KOMPAKTIBILITAS KOMPOSIT ISOTROPIK Al/Al 2 O 3 DENGAN VARIABEL WAKTU TAHAN SINTER

MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 KOMPAKTIBILITAS KOMPOSIT ISOTROPIK Al/Al 2 O 3 DENGAN VARIABEL WAKTU TAHAN SINTER Widyastuti 1, Eddy S Siradj 2, Dedi Priadi 2, dan Anne Zulfia 2 1. Departeen Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia 2. Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknik Industri, ITS Surabaya, Surabaya 60111, Indonesia E-ail: wiwid_aterial@yahoo.co Abstrak Koponen yang epersyaratkan keapuan struktural, ringan dan kuat saat ini banyak dikebangkan berbasis koposit loga (MMCs) dengan atrik aluiniu. Keapuan struktural berhubungan dengan kopaktibilitas koposit yang ditentukan dari kualitas ikatan antaruka atrik dan penguat. Metalurgi serbuk erupakan salah satu etode pebuat koposit berbasis serbuk yang diawali dengan proses pencapuran, kopaksi dan sintering. Perbedaan volue fraksi penguat dapat epengaruhi efek penguatan deikian juga dengan proses sintering yang eicu terbentuknya fasa baru. Pada penelitian ini koposit isotropik Al/Al 2 O 3 dibuat dari aluiniusebagai atrik dan Al/Al 2 O 3 sebaai penguat. Volue fraksi penguat yang digunakan adalah 10%, 20%, 30% dan 40%. Teperatur sintering 600oC dan gaya tekan kopaksi 15 kn. Pengujian yang dilakukan adalah uji tekan dan pengaatan etalografi. Hasil yang diperoleh adalah kopaktibilitas koposit Al/Al 2 O 3 encapai nilai optiun saat waktu tahan sintering 2 ja. Sepanjang proses sintering, fasa baru yang terbentuk adalah aluina tidak stabi. Fraksi volu penguat terbaik adalah 40% dan waktu tahan sintering optiu adalah 2 jal Abstract Copactibility of Al/Al 2 O 3 Isotropic Coposite with Variation of Holding Tie Sintering. The requireent of coponent with structural ability, light weight and also strength is increasing base on Metal Matrix Coposites (MMCs) by aluinu as atrix (AMCs). A structural ability is connected to coposites copactibility which is depend on quality of interfacial bounding. Powder etallurgy is one of ethod to produce coposite with powder ixing, copacting and sintering. Volue fractions reinforced and sintering tie can influence coposites copactibility. Volue fractions reinforced variable can produce different reinforceent effect. Beside that, on sintering enables the foration of new phase during sintering tie. In this research, Al/Al 2 O 3 isotropic coposites are ade with aluinu as atrix and aluina (Al 2 O 3 ) as reinforced. Volue fraction reinforced used 10%. 20%. 30% and 40%. Sintering teperature and copaction pressure are each 600 o C and 15 kn. The tests that applied are copression and etallographic test. The result that obtained is optiu copactibility of Al/Al 2 O 3 coposite reached at holding tie 2 hour. During sintering, new phase can occur that is aluinu oxides (aluina), with unstable properties. The best volue fraction reinforced and holding tie sintering are 40% and 2 hours. Key words: MMCs, copactibiliy, holding tie sintering, powder etallurgy 1. Pendahuluan Kebutuhan koponen dengan keapuan struktural, ringan serta kuat engalai peningkatan yang cukup signifikan. Hal ini telah endorong perkebangan aterial baru koposit atrik loga (Metal Matrix Coposites/MMCs), yaitu Aluiniu Metal Matrix Coposite (AMCs). AMCs adalah koposit yang atriksnya berupa loga aluiniu. Pebuatan MMCs salah satunya dengan etalurgi serbuk (Powder Metallurgi). Metalurgi serbuk dapat eproduksi MMCs dengan koposisi atriks dan reinforced yang bervariasi [1] dengan efisiensi bahan baku yang sangat tinggi. Sejak tahun 2001, industri etalurgi serbuk engalai pertubuhan yang signifikan sebesar 11% pertahun. Tahun 2002, Aerika utara ebutuhkan 368.000 ton besi dala koponen anufaktur etalurgi serbuk [2] Akan tetapi, penelitian dibidang 113

114 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 etalurgi serbuk di Indonesia relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan negara aju. Dikawasan Asia, isalnya Jepang, Cina, dan India, yang erupakan pioner pengebangan teknologi etalurgi serbuk untuk aplikasi koponen otootif. Berbagai aplikasi AMCs dapat diteukan dala bidang autootiv sebagai berikut: cylinder liner, brake disc/dru, engine piston [3]. Aluiniu sebagai atriks eiliki sifat ringan, konduktifitas teral dan elektrik tinggi dan ketahanan korosi tinggi. Aluina (Al 2 O 3 ) adalah salah satu penguat (reinforced) dala koposit, dengan sifat keras, tahan aus, ketahanan teral dan kekakuan yang tinggi. Apabila kedua aterial tersebut digabung enjadi satu, aka akan didapatkan koposit yang eiliki ketahanan korosi tinggi, ringan serta achinability yang baik [4].. Koposit Al/Al 2 O 3 yang diproduksi dengan etalurgi serbuk eiliki keapuan strukural yang dibutuhkan koponen otootif. Keapuan struktural ini berkaitan dengan kopaktibilitas koposit. Kopaktibilitas koposit erupakan kualitas ikatan antaruka atrik dan penguat. Seakin tinggi kopaktibilitas koposit, seakin tinggi pula sifat ekaniknya. Fraksi volue penguat dan waktu sintering dapat epengaruhi kopaktibilitas koposit. Koposit Al/Al 2 O 3 erupakan koposit isotropik, diana efek penguatannya kesegala arah. Dengan variabel fraksi volue penguat yang berbeda tentunya akan eberikan efek penguatan yang berbeda pula. Deikian halnya dengan waktu sintering, diana pada sintering eungkinkan terjadinya fasa baru yang berpengaruh terhadap kopaktibilitas koposit. Penelitian ini ebahas bagaiana pengaruh fraksi volue penguat dan waktu sintering terhadap kopaktibilitas koposit isotropik Al/Al 2 O 3, yang dibuat dengan etode etalurgi serbuk. Selain itu engetahui fraksi volue optiu penguat dan waktu sintering terbaik guna eperoleh sifat akanik yang tinggi. Penelitian ini dapat dijadikan acuan pebuatan koposit Al-Al 2 O 3 dala bidang otootif dengan etode etalurgi serbuk isalnya pebuatan autootive breaking syste, gears dan autootive pushrods, disc brake, planetary barier, chain sprockets dan untuk referensi untuk penelitian selanjutnya. Material koposit adalah aterial yang dibuat dengan kobinasi dua atau lebih aterial yang berbeda yang digabung atau dicapur secara akroskopik untuk ebentuk aterial yang beranfaat, dengan syarat terjadi ikatan antara kedua aterial tersebut [5].. Material pebentuk koposit ada dua yaitu, atriks dan penguat. Matriks eru-pakan bahan dasar yang berperan sebagai penyangga dan pengikat reinfoced. Matriks eiliki karakteristik lunak, ulet, berat persatuan volue yang rendah dengan odulus elastisitas yang rendah. Matriks harus eiliki keapuan engikat dan atau eberikan ikatan antar uka (interface bonding) yang kuat antara atriks dan penguat-nya. Penguat berperan sebagai efek penguatan terhadap koposit. Penguat ini bersifat kurang ulet, tetapi rigid dan lebih kuat, karena odulus elastisitasnya lebih tinggi daripada atriks. Metal Matrix Coposites/MMCs eiliki keuntungan dan kerugian. Keuntungannya adalah kondutifitas panas yang baik, penghantar listrik yang baik, tahan terhadap tegangan geser dan tahan terhadap teperatur tinggi sedangkan kerugiannya yaitu biaya ahal dan densitas yang tinggi. Koposit partikulat terasuk koposit isotropik karena partikel penguatnya tersebar erata pada atrik, sehingga distribusi penguatannya saa kesegala arah. Koposit partikulat pada uunya keuletan (ductililty) dan ketangguhannya (failure thoughness) enurun dengan seakin tingginya fraksi volue penguatnya [6]. Koposit partikulat ketangguhan lebih rendah daripada koposit berserat panjang. Akan tetapi, koposit ini sering lebih unggul ketahanan aus (wear resistant). Metalurgi serbuk adalah etode yang terus dikebangkan dari proses anufaktur yang dapat encapai bentuk koponen akhir dengan encapurkan serbuk secara bersaaan dan dikopaksi dala cetakan, dan selanjutnya disinter didala dapur. Tahapan etalurgi serbuk eliputi pencapuran, penekanan dan sintering. Pencapuran adalah enggabungkan 2 bahan serbuk atau lebih agar lebih hoogen. Penekanan adalah salah satu cara untuk eadatkan serbuk enjadi bentuk tertentu yang sesuai dengan cetakannya. Sintering erupakan teknik untuk eproduksi aterial dengan densitas yang terkontrol dan koponen loga dan atau serbuk keraik dengan aplikasi teral.selain itu sintering dapat endesain kontrol ikrostruktural yaitu kontrol ukuran butir (grain size), densitas pasca sintering (sinter density), ukuran dan distribusi fase lain terasuk pori (pores) [7] Sintering uunya dilakukan pada teperatur konstan dengan waktu yang bervariasi untuk endapatkan hasil tertentu, sehingga tahapan sintering dikaitkan dengan waktunya. Hal ini dilakukan secara kualitatif sebab peristiwanya terjadi lebih secara siultan dibanding secara berurutan [8]. Metode etalurgi serbuk eberikan kontrol yang teliti terhadap koposisi dan penggunaan capuran yang tidak dapat difabrikasi dengan proses lain [9]. Proses etalurgi serbuk erupakan bagian dari proses fabrikasi yang sangat efektif dari segi biaya (cost effective) dala proses produksi sederhana, bagian yang koplek, diensi tertutup ataupun diensi akhir. Penelitian tentang koposit Al- Al 2 O 3 telah diteliti sebelunya [10] dengan variabel fraksi volue penguat yaitu Al 2 O 3 sebesar 10, 20, 30, 40 dan 50%. Teperatur prasintering sebesar 120 C selaa 10 enit dan sintering 450 C

MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 115 selaa 15 enit. Tekanan kopaksi yang digunakan 6000 psi. Pengujian yang diberikan adalah pengujian bending. Hal itu disesuaikan dengan bentuk spesien yaitu balok. Hasil penelitian yang diperoleh adalah seakin tinggi fraksi volu, dapat eningkatkan odulus elastisitas koposit. Nilai odulus elastisitas yang diperoleh berturut turut untuk fraksi volu 10, 20, 30, 40 dan 50% sebesar 11,46, 12,22, 13,79, 15,25, 17,753. (dala MPsi). Seakin tinggi fraksi volue penguat, aka porositas yang terjadi seakin rendah. Riset perbandingan ikrostruktur dan karakteristik antaruka (interface) koposit atrik Al dilakukan dengan penguat B4C, SiC, dan Al 2 O 3 [11]. Penelitian ini engunakan etode stir casting yang dilanjutkan dengan ekstrusi panas, diana etode tersebut lebih efektif dilihat dari segi biaya. Fraksi volue penguat antara 0-20%. Pada daerah interfacial Al-B 4 C diketahui terbentuknya fase kedua yaitu Al 3 BC dan Al 2 O 3 [12]. Koposit Al-B 4 C eiliki ikatan interfacial yang lebih kuat daripada koposit Al-SiC dan Al-Al 2 O 3. Rapat asa/densitas koposit dapat dihitung dengan pesaaan berikut ini : ρ c =ρ f V f + ρ V (1) Hubungan antara odulus elastisitas antara atrik dan penguat terhadap efek odulus elastisitas koposit [13] dinyatakan dengan persaaan berikut ini : E = E V + E V " c 1 E c f V f = E 2. Metode Penelitian c f V + E (2) (3) Penelitian ini enggunakan Metode etalurgi serbuk dala pebuatan koposit isotropik Al/Al 2 O 3, dengan serbuk aluiniu sebagai atriks dan aluina sebagai penguat. Bahan yang digunakan sebagai berikut serbuk Aluiniu (Al) erk Merck dengan keurnian diatas 90%, sebagai atriks (Densitas 2,7 gra/c 3, Modulus Elastisitas 70 GPa). Serbuk Aluiniu Oxide / γ- aluina (Al 2 O 3 ) erk Merck dengan ukuran partikel 0.063, sebagai penguat (Densitas 3,89 gra/c 3, Modulus Elastisitas 350 GPa). Serbuk Zinc Strearat (ZnO), sebagai lubricant pada dies (Densitas 1,09 gra/c 3, Teperatur leleh 130 O C). Larutan etanol (CH 3 COOH), sebagai pelarut saat pencapuran basah / wet ixing. Penentuan assa penguat ( f ) dan atrik ( ) dengan engunakan perbandingan fraksi volue penguat sebesar 10, 20, 30 dan 40% Al 2 O 3 dan dengan persaaan berikut: f = V f. ν f. ρ f ; =V ν ρ (4) Massa atriks dan penguat dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Data Massa Matriks dan Penguat Serbuk Al 2 O 3 Vf(%) Mf(gr) M(gr) 10 0.840 5.234 20 1.680 4.652 30 0.840 5.234 40 1.689 4.652 Serbuk Al Tibang fraksi volue Al 2 O 3 10, 20, 30, 40% Pencapuran(wet Mixing) dengan etanol Pengeringan T : 80 o C Kopaksi dingin 15, 20,25 KN, HT 15 Menit Presinter, 200 o C & 400 o C @20enit Sinter 600 o C, Waktu Tahan : 2, 4, 6 Ja Uji Tekan Analisa Data Kesipulan Gabar 1. Diagra alir penelitian Perhitungan odulus elastisitas eksperien enggunakan persaaan berikut E eks = σ /ε (5) Diana E exp =Modulus elastisitas koposit σ = Tegangan ε = Regangan Uji Metalografi SEM dan MO Spesien dibuat berbentuk silinder dengan diensi tinggi 14 dan diaeter 14, sehingga didapatkan volue total koposit sebesar 2,1551 c 3. Keudian pencapuran basah dengan enggunakan etanol sebagai pelarut polar dan agnetic stirer dilengkapi dengan hot plate. Selanjutnya capuran serbuk ini dikeringkan dala furnace T 80 C selaa 30 enit guna enguapkan sisa larutan etanol. Capuran tersebut diasukkan dala cetakan silinder yang telah diolesi dengan peluas zinc stearat.

116 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 Proses penekanan (kopaksi) dilakukan pada teperatur kaar yaitu cold copactions. Tujuan penggunaan etode ini adalah untuk enghindari terbentuknya oksidasi pada aluiniu. Tekanan yang digunakan sebesar 15 kn dan ditahan selaa 15 enit agar distribusi tegangan erata. Proses sintering dilakukan dala ruang vaku untuk enghindari terjadinya oksidasi. Teperatur presintering 200 dan 400 C dengan waktu penahanan asing-asing 20 enit. Sedangkan teperatur sintering sebesar 600 C dengan waktu sinter 2, 4 dan 6 Ja. Pengukuran densitas setelah sintering (Sintering Density) dilakukan dengan enggunakan prinsip archiedes, diana volue benda yang dipindahkan saa dengan volue benda yang diasukkan ke dala fluida. Fluida yang digunakan adalah etanol. Pengujian spesien eliputi pengujian etalografi dan pengujian tekan. Hal ini dikarenakan diensi spesien uji kecil sehingga tidak eungkinkan dilakukan pengujian tarik. Dari pengujian tekan dapat diketahui sifat ekanik koposit, dala hal ini odulus elastisitas koposit. 3. Hasil dan Pebahasan Pengaruh Waktu Sintering Terhadap Densitas Koposit. Densitas bakalan (green density) naik seiring bertabahnya fraksi volue penguat. Green density terjadi karena adanya gaya adhesi- kohesi antar partikel. Gaya ini dipengaruhi oleh penguncian antar perukaan partikel (interlocking), gaya van der walls dan gaya elektostatik. Gaya tekan kopaksi sebesar 15 kn dengan asusi bahwa dengan tekanan tersebut, partikel diharapkan dapat ebentuk odel ikatan bola-bidang). Hal ini dikarenakan pada odel ikatan ini porositas yang terbentuk relatif seakin kecil [14] Pada proses penekanan, digunakan die wall lubricant yang berfungsi untuk engurangi gesekan yang terjadi antara partikel dengan dinding cetakan. Seakin tinggi fraksi volue penguat yang digunakan, aka seakin tinggi pula sintered density yang diperoleh. Akan tetapi untuk fraksi volue penguat yang 30%, enunjukkan adanya penurunan sinter density. Hal ini dapat disebabkan distribusi penguat terhadap atriks tidak erata sebagaiana ditunjukkan Gabar 4 yaitu terjadinya pengupulan partikel penguat dala satu tepat, yang disebut dengan agloerat. Agloerat terjadi karena proses pencapuran basah (wet ixing) yang tidak erata, diana partikel-partikel yang eiliki uatan yang saa cenderung untuk berkupul enjadi satu. Seakin eningkat waktu sintering, aka seakin tinggi pula sintered density yang diperoleh. Hal tersebut dikarenakan keberhasilan proses pertubuhan butir (grain growth) dan penyusutan pori (shringkage) yang tergantung pada tahapan ediu. Pertubuhan butir ini sangat berpengaruh terhadap proses eliinasi (penghilangan) porositas. Porositas yang diaksud adalah porositas terbuka. Seakin banyak pertubuhan butir yang terjadi aka eliinasi porositas seakin tinggi pula, sehingga densitas setelah sintering dapat eningkat. Green Density(gr/c3) 2,32 2,3 2,28 2,26 2,24 2,22 2,2 2,18 2,16 Green Density Vs Fraksi Volue Al2O3 2,14 2,12 0 10 20 30 40 50 Fraksi Volue Al2O3(%) 2Ja 4Ja 6Ja Gabar 2. Grafik Green Density terhadap Fraksi Volue Penguat Sinter Density(gr/c3) Sinter Density Vs Fraksi Volue Al2O3 2,42 2,4 2,38 2,36 2,34 2,32 2,3 2 Ja 2,28 4 Ja 2,26 6 Ja 2,24 2,22 0 10 20 30 40 50 Fraksi Volue Al2O3(%) Gabar 3. Grafik Sinter density Vs Fraksi volue Al 2 O 3 Gabar 4. Distribusi Penguat terhadap Matriks a. Vf 30% 2 Ja b. Vf 30% 4 Ja

MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 117 Pengaruh Waktu Sintering terhadap Porositas dan Penyusutan (Shrinkage). Pebuatan koposit dengan etode etalurgi serbuk dapat eungkinkan terjadinya porositas. Porositas adalah bagian yang tidak koheren dari sintering, berupa kekosogan berisi gas atau peluas. Seakin tinggi waktu sintering aka seakin rendah porositas. Hal ini disebabkan degassing berhasil serta ekanise transport assa berjalan baik. Selain itu, seakin tinggi fraksi volue penguat yang digunakan, aka porositas seakin tinggi pula. Pengaruh Waktu Sintering Terhadap Pebentukan Fasa Baru. Waktu sintering yang berbeda dapat eberikan struktur ikro yang berbeda. Sepanjang proses sintering eungkinkan terjadinya ikatan antar atriks dan penguat serta tibulnya fasa baru. Pada proses sintering akan terjadi proses penyusutan pori (shrinkage) yang tergantung pada tahapan ediu/interediate sintering. Seakin tinggi waktu sintering, seakin tinggi penyusutan pori (Shrinkage). Porositas terbuka dapat tereliinasi pada proses sintering, sehingga terjadi penyusutan porositas. Penyusutan (Shrinkage) diperoleh dari selisih perbedaan densitas antara sintering density dan green density (bakalan), karena sepanjang proses intering akan terjadi penghapusan porositas akibat reaksi antaruka partikel serbuk. Gabar 7. SEM Al/Al 2 O 3 Vf 40% Waktu Tahan 2 Ja Fraksi Porositas Vs Waktu Tahan Sintering Fraksi Porositas(%) 35 30 25 20 15 0 2 4 6 8 Waktu Tahan sintering (Ja) 10% 20% 30% 40% Gabar 5. Grafik Waktu Tahan sintering Vs Porositas Gabar 8. EDAX Al/Al 2 O 3 Vf 40% Waktu Tahan 2 Ja Shrigkage(%) Shrigkage Vs Waktu Tahan Sintering 18 16 14 12 10 8 6 4 0 2 4 6 8 Waktu Tahan Sintering(Ja) 10% 20% 30% 40% Gabar 6. Grafik Shringkage Vs Waktu Tahan Sintering Gabar 9. EDAX Al/Al 2 O 3 Vf 40% Waktu Tahan 2 Ja

118 MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 Ikatan antara atrik dan penguat berhubungan dengan kopaktibilitas koposit, diana seakin baik ikatan yang terjadi aka kopaktibilitas koposit seakin baik pula. Terjadinya fasa baru selaa sintering eungkinkan perbedaan sifat ekanik yang dihasilkan. Pada Gabar 7 terlihat adanya fasa baru (noor 1) yang uncul yaitu fasa aluuniu oksida yang terjadi dari oksidasi aluiniu. Aluinu oksida ini bersifat tidak stabil. Fasa ini terjadi sepanjang proses sintering. Selain unsur Al dan O yang terdeteksi oleh EDAX, terdapat unsur Si dan C. Kedua unsur tersebut erupakan ipuritas (pengotor). Prosentase unsur ini sangat kecil dan terdapat pada perukaan spesien koposit, sehingga dapat diasusikan tidak akan epengaruhi sifat ekanik yang dihasilkan. Modulus Elastisitas (GPa) Modulus Elastisitas Vs Waktu Tahan Sintering 300 240 180 120 60 0 0 2 4 6 8 Waktu Tahan Sintering (Ja) 10% 20% 30% 40% Pengaruh Waktu Sintering Terhadap Sifat Mekanik Koposit. Suatu bahan bisa dikatakan koposit apabila eiliki nilai odulus elastisitas diantara atrik dan penguatnya. Koposit isotropik Al/Al 2 O 3 eiliki odulus elastisitas berada diantara aluinu dan aluina. Modulus elastisitas aluiniu adalah 70 GPa dan aluina adalah 350 GPa. Modulus elastisitas enyatakan nilai kekakuan (stiffness) suatu bahan. Kekakuan adalah keapuan suatu bahan untuk eneria tegangan/ beban tanpa engakibatkan terjadinya perubahan bentuk deforasi. Koposit biasanya diaplikasikan dala koponen struktural, isal gears, brake. Hal ini dikarenakan koponen struktural harus tahan terhadap deforasi dan harus kaku (stiff). Seakin tinggi odulus elastisitas koposit, aka koposit tersebut seakin kaku. Pada fraksi volue 40% dengan waktu sinter 2 ja eiliki odulus elastisitas tertinggi yaitu sebesar 173,26 GPa. Koposit berhubungan erat dengan kualitas ikatan antara atriks dan penguat. Dengan engetahui nilai odulus elastisitas koposit, dapat diketahui pula kualitas ikatan antara atrik dan penguatnya. Kualitas ikatan antara atrik dan penguat disebut dengan kopaktibilitas. Kualitas ikatan antara atriks dan penguat dapat diketahui dengan cara kualitatif dan kuantitatif. Kualitattif dengan pengaatan SEM dan EDAX. Sedangkan kuantitatif dengan nilai odulus elastisitas yang didapatkan dari pengujian ekanik. Seakin tinggi odulus elastisitas koposit, aka dapat dikatakan pula kopaktibilitasnya seakin tinggi. Pada Gabar 10. untuk fraksi volue 10% dan 20% dengan waktu tahan 2 dan 4 ja terjadi peningkatan odulus elastisitas. Hal tersebut dapat dikarenakan adanya distribusi penguat yang erata terhadap atrik. Akan tetapi, pada fraksi volue 30% engalai penurunan nilai odulus elastisitas, yang disebabkan oleh trapping gas. Trapping a gas atau sisa lubricant yang terjebak didala partikel, yang tidak dapat keluar ketika proses degassing. Pada waktu sintering, trapping gas ini terdorong keluar sehingga enyebabkan retak (cracking). Cracking dapat Gabar 10. Hubungan Waktu Tahan Sintering Terhadap Modulus Elastisitas Koposit Al/Al 2 0 3 enurunkan odulus elastisitas koposit, karena tegangan luar tidak dapat terdistribusi erata. Untuk waktu sinter yang 6 ja, enunjukkan seakin tinggi fraksi volue penguat, aka seakin rendah odulus elastisitas koposit. Hal ini disebabkan karena atriks aluiniu sudah encapai titik leleh sehingga penguatan koposit dikontribusi oleh fasa sei solid aluiniu dan koposit bersifat lebih ulet. Selain itu, kepadatan koposit setelah dikopaksi yang tidak hoogen pada setiap bagian dapat enurunkan odulus elastisitas koposit dan enibulkan retakan (cracking) ketika spesien disintering. Retakan ini terjadi dikarenakan distribusi panas dapat terjadi dengan erata pada seluruh bagian. 4. Kesipulan Kesipulan yang dapat diperoleh dari hasil penelitian adalah sebagai berikut: 1) Seakin tinggi fraksi volue penguat, aka kopaktibilitas koposit seakin tinggi. Kopaktibilitas koposit berkaitan dengan odulus elastisitas; 2) Seakin laa waktu sintering, aka seakin tinggi sintered density yang dihasilkan. Porositas yang terdapat dala koposit akan seakin rendah. Akan tetapi untuk HT 6 ja cenderung kearah cracking karena kepadatan setelah kopaksi yang tidak erata pada setiap bagian. Cracking dapat enurunkan odulus elastisitas. Seakin tinggi odulus elastisitas koposit, aka seakin baik kopaktibilitasnya; 3) Waktu sintering koposit isotropik Al/Al 2 O 3 terbaik didapatkan selaa 2 ja pada fraksi volue penguat 40% dengan odulus elastisitas sebesar 173,26 GPa. Hal ini dikarenakan adanya distribusi penguat Al 2 O 3 yang erata terhadap atrik Al.

MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 2, NOVEMBER 2008: 113-119 119 Daftar Acuan [1] J.B. Fogagnolo, F. Velasco, M.H.Robert., J.M. Torralba, Aluiniu Matrix Coposites Reinforced with Si3N4, AIN and ZrB2, Produced by conventional powder Metallurgy and Mechanical Alloying, Avenide de la Universid, 2004, 30-28911. [2] Goto, Ryuichiro, Powder Metallurgy Growth in The Autootive Market. Aerican Powder Metals Industries International, 2003. [3] C. Schuacher, SAE Technology, paper No.892495, 1991. [4] L. Froyen, B. Verlinden, Aluiniu Matrix Coposites Materials. Talat 1402. Belgiu. European Aluiniu Associations (EAA), 1994. [5] Gibson, F. Ronald. Principles of Coposite Material Mechanics. McGraw-Hill, Singapore, 1994. [6] L. Froyen, B. Verlinden, Aluiniu Powder Metallurgy. Talat 1401. Belgiu, European Aluiniu Associations (EAA), 1994. [7] Kang, Suk-Joong, Sintering : Densifikasi, Grain Growth and Microstructures, Elseviere Butterworth, Heineenn, 2005. [8] S. Joel Hirschhorn., Introduction to Powder Metallurgy. Aerican Powder Metallurgy Institute, New Jersey, 1976. [9] D. Chandrawan, A. Myrna, Metalurgi Serbuk: Teori dan Aplikasi, Jilid 1, Jakarta. [10] M. Arifin, Tugas Akhir, Fisika FMIPA ITS, Surabaya, 2002. [11] J.B. Celis, Froyen, K.M. Shorowardi, T. Loui, A.S.M.A. Haseelo, Journals of Materials Processing and Technology (2003) 142-738-743. [12] Widyastuti, Tugas Akhir, Fisika ITS, Surabaya, 2002. [13] Widyastuti, Pengaruh pelapisan HNO 3 terhadap sifat Mekanik Koposit Laina Isotropik Al/Al 2 O 3 -Al/SiC, Laporan penelitian HB, 2006. [14] K. Chawla, Coposite Material: Science and Engineering. London Paris Tokyo: pringer-verlag New York Berlin Heidelberg, 1987.