrostruktur dan fase yang terbentuk, lapisan ZnO berperan sebagai binder atau pengikat yang meningkatkan aspek kebasahan yang berarti pula meningkatkan ikatan antar permukaan antara matrik dan penguat.

17 Terima kasih Lokasi: Kab. Tuban Jawa Timur Dokumentasi: Dr. M. Zainuri (Juli 2010)