sangat baik mampu bentuknya untuk penempaan, ekstrusi dan sebagainya. Paduan 6063 dipergunakan untuk rangka – rangka konstruksi , karena paduan
dalam sistem ini mempunyai kekuatan yang cukup baik tanpa mengurangi hantaran listrik, maka selain dipergunakan untuk rangka konstruksi juga
digunakan untuk kabel tenaga Surdia dan Saito, 1992
2.2.6 Paduan Al-Mn–Zn
Jepang pada awal tahun 1940 Iragashi dan kawan-kawan mengadakan studi dan berhasil dalam pengembangan suatu paduan dengan penambahan kira –
kira 0,3 Mn atau Cr dimana butir kristal padat diperhalus dan mengubah bentuk presipitasi serta retakan korosi tegangan tidak terjadi. Pada saat itu paduan
tersebut dinamakan ESD atau duralumin super ekstra. Selama perang dunia ke dua di Amerika serikat dengan maksud yang hampir sama telah dikembangkan
pula suatu paduan yaitu suatu paduan yang terdiri dari: Al, 5,5 Zn, 2,5 Mn, 1,5 Cu, 0,3 Cr, 0,2 Mn sekarang dinamakan paduan Al- 7075. Paduan ini
mempunyai kekuatan tertinggi diantara paduan-paduan lainnya. Pengggunaan paduan ini paling besar adalah untuk bahan konstruksi pesawat udara, disamping
itu juga digunakan dalam bidang konstruksi Surdia dan Saito,1992.
2.3 Magnesium
Magnesium adalah unsur kedelapan yang paling berlimpah dan merupakan sekitar2 dari berat kerak bumi dan merupakan unsur yang paling
banyak ketiga terlarut dalam air laut. Magnesium sangat melimpah di alam dan ditemukan dalam bentuk mineral penting didalam bebatuan , seperti dolomit,
magnetit, dan olivin. Ini juga ditemukan dalam air laut, air asin bawah tanah dan lapisan asin. Ini adalah logam struktural ketiga yang paling melimpah dikerak
bumi, hanya dilampaui oleh aluminium dan besi. Amerika Serikat secara umum menjadi pemasok utama dunia logam ini. Amerika Serikat memasok 45 dari
produksi dunia, bahkan pada tahun 1995 Dolomit dan magnesit ditambang sampai sebatas 10 juta ton per tahun, di negara-negara seperti Cina, Turki, Korea
Utara, Slowakia, Austria, Rusia dan Yunani Kausar,dkk.,2014.
Penggunaan Mg dalam pembuatan komposit adalah sebagai wetting agent, yaitu untuk meningkatkan pembasahan antara matriks dan penguat dengan
cara menurunkan tegangan permukaan antara keduanya Samuel,Y., 2012.
2.4 Fly Ash
Fly ash atau abu terbang merupakan salah satu produk sisa dari proses pembakaran diruang bakar suatu pembangkit, fly ash ini biasanya berbentuk
partikel-partikel halus yang keberadaannya dapat membahayakan kesehatan manusia jika tidak ditangani dengan benar. Seiring dengan kemajuan teknologi
maka saat ini keberadaan fly ash tidak hanya sebagai limbah tidak bermanfaat tetapi telah dipergunakan untuk campuran beragam jenis produk seperti semen,
bata tahan api dan metal matrix composite Yasman,F.,2014
2.4.1 Fly Ash Batubara
Fly ash batubara adalah material yang memiliki ukuran butiran yang halus berwarna keabu-abuan dan diperoleh dari hasil pembakaran batubara
Wardani,2008. Pada pembakaran batubara dalam PLTU, terdapat limbah padat yaitu abu layang fly ash dan abu dasar bottom ash. Partikel abu yang
terbawa gas buang disebut fly ash, sedangkan abu yang tertinggal dan dikeluarkan dari bawah tungku disebut bottom ash. Di Indonesia, produksi
limbah abu dasar dan abu layang dari tahun ke tahun meningkat sebanding dengan konsumsi penggunaan batubara sebagai bahan baku pada industri
PLTU Harijono,D., 2006. Abu terbang batubara umumnya dibuang di ash lagoon atau ditumpuk
begitu saja di dalam area industri. Penumpukan abu terbang batubara ini menimbulkan masalah bagi lingkungan. Berbagai penelitian mengenai
pemanfaatan abu terbang batubara sedang dilakukan untuk meningkatkan nilai ekonomisnya serta mengurangi dampak buruknya terhadap lingkungan. Saat
ini abu terbang batubara digunakan dalam pabrik semen sebagai salah satu bahan campuran pembuat beton. Selain itu, sebenarnya abu terbang batubara
memiliki berbagai kegunaan yang amat beragam:
1. Penyusun beton untuk jalan dan bendungan 2. Penimbun lahan bekas pertambangan
3. Recovery magnetic, cenosphere, dan karbon 4. Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori
5. Bahan penggosok polisher 6. Filler aspal, plastik, dan kertas
7. Pengganti dan bahan baku semen 8. Aditif dalam pengolahan limbah waste stabilization
9. Konversi menjadi zeolit dan adsorben Konversi abu terbang batubara menjadi zeolit dan adsorben merupakan
contoh pemanfaatan efektif dari abu terbang batubara. Keuntungan adsorben berbahan baku fly ash batubara adalah biayanya murah. Selain itu, adsorben ini
dapat digunakan baik untuk pengolahan limbah gas maupun limbah cair Marinda,P.,2008
2.4.1.1 Sifat Kimia dan Sifat Fisika Fly Ash Batubara
Komponen utama dari abu terbang batubara yang berasal dari pembangkit listrik adalah silika SiO2 , alumina, Al2O3 , besi oksida
Fe2O3 , kalsium CaO dan sisanya adalah magnesium, potasium, sodium, titanium dan belerang dalam jumlah yang sedikit.
Tabel 2.3. Komposisi Kimia Salah Satu Jenis Abu Terbang Batubara Wardani,2008
Komponen Bituminus
Sub Bituminous Lignit
SiO2 20-60
40-60 15-45
Al2O3 5-35
20-30 20-25
Fe2O3 10-40
04-10 3-15
CaO 1-12
5-30 15-40
MgO 0-5
1-6 3-10
SO3 0-4
0-2 0-10
Na2O 0-4
0-2 0-6
K2O 0-3
0-4 0-4
2.4.2 Palm Oil Fly Ash POFA
Hasil proses pembuatan Crude Palm Oil CPO maka akan dihasilkan limbah padat diantaranya serabut buah dan cangkang kelapa sawit itu sendiri,
namun ini tidak menjadi masalah bagi Pabrik Kelapa sawit PKS karena limbah ini akan menjadi bahan bakar daripada boiler. Limbah padat berupa
cangkang dan serat digunakan sebagai bahan bakar ketel boiler untuk menghasilkan energi mekanik dan panas. Uap dari boiler dimanfaatkan untuk
menghasilkan energi listrik dan untuk merebus TBS sebelum diolah di dalam pabrik. Diagram alir pembentukan pofa dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Diagram Alir Palm Oil Fly Ash
Cangkang dan serat buah sawit yang sudah terbakar, akan menghasilkan sisa- sisa pembakaran yang nantinya akan menjadi limbah daripada boiler
atau furnance tungku pembakaran berupa abu terbang. Abu Terbang Fly ash , yakni abu yang berada dibawah tungku tepatnya
ditempat pengumpulan abu. Abu terbang terlihat pada gambar 2.6
a b
Gambar 2.6 aAbu Terbang Palm Oil Fly Ash, bBottom ash sesudah di grinding Yasman,F.,2014
Buah Sawit Produksi
Cangkang sawit bahan bakar
Boiler
bak penampungan
Palm Oil Fly Ash
Udara
Partikel Ash Ringan
CPO
Pertikel Ash berat
Masalah yang kemudian timbul adalah sisa dari pembakaran pada boiler yang berupa abu dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang
tahun yang sampai sekarang masih belum termanfaatkan. Ternyata limbah abu sawit banyak mengandung unsur silika SiO2 yang merupakan bahan
pozzolanic. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Graille dkk 1985 ternyata limbah abu sawit banyak mengandung unsur silika SiO2 yang
merupakan bahan pozzolanic Yasman,F.,2014. Hayward 1995 dalam Utama dan Saputra 2005 menyatakan dalam
bahan pozzolan ada dua senyawa utama yang mempunyai peranan penting dalam pembentukan semen yaitu senyawa SiO2 dan Al2O3 yang dimana abu Sawit
merupakan bahan pozzolanic, yaitu material yang tidak mengikat seperti semen, namun mengandung senyawa silika oksida SiO2 aktif yang apabila bereaksi
dengan kapur bebas atau Kalsium Hidroksida CaOH2 dan air akan membentuk material seperti semen yaitu Kalsium Silikat Hidrat. Unsur penyusun
fly ash sangatlah beragam tergantung dari sumber bahan bakarnya, tetapi pada umumnya fly ash mengandung SiO2,CaO,
2.5 Komposit Matrik Logam Metal Matrix Composite
Material komposit adalah material yang terdiri dari gabungan dua atau lebih fasa yang berbeda baik secara fisika ataupun kimia dan memiliki
karakteristik lebih unggul dari masing - masing komponen penyusunnya. Material komposit terdiri dari dua fasa, satu disebut sebagai matriks dengan masa
continuous dan penguat dengan fasa discontinuous. Dalam komposit logam, kombinasi yang terjadi berupa material fasa logam yang harus bersifat ulet
dengan material penguat berupa keramik senyawa oksida, karbida dan nitrida yang biasanya terbentuk partikulat dengan kadar antara 10-60 fraksi volum.
Pada penelitian ini penulis hanya membahas tetntang metal matrix composite MMC atau yang lebih spesifik lagi yaitu komposit matriks aluminium AMC.
Terdapat 5 faktor umum dari penguat yang mempengaruhi sifat dari material komposit yaitu konsentrasi, ukuran, bentuk, distribusi, dan orientasi. Dimana
dapat dilihat pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Penguat dalam material komposit a. konsentrasi, b. Ukuran, c bentuk, d. Distribusi, dan e orientasi Calister, 2003.
Kombinasi yang terjadi pada logam komposit berupa material fasa logam yang harus bersifat ulet dengan material penguat berupa keramik senyawa
oksida, karbida dan nitrida yang biasanya terbentuk partikulat dengan kadar antara 10-60 fraksi volum.
Metal matrix composite memiliki keunggulan dibandingkan dengan logam tunggalnya karena metal matrix composite dapat memiliki sifat yang
diinginkan, seperti peningkatan kekuatan dengan berat yang lebih rendah. Beberapa keunggulan metal matrix composite dibandingkan dengan logam
tunggalnya, yaitu: 1. Kombinasi kekuatan dan modulus yang baik.
2. Berat jenis jenderung lebih rendah. 3. Rasio kekerasan dengan berat dan modulus dengan berat lebih baik dari
logam. 4. Nilai koefisien muai panasnya lebih rendah dibandingkan logam
5. Kekuatan fatik cukup baik.
2.6 Proses Pengecoran Logam
