Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Penelitian tentang komposit untuk aplikasi armor saat ini mendapat banyak perhatian. Komposit matriks aluminium merupakan salah satu material yang potensial untuk mensubstitusi baja sebagai material utama dalam industri militer. Dengan pemilihan penguat yang baik, peningkatan karakteristik balistik dapat dicapai melalui peningkatan kekerasan serta keuletan. Penelitian ini mempelajari pengaruh penguat hibrid SiC dan grafit terhadap sifat mekanik dan mikrostruktur Al-(10-12) Zn-5Mg. Penguat grafit dan SiC ditambahkan dengan kombinasi jumlah target: 10% SiC-0%, grafit, 8% SiC-2% grafit, 6% SiC-4% grafit, dan 0% SiC-4% grafit. Komposit dibuat dengan squeeze casting dengan waktu pengadukan 2 menit. Sampel kemudian diberi laku penuaan pada suhu 200º C selama 2 jam untuk meningkatkan ketangguhan. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), X-Ray Diffraction (XRD), perhitungan porositas, analisis distribusi kuantitatif penguat, pengujian kekerasan, uji impak, uji tarik dan terakhir dilakukan pengujian balistik dengan peluru tipe III berkaliber 7,62 x 51 mm sesuai standar NIJ 0108.04. Pada penelitian ini didapatkan fraksi volume penguat aktual adalah sebagai berikut: 6.8% SiC-0% grafit, 4.7% SiC - 2% grafit, 3.2% SiC-1.9% grafit, dan 0% SiC-4% grafit Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik komposit yang difabrikasi sangat dipengaruhi oleh kehadiran porositas daripada penambahan penguat SiC maupun grafit. Penambahan SiC pada komposit meningkatkan porositas lebih tinggi dibandingkan penambahan grafit. Hal ini disebabkan karena kekerasan dan morfologi SiC menciptakan aglomerasi berjarak (interparticle spacing) pada saat proses pengadukan. Oleh karena itu, komposit dengan fraksi volume SiC tertinggi memiliki porositas yang tinggi yaitu 5,8%, yang mengalami penurunan dengan penurunan fraksi volume SiC. Nilai kekerasan terendah 66,34 HRB diperoleh pada komposit dengan penguat 6,8% SiC-0% grafit kemudian menurun seiring penurunan fraksi volume SiC dan penambahan grafit dengan nilai masing-masing : 71,9 HRB, 73,82 HRB, 75,54 HRB pada fraksi volume 4,7% SiC- 2% grafit, 3,2% SiC-1,9% grafit, 0% SiC-4% grafit. Selain itu, karena dominasi porositas tersebut, maka tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada nilai impak maupun kuat tarik dan keuletan karena mekanisme deformasi melalui pergerakan dislokasi tidak berfungsi akibat besarnya porositas tersebut. Disisi lain, struktur mikro matriks komposit memiliki fasa kedua seperti MgZn2, Mg3Zn3Al2 dan Fe-Al Intermetallic. Pada pengujian balistik, ketiga pelat komposit tidak mampu menahan peluru tipe III akan tetapi pelat kedua dan ketiga pecah tanpa perforasi ......Research on composite material for armor application is recently taken a lot of attention. Aluminium matrix composite is a promising candidate to substitute the commonly used steel as the main materials in military industries. Improvement of ballistic behaviour maybe achieved through increment of hardness as well as ductility, by using suitable reinforcement. This research studied the effect of SiC and graphite hybrid reinforcement on mechanical properties and microstructure of Al-(10-12)Zn-5Mg. SiC and graphite reinforcement were added in combination with targeted amount of : 10% SiC-0% graphite, 8% SiC-2% graphite, 6%SiC-4% graphite, and 0% SiC-4% graphite. The composite was fabricated through squeeze casting with 2 minutes stirring time. Samples were precipitation strengthened at 200°C for 2 hours to improve the toughness. Samples were characterized by Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness test, impact test, tensile test, microstructure analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscopy - Energy Dispersive Spectroscopy (SEM), quantitative metallography to calculate porosity and reinforcement distribution, and type III ballistic testing with 7.62 x 51 mm bullet in accordance with NIJ 0108.04 standard. The results showed that the actual volume fraction of the reinforcement is as follows: 6.8% SiC-0% graphite, 4.7 % SiC-2% graphite, 3.2% SiC-1.9% graphite and 0%SiC-4% graphite. The role of porosity is more dominant in determining the mechanical properties of composites than the role of reinforcement. Addition of SiC is easier to trap porosity than that of the graphite. This is due to the high hardness and sharp-edged morphology of SiC that creates interparticle spacing during stirring. Therefore, the composite with the highest volume fraction of SiC had a high porosity of 5. 8%, which decreased with a decrease in the volume fraction of SiC. The lowest hardness value of 66.34 HRB was obtained in the composite with 6.8% SiC-0% graphite as reinforcement and then strengthened with reduced SiC and added graphite, respectively 71.9 HRB, 73.82 HRB, 75.54 HRB at a volume fraction of 4.7% SiC-2% graphite, 3.2% SiC-1.9% graphite, 0% SiC-4% graphite. There was no significant difference in the impact values, tensile strength, and ductility since the deformation mechanism through dislocation movement did not work due the large amount of porosity. The microstructure of the composite matrix confirmed the presence of a second phase such as MgZn2, Mg3Zn3Al2 and Fe-Al. The ballistic testing showed that the composite plates were not able to withstand type III bullets but the second and third plates fragmented without perforation.

Abstrak :
Bahan anti peluru berfungsi untuk menahan serangan peluru dengan menahan penetrasi dan tumbukan yang dihasilkan oleh peluru yang ditembakan. Dalam perkembangannya, material komposit sudah sering digunakan sebagai bahan rompi antipeluru karena sifatnya yang kaku, kuat, dan memiliki densitas yang rendah. Material komposit serat karbon/epoksi dan serat grafit/epoksi diuji coba dalam penelitian kali ini dengan tujuan untuk mendapatkan jumlah lapisan serat karbon dan serat grafit yang dapat menahan penetrasi peluru Tipe I 38 Spesial Round Nose. Simulasi uji balistik dilakukan dengan perangkat lunak Abaqus/Eksplisit. Berdasarkan hasil simulasi, 14 lapis serat karbon/epoksi dengan ketebalan 4,2 mm dan 10 lapis serat grafit/epoksi dengan ketebalan 30 mm mampu menahan penetrasi peluru. 14 Lapis serat karbon/epoksi menyerap energi kinetik sebesar 130 Joule dan meneruskan energi kinetic sebesar 48 Joule. 10 Lapis serat grafit/epoksi menyerap energi kinetik sebesar 140,6 Joule dan meneruskan energi kinetik sebesar 32,4 Joule. Kerusakan yang terjadi pada serat karbon/epoksi berbentuk radial fracture, sedangkan pada grafit/epoksi berbentuk brittle fracture. Perubahan bentuk peluru pada simulasi 14 lapis serat karbon/epoksi berebentuk bulat sedangkan pada simulasi 10 lapis grafit/epoksi berbentuk jamur. ......The bulletproof material serves to withstand the bullet attack by holding back the penetration and impact produced by the shot bullets. During its development, composite materials have often been used as bulletproof vest materials because of their rigid, strong, and low-density properties. Carbon fiber/epoxy and graphite fiber/epoxy composite material were tested in this study with the aim of obtaining the number of layers of carbon fiber and graphite fiber that can withstand the penetration of bullet type I 38 Special Round Nose. Ballistic test simulation is done by Abaqus / Explicit software. Based on the simulation results, 14 layers of carbon/epoxy fiber with the thickness of 4.2 mm and 10 layers of graphite fiber/epoxy with the thickness of 3 mm can withstand bullet penetration. 14 carbon/epoxy layers absorb 130 Joules of kinetic energy and transmit 48 Joules of energy. 10 Layers of graphite/epoxy fibers absorb kinetic energy of 140.6 Joules and transmit energy of 32.4 Joules. The damage that occurs in carbon fiber/epoxy is in the form of radial fracture, whereas in graphite/epoxy it is in the form of brittle fracture. Bullet shape changes in the simulation of 14 layers of carbon fiber/epoxy in a round shape while in the simulation of 10 layers of graphite/epoxy in the shape of a mushroom.