M4 – MATERIAL NON LOGAM
M4 – MATERIAL NON LOGAM
M4-001 PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA BINDER TAR-RESIN DAN PEMBENTUKAN MESOFASA
1 Hady Efendy 2 , Syamsul Bahri 1 Program Studi Teknik Mesin FT-Unhas; 2 Program Studi Teknik Industri FT-Unhas
Kampus Universitas Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan KM. 10 Tamalanrea, Makassar, 90245 e-mail. [email protected]
ABSTRAK
Sifat grafit sangat dipengaruhi oleh sifat viscoelastis dari bahan precursor mesofasanya. Ini terlihat dari proses pembentukan mesofasa pada binder tar-resin. Proses perlakuan panas binder tar-resin pada temperatur
200 o C, 400 C, 600 C dan 800 C memberikan dampak yang berbeda pada struktur mesofasa yang terbentuk. Pada makalah ini akan dijelaskan pengaruh dari perlakuan panas binder tar-resin dan sifat dari mesofasa yang terbentuk selama proses pemanasan. Telah dilakukan analisis terhadap struktur mikro dan makro dengan menggunakan beberapa instrument laboratorium, seperti mikroskop optik, XRD, dan FT-IR untuk mengkarakterisasi bahan baku dan sampel dan pengujian sifat termal yang meliputi pengujian DTA dan TGA.
ooo
Pengamatan mikroskop optik terhadap binder tar-resin hasil pemanasan kondisi atmosfir N 2 tampak suatu fenomena pembentukan mesofasa (kristal cair). Karakteristik dari binder tar-resin arah dari ikatan karbon yang terbentuk yang di sebut “Soft and Glassy Carbon”.
Kata Kunci: Binder, Kristal Cair, Tar-Resin
M4-002 Karakterisasi Sifat Mekanis dan Fisis Komposit E-Glass dan Resin Eternal 2504 dengan Variasi Kandungan Serat, Temperatur dan Lama Curing
Viktor Malau
Jurusan Teknik Mesin dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada
Jln. Grafika No. 2 Yogyakarta 55281, Indonesia Phone: +62-274-521673, FAX: +62-274-521673, E-mail: [email protected]
ABSTRAK
Penggunaan bahan komposit semakin banyak dijumpai di lapangan sejalan dengan perkembangan teknologi. Komposit merupakan penggabungan dua bahan atau lebih dengan phase berbeda. Phase pertama berfungsi sebagai pengikat (matrix) sedang phase kedua berfungsi sebagai penguat (reinforcement). Penggabungan ini akan menghasilkan bahan dengan sifat berbeda dengan bahan penyusunnya. Salah satu bahan komposit adalah Polymer Matrix Composites (PMC) dengan matrik berupa polimer dan bahan penguat dapat berupa logam atau keramik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi kandungan serat, temperatur dan lama curing terhadap sifat mekanis dan fisis Polymer Matrix Composites (PMC) dengan matrik berupa resin eternal 2504, phase penguat E-glass dan katalis mepoxe konstan 0,3 %. Sifat mekanis dan fisis yang diteliti terdiri dari kekuatan tarik, regangan dan struktur mikro komposit. Pengujian yang dilakukan meliputi uji resin, uji serat gelas dan uji komposit.
Komposit dibuat dengan teknik hand-lay-up dengan variasi 20, 25, 30 % serat dan katalis konstan sebesar 0,3 %. Pemanasan (curing) dilakukan dalam dapur (oven) dengan variasi temperatur 30, 55, 65, 75, 90, 105, 120 o C
serta lama pemanasan 1 dan 2 jam. Spesimen uji tarik resin dibuat dengan ukuran sesuai standard ASTM D 638 dan spesimen uji tarik komposit mengikuti standard ASTM D 3039.
Kekuatan tarik resin eternal 2504 bervariasi dari 35,7 sampai 46,6 MPa dengan regangan 4 sampai 4,6 %. Kekuatan tarik serat gelas bervariasi dari 3232 sampai 3597 MPa dengan regangan 2,33 sampai 3,33 %. Secara
umum, kekuatan tarik komposit meningkat bila suhu curing naik dari 30 sampai 90 o C, dan kekuatan turun bila suhu curing lebih besar dari 90 o C. Kenaikan kandungan serat dan lama curing meningkatkan kekuatan tarik
komposit. Kekuatan tarik tertinggi dari komposit dengan kandungan serat 30 % adalah 192 MPa untuk suhu curing 90 o
C dengan lama pemanasan satu jam dan kekuatan tarik ini naik menjadi 196 MPa untuk lama pemanasan dua jam. Warna matrik komposit tidak mengalami perubahan bila pemanasan berlangsung sampai 75
C dan warnanya berubah menjadi agak kekuning-kuningan apabila suhu pemanasan lebih besar dari 90 o C.
Kata kunci: komposit, serat gelas, resin eternal, temperatur dan lama curing
M4-003 Karakterisasi Sifat Tarik Dan Topografi Permukaan Serat Buah Lontar Yang Diberi Perlakuan Alkali
Kristomus Boimau
Jurusan Teknik Mesin, Fakults Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana,Kupang-NTT email: [email protected]
ABSTRAK
Penggunaan Serat Alam sebagai penguat Material Komposit Polimer semakin giat dikembangkan pada beberapa tahun terakhir. Pemicu utama dari penggunaan kembali serat alam sebagai pengganti serat sintetik adalah efek negatif serat sintetik yang limbahnya mencemari lingkungan. Lontar merupakan kelompok tanaman palem, sejenis dengan kelapa dan enau yang memiliki kandungan serat buah yang cukup tinggi, namun belum dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat tarik serat buah lontar yang diberi perlakuan awal alkali dengan konsentrasi alkali sebesar 5% dan 10% serta variasi waktu perlakuan perendaman selama 2, 4, 6 dan 8 jam. Hasil pengujian menunjukkan bahwa serat dengan perlakuan perendaman dalam 5% NaOH selama 4 jam memiliki kekuatan tarik single fiber tertinggi yaitu 365 MPa. Dari hasil Foto SEM terlihat pula bahwa permukaan serat dengan perlakuan Alkali lebih bersih dbandingkan dengan serat tanpa perlakuan.
Kata Kunci: Serat Lontar, Alkali, Kekuatan Tarik dan foto SEM
M4-004 STUDI FASE DAN STRUKTURMIKRO THERMAL BARRIER COATING ALUMINA PADA OKSIDASI SIKLIK
Hariyati P, Rizki Subagio, Lukman Noerochim, Sulistijono
Teknik Material dan Metalurgi Fakultas Teknologi Industri – ITS
Kampus ITS Keputih Surabaya 60111, Indonesia Phone/ Fax: +62-31-5997026, E-mamil: [email protected]; [email protected]
ABSTRACT
Alumina memiliki phase alpha atau gamma yang stabil pada temperatur tinggi, memiliki kekuatan dan kekerasan yang memadai namun keuletannya rendah. Keramik alumina(Al 2 O 3 ) seringkali digunakan untuk melapisi logam yang bekerja pada temperatur tinggi karena mempunyai sifat yang stabil secara termodinamika, tahan korosi dan oksidasi. Aplikasi pelapisan logam dengan alumina sering dijumpai pada kepala piston, kepala maupun dinding silinder motor pembakaran dalam, pisau, gunting dan sebagainya.
Untuk mempelajari karakteristik Al 2 O 3 sebagai lapisan perintang panas pada temperatur tinggi, dilakukan pelapisan keramik Al 2 O 3 pada substrat Al-Si dengan metode flame spraying, kemudian dilakukan pengujian
thermal cyclic dengan cara memanaskan spesimen hingga temperatur 600 o C dan menurunkan temperatur pemanasan pada temperatur ruang sampai terjadi degradasi lapisan baik berupa retak maupun sampai pengelupasan. Kemudian dilakukan pengamatan visual untuk mengamati cacat makro yang terjadi, identifikasi fase dilakukan dengan pengujian difraksi sinar-x, perubahan massa dilakukan dengan kinetika diskontinyu, dan pengamatan struktur dilakukan dengan mikroskop metalurgi. Dari hasil penelitian diperoleh adanya perubahan visual permukaan, deformasi plastik pada sisi tepi spesimen, teridentifikasi fase alumina alpha dan terjadi pula perubahan kekerasan keramik yang berarti yaitu dari 400 HV menjadi 700 HV.
Kata kunci : Al 2 O 3 , Lapisan Perintang Panas, Flame Spraying, Thermal Cyclic
M4-005 Knoop Indentation Crack Profile in Silicon Nitride
Tjokorda Gde Tirta Nindhia
Department of Mechanical Engineering Udayana University Kampus Unund, Jimbaran, Bali, Indonesia Phone/FAX: 0061-361-703321 , E-mail: [email protected] / [email protected]
ABSTRACT
It is well known that crack obtained from Knoop indentation is often used to introduce initial crack for standardized fracture toughness test of surface crack in flexure (SCF) method for engineering or advanced ceramic. The crack indentation profile obtained is in the form of semi elliptical in shape (or like a section of circle), accompanied with indentation impression, damaged zone, lateral crack and more even chipping is possibly to occur. The indentation impression, the damaged zone, and the lateral crack need to be eliminated in order a valid elliptical crack to obtain. This can be done by mild grinding, hand grinding, or hand polishing with abrasives papers. The purpose of this work is to reveal the crack profile as a result from Knoop indentation. The result can be applied in investigation of how much the surface at indentation surface should be eliminated in order
valid elliptical crack to occur in silicon nitride (Si 3 N 4 ). The research was conducted in four variable load indentations, namely: 5, 10, 20, 30 kg on well polished silicon nitride. Serial sectioning with diamond powder then was done to reveal the crack profile beneath the surface. The crack detail then was plotted. The crack obtained from 5 and 10 kg load of indentation was found without lateral crack with very shallow damaged zone. There fore only small amount should be removed from the surface of indentation ( in the range suggested by the standard i.e.
4.5 to 5.0 of indentation deep). It is also revealed that with load of 20 and 30 kg large and irregular lateral crack to occur and second deep lateral crack was found. This is informed that with load of 20 and 30 kg is not appropriate to applied for creating initial crack for SCF fracture toughness test.
Keywords: Knoop Indentation, Crack Profile, Surface Removal, Silicon Nitride
M4-006 Pengaruh Lama Perendaman Dalam Air Tawar Dan Fraksi Volume Serat Terhadap Sifat Mekanis Komposit Polyester Tapis Kelapa