Pengukuran True Density Bulk Density

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakterisasi Sifat Fisis

Karakterisasi sifat fisisyang diamati pada penelitian ini meliputi pengukuran true density,bulk density, porosity,Optical microscope OM,analisa XRD.

4.1.1 Pengukuran True Density

Pada penelitian ini, pengukuran true density bahan mill scale dan FeMo dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes. Pengukuran ini dilakukan pada saat bahan masih berbentuk serbuk dengan menggunakan piknometer pada suhu 20°C dan menggunakan toluene untuk mencegah terjadinya aglomerasi, dengan massa jenisnya 0,86 gcm 3 .Setelah proses milling dengan PBM Planetary Ball Mill selama 24 jam diperoleh nilai true density mill scale5.638gcm 3 dan proses milling FeMo dengan HEM High Energy Milling selama 15 menit adalah 10.25 gcm 3 . Sedangkan nilai true density yang diperoleh setelah mixing adalah seperti yang ditampilkan pada Tabel 4.1 Table 4.1 Hasil Pengujian True Density Komposisi aditif FeMo wt Praktek ρ gcm 3 Teori ρ gcm 3 5.63 5.7 3 5.69 5.76 5 5.71 5.86 7 5.86 5.95 Dari Tabel 4.1 harga densitas diperoleh dengan menggunakan rumus pada persamaan 2.1. Sesuai dengan persamaan 2.1 jelas terlihat bahwa dengan bertambahnya FeMo maka nilai densitas akan semakin tinggi, dilihat dari nilai true density maksimum yaitu pada penambahan 7wt FeMo dengan nilai 5.86 gcm 3 . Untuk lebih jelasnya dapat dibuat grafik hubungan penambahan Universitas Sumatera Utara komposisi aditif FeMo dengan nilai densitas secara praktek dan teori seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.1 1 2 3 4 5 6 7 8 5.60 5.65 5.70 5.75 5.80 5.85 5.90 5.95 5.63 5.69 5.71 5.86 5.7 5.76 5.86 5.95 Komposisi aditif FeMo wt T ru e d en si ty g c m 3 Praktek Teori Gambar 4.1 Hubungan antara Penambahan Komposisi Aditif FeMo terhadap Nilai True Density Dari Gambar 4.1dapat dilihat dengan penambahan FeMo, maka sampel akan semakin padat. Sehingga densitas dari sampel akan semakin tinggi, karena partikel penyusun sampel semakin rapat. Disamping itu, sesuai dengan teori, bahwa dengan penambahan FeMo, maka nilai densitas akan semakin tinggi, karena densitas FeMolebih tinggi dari densitas mill scale.

4.1.2 Bulk Density

Hasil pengukuran bulk density untuk mill scale dengan penambahan sebesar 7 wt FeMo dan suhu sintering 1100°C; 1150°C; dan1200°C masing – masing ditahan selama 2 jam, diperlihatkan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Data Hasil Peng ujian bulk Density Temperatur sintering °C Bulk Densitygcm 3 1100 4.53 1150 4.59 1200 4.48 Universitas Sumatera Utara Dari Tabel 4.2 diketahui bahwa harga densitas mengalami peningkatan dari temperatur1100 °C- 1150 °C, setelah dinaikkan pada temperature 1200 °C, densitas semakin menurun, hal ini disebabkan karena bahan mengalami deformasi perubahan bentuk.Untuk lebih jelasnya dapat dibuat grafik hubungan antara perubahan temperatur sintering terhadap nilai densitas seperti ditampilkan pada Gambar 4.2 1100 1150 1200 4.48 4.50 4.52 4.54 4.56 4.58 4.60 4.53 4.59 4.48 Bulk density g c m 3 Temperatur Sintering C Gambar 4.2 Hubungan antaratemperatur sintering terhadap nilai bulk density Dari Gambar 4.2 diketahui bahwa kenaikan temperatur dan waktu tahan sintering mengakibatkan peningkatandensitas dari sampel.Dapat dilihat dari data bahwa densitas maksimum diperoleh pada temperatur sintering 1150 C yaitu 4.59 gcm 3 . Dalam hal ini terjadi proses densifikasi atau pemadatan. Peningkatan temperatur sintering pada dasarnya akan meningkatkan difusi atom pertumbuhan butir yang mengakibatkan rongga kosong dalam bahan semakin berkurang. Densifikasi pemadatan dan tahap penyusutan dapat menyebabkan terjadinya penurunan volume, disisi lain sampel yang telah disinteringakan menjadi lebih padat. Dengan adanya penyusutan ini jumlahpori akan berkurang dan dengan sendirinya sifat mekanis dari bahan tersebut juga akan meningkat. Hal ini disebabkan karena fasa – fasa dalam sampel yang terjadi semakin banyak dan pori – porinya berkurang dan ini terjadi hingga titik optimum sebelum bahan Universitas Sumatera Utara mengalami deformasi. Jika suhu sintering terus dinaikkan dan melewati temperatur optimum maka bahan akan mengalami deformasi yang ditandai dengan perubahan bentuk setelah proses sintering. Ketika temperatur sintering dinaikkan sampai pada temperatur 1200 C maka terlihat nilaibulk densityadalah 4.48 gcm 3 ,dimana sampel telah mengalami deformasi perubahan bentuk sehingga terjadi perbesaran ronggaporiterlihat sampel mengalami keretakan pada permukaanya. Meskipun tetap terjadi penyusutan pada sampel tersebut, namun akibat keretakan tersebut mengakibatkan nilai densitasnya semakin menurun. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Widyastuti menyatakan terjadinyatrapping gas gas lubricant terjebak di dalam material , dan pada saat proses sintering gas yang terjebak belum sempat keluar. Sehingga jalur porositasnya telah tertutup rapat. Gas yang terjebak ini akan mendesak ke segala arah sehingga terjadi bloating mengembang, sehingga tekanan diporositas lebih tinggi dibanding tekanan diluar. Bila kualitas ikatan permukaan partikel pada bahan tersebut rendah, maka tidak akan mampu menahan tekanan yang lebih besar sehingga menyebabkan retakan cracking.[Widyastuti,dkk.2008]

4.1.2 Porosity