Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Paduan biomaterial terner Zr-xMo-yNb dengan variasi Zr-1Mo-1Nb, Zr-6Mo-3Nb, dan Zr-3Mo-6Nb yang diproduksi melalui metalurgi serbuk diberi perlakuan panas pada suhu 850°C kemudian dikuens dengan oli. Pengaruhnya terhadap struktur mikro, densitas dan porositas, serta kekerasan diteliti dan dibandingkan dengan paduan yang sama yang tidak diberi perlakuan panas. Struktur mikro paduan didominasi fasa α-Zr dan beberapa paduan mengandung α-Zr+(Mo,Nb)2Zr yang keras. Rangsangan panas mengakibatkan batas butir menjadi lebih jelas terlihat. Namun, perlakuan panas ini justru menambah porositas mikro sehingga nilai kekerasan paduan yang tidak dan yang diberi perlakuan panas relatif sama. Bertambahnya jumlah porositas akan diikuti dengan menurunnya nilai densitas.

---

In this paper, three ternary biomaterial alloys of Zr-1Mo-1Nb, Zr-6Mo-3Nb, Zr-3Mo-6Nb were fabricated through powder metallurgy process and heat-treated to 850°C, followed by quenching in oil. The effects of heat-treatment on microstructure, density, micro-porosity, and hardness was observed and compared to the non-heat-treated samples of the same compositions. α-Zr phase exists predominantly in the microstructure of the samples. Some of the samples, however, also features hard intermetallic phase of α-Zr+(Mo,Nb)2Zr. Unfortunately, the heat also increased the number of micro-porosity which affected the hardness of the samples. This increase in micro-porosity also lead to the decrease of density."

"Pengembangan terhadap paduan zirkonium sebagai biomaterial yang diproduksi melalui proses metalurgi serbuk diteliti dengan diberikan perlakuan panas pada komposisi unsur paduan molibdenum (3%, 6%, dan 9% massa Molibdenum) serta dihubungkan terhadap densitas dan porositas, struktur mikro dan kekerasan menggunakan pengujian Rockwell C.Dari hasil pengujian didapatkan bahwa struktur mikro yang dominan terbentuk adalah fasa α-Zr dan Mo2Zr, dan dengan pemberian perlakuan panas struktur mikro yang terlihat menjadi lebih jelas batas butirnya. Dari hasil uji densitas dan porositas, poros yang terbentuk semakin bertambah seiring bertambahnya jumlah Molibdenum yang diberikan, perlakuan panas memberikan efek yang buruk karena akan menambah jumlah poros dari molibdenum yang menguap diatas suhu 600oC. Dari hasil kekerasan yang dicapai unsur molibdenum tidak memberikan efek yang terlalu signifikan walau kekerasan bertambah seiring dengan jumlah molibdenum yang bertambah, dengan perlakuan panas kekerasan turun dikarenakan porositas setelah diberi perlakuan panas bertambah.

---

Development of zirconium alloy as biomaterial produced by powder metallurgy method is studied from effect of heat treatment with different compositions of molybdenum. ( 3%, 6% and 9% weight of Molybdenum), its density and porosity, microstucture and hardness using Rockwell C method. From the experimental, the dominan microstructure formed is α-Zr and Mo2Zr phase and by heat treatment it is clearer to see boundary and grain boundary. From density and porosity test, the formed porous increase as composition molybdenum increase, heat treatment give negative effect, mollybdenum will formed molybdenum oxided vollatile when heated above 6000C. From hardness test, molybdenum does not give significant effect to the hardness. The hardness increase as the composition of molybdenum increase, also hardness decrease due to the increase of porosity after heat-treatment."

"Zirkonium-Niobium paduan (Zr-Nb paduan) memiliki potensi untuk menggantikan implant Titanium kontemporer dengan mempertimbangkan sitotoksisitas nya, suseptibilitas magnetik dan ketahanan korosi. Metalurgi serbuk sebagai salah satu metode pembentukan dapat digunakan dalam produksi implant dengan desain rumit dan struktur mikro yang fleksibel, baik dalam komposisi dan porositas. Pemadatan dan sintering dilakukan untuk menghasilkan produk yang padat dengan porositas. Pengamatan morfologi porositas akan diamati dengan mikroskop optik dan jumlah porositas dalam paduan akan diamati dengan pengujian porositas. Sedangkan struktur kristal diamati dengan dan X-Ray Diffraction (XRD). Konstituen fasa mikro sangat tergantung pada komposisi Niobium. Pengujian kekerasan menunjukkan peningkatan seiring dengan penambahan jumlah Niobium. Sementara itu penambahan Niobium akan menurunkan jumlah porositas dan mengubah morfologi porositas menjadi berbentuk jaring. Penambahan Niobium dalam jumlah besar membutuhkan temperature sintering yang jauh lebih tinggi dibandingkan paduan dengan jumlah Niobium lebih kecil.

---

Zirconium-Niobium alloy (Zr-Nb alloy) has potency to replace the contemporary Titanium bioimplant by considering its cytotoxicity, magnetic susceptibility and corrosion resistance. Powder metallurgy as one of the forming methods could be used in production of bioimplant with intricate design and flexible microstructure, both in composition and porosity. Compaction and sintering is carried out to produce solid product with remained porosity. Resulting porosity of Zr-Nb alloy produced by powder metallurgy method will be characterized by density measurements and optical microscopy. Crystalline structure is observed by X-Ray Diffraction (X-RD). The microphase constituent is highly dependent on Niobium composition. The density of alloy will decrease as the addition of Niobium. In contrary, the hardness of alloy will increase as the addition of Niobium."

"Skripsi ini membahas mengenai pengaruh penambahan foaming agent MgCO3 paduan Zirkonium-Niobium, sehingga dapat membentuk paduan dengan struktur poros untuk aplikasi biomaterial. Proses fabrikasi pembuatan biomaterial untuk implan tulang permanen ini dilakukan dengan metode metalurgi serbuk meliputi preparasi serbuk, kompaksi, dan sinter dengan variabel komposisi foaming agent MgCO3 sebesar 3%, 4%, dan 5% dari jumlah total berat paduan Zr-3Nb. Pengujian yang dilakukan pada paduan ini meliputi uji kekerasan dengan metode Rockwell B, uji struktur mikro dengan menggunakan OM dan SEM, uji kandungan senyawa dengan XRD, dan uji bioaktifitas dengan menggunakan FTIR. Foaming agent MgCO3 dipilih karena morfologi porositas yang dihasilkan sangat baik. Penambahan foaming agent MgCO3 ini mempengaruhi terbentuknya poros dihasilkan, dimana diperoleh komposisi Zr-3Nb-3%MgCO3 yang merupakan komposisi optimal dilihat dari banyaknya porositas yang terbentuk untuk dijadikan sebagai aplikasi biomaterial dengan struktur poros. Pembentukan lapisan hidroksiapatit juga terlihat pada paduan Zr-3Nb poros, sebagai tanda bahwa paduan Zr-3Nb poros memiliki bioaktivitas yang baik.

---

The focus of this study is to investigate the effect of adding MgCO3 foaming agent element equally (based on weight percentage) in Zr-Nb alloy, to obtain porous structure for biomaterial application. The fabrication process of biomaterials for permanent bone implants was carried out by powder metallurgy method includes powders preparation, compaction and sintering with variable composition of MgCO3 foaming agent are 3%, 4%, and 5% of the total weight of the Zr-3Nb alloy. Tests were carried out on these alloys include hardness test using Rockwell B method, microstructure test using OM and SEM, the test compound content by XRD, and bioactivity testing using FTIR. MgCO3 foaming agent was chosen because of its good porous morphology. The addition amount of this MgCO3 foaming agent affect the created pores, which result Zr-3Nb-5%MgCO3 as the optimum composition by porosity aspect for biomaterial application with porous structure. Hydroxyapatite layer has been formed on Zr-3Nb porous as an evidence that Zr-Nb porous alloy has good bioactivity."

"Pengembangan material biologis mampu luruh alami sebagai aplikasi perancah pembuluh darah telah banyak dilakukan. Pada penelitian sebelumnya Fe-Mn-C berstruktur busa dengan 5% kalium karbonat (K2CO3) berhasil dikembangkan dengan fasa austenit dan laju degradasi yang cukup baik. Namun kandungan karbon yang terbentuk masih sangat tinggi dengan membentuk fasa grafit (C) menyebabkan kekerasan yang terlalu tinggi dan meninggalkan sifat magnet yang akan mengganggu saat pemeriksaan MRI (Magnetic Resonance Imaging). Variasi komposisi unsur karbon (0%, dan 0,5%C) dilakukan untuk memperbaiki sifat mekanik dan membentuk fasa austenit sepenuhnya guna diperoleh sifat yang non magnetic. Pemaduan mekanik material serbuk dilakukan dengan metode rotary mixing dengan komposisi target Fe-35Mn dan Fe-35Mn-0,5C. Sinter dilakukan pada temperatur 850oC selama 3 jam dan dilanjutkan dengan sinter dekomposisi pada temperatur 1100oC selama 1,5 jam di atmosfer inert gas Nitrogen (N). Hasil sinter kemudian dilakukan karakterisasi sifat fisik, kimia, mekanik, dan perilaku korosinya. Fasa yang terbentuk adalah fasa austenit, dan fasa mangan oksida dengan laju degradasi yang baik dan tidak bersifat magnet.

---

Development of degradable biomaterial for coronary stent applications has been carried out. Degradable biomaterial Fe-Mn-C with foam structure with 5% potassium carbonate (K2CO3) was successfully developed with austenite phase and good degradation rate. However, the carbon content still too high and produce graphite phase (C) causing the hardness becomes too high and will produce the magnetic properties that interfere with the examination process of MRI (magnetic resonance imaging). Variations of carbon composition (0%, and 0.5% C) has been done to improve mechanical properties and form a fully austenite phase to produce non-magnetic properties. Mechanical alloying of powder material done by rotary mixing method with a target composition of alloy are Fe-35Mn and Fe-35Mn-0,5C. Sintering was performed in inert gas atmosphere of nitrogen (N) at temperature of 850oC for 3 hours and continued at 1100oC for 1.5 hours. Several characterization was performed on sintered sampel such as physical, chemical, and mechanical properties also degradation behavior. Austenite and manganese oxide phase with a good rate of degradation and not magnetic properties are formed in this degradable biomaterial Fe-Mn-C."

"Material biologis mampu luruh alami dikembangkan sebagai kandidat aplikasi perancah pembuluh darah untuk mencegah restenosis. Pada penelitian sebelumnya Fe-Mn-C berhasil dikembangkan dengan fasa austenit dan sifat mekanis yang baik. Namun laju degradasi dari material ini masih rendah untuk aplikasi perancah pembuluh darah. Fe-Mn-C berstruktur busa dikembangkan untuk memperbaiki laju degradasi pada paduan Fe-Mn-C. Kalium karbonat ditambahkan dengan Fe-Mn-C sebagai agen pembentuk busa yang diproduksi dengan metode fabrikasi metalurgi serbuk dengan variabel persen penambahan kalium karbonat (K2CO3) sebesar 5%, 10%, dan 15% dari jumlah total persen berat paduan Fe-Mn-C. Sinter dilakukan pada temperatur 850oC selama 3 jam yang kemudian dilanjutkan dengan sinter dekomposisi pada temperatur 1100oC selama 1,5 jam di atmosfer inert gas Nitrogen (N).Hasil sinter dilakukan karakterisasi sifat fisik, kimia, mekanik, dan perilaku korosi. Paduan yang dihasilkan memilki kompoisisi Fe-30Mn-8C pada penambahan 5% K2CO3, Fe-27Mn-8,6C pada penambahan 10% K2CO3, dan Fe-27Mn-9,5C pada penambahan 15% K2CO3. Fasa yang terbentuk adalah fasa austenit, fasa mangan oksida, dan fasa grafit. Kekerasan paduan mencapai hingga 271,53 VH pada paduan dengan penambahan 15% K2CO3. Laju korosi semakin meningkat hingga 5,1 mm/tahun seiring dengan porositas yang semakin meningkat karena adanya penambahan persen K2CO3.

---

Degradable biomaterial has been developed for coronary stent application to prevent restenosis. Fe-Mn-C was developed with fully austenite phase and good mechanical properties. But degradation rate of Fe-Mn-C still relatively low for coronary stent application. In this study, Fe-Mn-C foam has been developed to improve degradation rate on Fe-Mn-C alloy by addition of potassium carbonate as foaming agent to create porosity. Variable used in this experiment was the percentage of potasium carbonate (K2CO3) 5%, 10%, and 15% from the total weight percent of Fe-Mn-C powder. Sintering process was done in inert gas nitrogen (N) at temperature of 850oC for 3 hours and continued at 1100oC for 1,5 to decompose K2CO3. Several characterization was performed on samples such as physical, chemical, and mechanical properties also degradation behaviour of samples.

The results showed that materials formed Fe-30Mn-8C in 5% of K2CO3 addition, Fe-27Mn-8,6C in 10% K2CO3 addition, and Fe-27Mn-9,5C in 15% K2CO3 addition. Phase and microstructure formed austenite, manganese oxide, and graphite phase. Hardness value in each alloying increased up to 271,53 VH in 15% K2CO3 addition. Corrosion rate increased up to 6,05 mmpy along with the increasing porosity in materials as the results of K2CO3 addition."

"Dalam penelitian ini dibahas mengenai perilaku korosi paduan Zr-xMo dan Zr-yNb yang diproduksi dengan metode metalurgi serbuk untuk aplikasi biomaterial. Pengujian polarisasi linear menunjukkan bahwa ketahanan korosi dari paduan zirkonium murni yang ditambahkan Nb lebih tinggi dibandingkan zirkonium murni yang ditambahkan Mo. Ketahanan korosi ini dibuktikan dengan nilai rapat arus korosi dan laju korosi yang lebih rendah di semua media elektrolit , yaitu larutan Kokubo SBF, larutan Ringer dan juga larutan NaCl 3 , 5%. Data EIS yang difitting dengan model [R (C [R (RQ)]) (RQ)], menunjukkan terbentuknya lapisan pasif berstruktur duplex pada permukaan hampir semua material percobaan terutama Zr-yNb. Mekanisme korosi paduan zirkonium ini terjadi karena korosi sumuran dan ketahanan korosi bergantung pada konsentrasi ion klorida di dalam elektrolit. Dapat disimpulkan bahwa paduan Zr-9Nb di antara paduan zirkonium yang lain menunjukkan hasil yang paling menjanjikan dari segi ketahanan korosi untuk aplikasi biomedis.

---

In this work, corrosion behavior Zr-xMo and Zr-yNb alloys produced by powder metallurgy for biomaterial application were investigated. Linear polarization tests revealed a nobler electrochemical behavior of the zirconium alloys after alloying Nb to pure Zr than alloying Mo to pure Zr as indicated by lower corrosion current densities and corrosion rate in all electrolyte mediums which are ringer solutions, Kokubo SBF solutions and also NaCl 3,5%. The EIS data, fitted by model [R(C[R(RQ)])(RQ)], suggested a duplex passive film formed on the most of experimental material surfaces especially Zr-yNb. Corrosion mechanism of this alloy happen due to pitting corrosion and corrosion resistance depends on chloride concentration in the electrolyte. All of these above results suggested that the Zr–9Nb alloy, among the experimental alloys, showed a promising material for biomedical applications."

"Telah dilakukan pembuatan paduan Al Cu dengan proses metalurgi serbuk (powder metallurgy). Bahan diperoleh dari Merck, kemurnian > 98,5 % untuk serbuk Al , sedang serbuk Cu, kemurnian > 99,7 %. Kedua serbuk tersebut dicampur dengan berbagai variasi komposisi persen berat, terdiri dari Al - 90,40% Cu, Al - 70, 19% Cu, Al - 33,33% Cu, Al - 0% Cu, Al - 3% Cu, Al - 5% Cu. Proses pembentukan dilakukan dengan menggerusnya selama 3 jam. Kemudian dilakukan proses pembentukan dengan cara cetak tekan menggunakan hidrolik press dengan tekanan 7 ton dan selanjutnya di Sinter/pembakaran pada temperatur 400°C, 500°C, 600°C. Heat treatment dilakukan selama 1 jam pada temperatur 540°C, quenching dalam media air. Karakterisasi meliputi analisis fasa dengan XRD, kekerasan, densitas serta kandungan unsur paduan dengan XRF. Hasil analisis fasa memperlihatkan adanya fasa Al2Cu yang ditunjukkan oleh puncak difraksi dengan orientasi (220), (310), (130). Fasa Al3Cu2 bidang orientasi (111), (205), (102) sedang fasa Al4Cu9, oleh puncak difraksi (330), (411 ), (600), (442) , pada temperatur sinter >- 500°C, densitas (appaerent density) meningkat dengan bertambahnya prosentase Cu,dan kenaikan temperatur sinter untuk komposisi Cu relatif kecil, nilai densitas :2,23gr/cm3 - 6,44gr/cm3 . Kekerasan cenderung meningkat tajam untuk temperatur sinter 600°C bisa mencapai 797 ,5 HV, khususnya untuk paduan komposisi (Al - 70, 19% Cu), hasil analisis kandungan unsur dengan XRF, semakin tinggi temperatur sinter ternyata prosentasi kandungan Al mengecil, kecuali untuk paduan Al - 0% Cu, kenaikan temperatur sinter menyebabkan kandungan Al justru naik, walaupun kenaikannya relatif kecil."

"Logam berstruktur busa ini dikembangkan untuk perancah jaringan tulang untuk memperbaiki tulang yang patah. Material dengan biokompatibilitas, sifat mekanis, kemampuan degradasi yang baik, tidak beracun, dan osointegrasi yang baik dibutuhkan. Penelitian sebelumnya menggunakan kalium karbonat (K2CO3) sebagai agen pembentuk busa untuk Fe-35Mn-0,5C menghasilkan poros berbentuk tak beraturan.Pada penelitian ini, carbamide berbentuk bulat berukuran diameter 1-2 mm dicampur dengan Fe-35Mn-0,5C untuk menghasilkan porositas yang berbentuk bulat. Fabrikasi sampel menggunakan proses metalurgi serbuk dengan penambahan 5% dan 10% carbamide untuk Fe-35Mn-0,5C. Dua percobaan dalam atmosfer gas argon dilakukan pada temperatur 200⁰C selama dua jam untuk mendekomposisi carbamide kemudian dinaikkan ke 1100⁰C selama 1,5 jam untuk pemadatan sampel, dan pada temperatur 250⁰C selama 3 jam untuk melihat dekomposisi carbamide.Hasil sinter dikarakterisasi oleh pengujian densitas dan porositas, mikroskop dan makroskop optik, dan XRD. Semakin banyak carbamide yang ditambahkan, densitas semakin menurun dan porositas meningkat. Hal ini juga membuktikan bahwa carbamide dapat membentuk porositas bulat dengan ukuran masih dalam rentan diameter carbamide. Fasa pada sampel 5% dan 10% carbamide adalah austenit, ferit, dan MnO.

---

The metal foam has been developed for bone tissue scaffold to repair bone fracture. Material with good biocompatibility, mechanical properties, degradability, non-toxic, and good ossointegration is needed. Previous research used potassium carbonat as foaming agent for Fe-35Mn-0,5C produced irregular shape of porous.

In this research, spherical carbamide with diameter range of 1-2 mm was mixed with Fe- 35Mn-0,5C to produce spherical porosity. Fabrication of samples used powder metallurgy process by adding of 5% dan 10% weight percent of carbamide to Fe- 35Mn-0,5C. Two experiments in argon atmosphere were conducted at 200⁰C for 2 hour to decompose carbamide then at 1100⁰C for 1,5 hour to densify samples, and at 250⁰C for 3 hour to approving carbamide decomposition.

Sinter product characterized by density and porosity testing, optical microscope and macroscope, and XRD. Addition more content of carbamide resulted in lower density and higher porosity. It is also approved that carbamide produced spherical porosity with size within range of carbamide diameter. Phases of 5% and 10% carbamide samples are austenite, ferrite, and MnO."