Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :

Proses pendinginan adalah langkah paling penting dalam perlakuan panas baja karena proses ini akan menentukan sifat-sifat baja seperti kekuatan dan kekerasan. Laju pendinginan dan konduktivitas termal yang berbeda yang disediakan oleh media pendinginan sangat mempengaruhi sifat baja tersebut. Baru-baru ini, studi untuk nanopartikel ditambahkan dalam medium quench berkembang pesat. Cairan nanopartikel yang ditambahkan ini dikenal sebagai nanofluid dan dapat mempengaruhi sifat termal media pendinginan yang akhirnya mengubah sifat-sifat baja. Komposisi nanopartikel dalam nanofluid akan mempengaruhi sifat termal. Dalam penelitian ini, karbon digunakan sebagai partikel nano. Variasi komposisi adalah 0,1, 0,3, dan 0,5 persen berat dalam 100 ml air suling. Air suling murni juga digunakan sebagai kontrol perbandingan. Ball-mill planet digunakan selama 15 jam pada 500 rpm untuk menghasilkan partikel karbon berukuran nano. Field-Emission Scanning Microscope (FE-SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) digunakan untuk memeriksa ukuran partikel, bentuk dan kemurnian partikel karbon nanopartikel. Nanofluida ini kemudian digunakan untuk memuaskan sampel baja karbon S45C yang dianil pada 1000 ° C selama 1 jam. Sampel dilampirkan dengan termokopel yang terhubung ke data logger suhu untuk mengamati laju pendinginan medium pendinginan. Sampel yang dipadamkan diuji untuk mendapatkan informasi tentang kekerasan dan analisis metalografi untuk data pendukung. Dari percobaan setiap jumlah karbon memiliki efek terhadap kecepatan pendinginan.

 

 

 

---

Quenching process is the most important step in steel heat treatment as this process will determine the properties of the steel such as strength and hardness. Different cooling rate and thermal conductivity provided by the quench medium affect strongly to the mentioned steel properties. Recently, studies for nanoparticle added in the quench medium are developing rapidly. This nanoparticle added fluid is known as nanofluid and could affect the thermal property of the quench medium which ultimately changes the properties of the steel. The nanoparticle composition in nanofluid will affect its thermal property. In this research, carbon was used as the nanoparticle. The composition variations were 0.1, 0.3, and 0.5 weight percent in 100 ml distilled water. Pure distilled water was also used as a comparison control. Planetary ball-mill were utilized for 15 hours at 500 rpm to produce nano-sized carbon particle. Field-Emission Scanning Microscope (FE-SEM) and Energy Dispersive X-Ray (EDX) were used to check the particle size, shape and purity of the carbon nanoparticles. These nanofluids were then used to quench S45C carbon steels samples annealed at 1000°C for 1 hour. Samples were attached with a thermocouple which connected to temperature data logger to observe the cooling rate of the quench medium. The quenched samples were be tested to get the information of hardness and metallography analysis for supporting data. From the experiment every number of carbon has an effect to quenching speed.

Abstrak :
Pada penelitian ini, nanopartikel SiO2 yang disintesis dengan metode green synthesis dimodifikasi dengan saponin sebagai surfaktan alami menggunakan buah lerak (Sapindus rarak D.C.). Didapatkan hasil %Konsentrasi stok Ekstrak Buah Lerak (EBL) fraksi air sebesar 3,66% (w/v) dan %Rendemen EBL sebesar 7,317%. Metabolit sekunder dalam buah lerak berperan sebagai sumber basa untuk menghidrolisis dan sebagai capping agent untuk mencegah aglomerasi serta penstabil dalam pembentukan nanopartikel. Karakterisasi menggunakan FTIR terhadap nanopartikel SiO2 hasil green synthesis menunjukkan terdapat puncak serapan dari gugus Si-O-Si, Si-OH, dan Si-H2O. Karakterisasi dengan XRD menunjukkan bahwa nanopartikel SiO2 hasil sintesis memiliki fasa amorf dengan adanya sedikit seed fasa kristalin dan karakterisasi SEM menunjukkan nanopartikel memiliki bentuk spherical. Kandungan saponin yang terdapat didalam buah lerak juga diekstraksi sebagai sumber surfaktan alami, dimana didapatkan hasil % konsentrasi stok dari saponin hasil ekstraksi yaitu sebesar 11,782%. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan bahwa larutan hasil ekstraksi dari buah lerak memiliki kandungan saponin didalamnya dan hasil karakterisasi spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 216 nm menunjukkan adanya saponin. Larutan saponin hasil ekstraksi memiliki nilai CMC pada konsentrasi 227,963 ppm. Larutan nano koloid SiO2-surfaktan dikarakterisasi menggunakan FTIR yang dihasilkan bahwa nanopartikel SiO2 telah terdispersi pada larutan surfaktan saponin. Dilakukan pengukuran IFT (interfacial tension), uji kompatibilitas, dan uji kelakuan fasa pada larutan surfaktan dan nanopartikel hasil sintesis sebagai uji screening tahap awal sebelum dapat digunakan pada proses EOR lebih lanjut. Pengukuran IFT dilakukan dengan metode spinning drop, dimana dengan peningkatan konsentrasi surfaktan, nano koloid SiO2, maupun nano koloid SiO2-surfaktan, terjadi pengurangan nilai IFT antara air dan minyak. Hasil uji kompatibilitas menunjukkan pada surfaktan saponin hasil ekstraksi buah lerak konsentrasi 0,01 dan 0,05%, serta larutan nano koloid SiO2-surfaktan pada konsentrasi 0,01 dan 0,05% tetap menghasilkan larutan yang jernih dan larut sempurna. Untuk hasil uji kelakuan fasa pada larutan surfaktan saponin dan larutan nano koloid SiO2-surfaktan menunjukkan keduanya membentuk emulsi fasa tengah. ...... In this research, SiO2 nanoparticles were synthesized by the green synthesis method and were modified with saponins as natural surfactants using lerak fruit (Sapindus rarak D.C.). The results obtained from concentration stock of Lerak Fruit Extract (EBL) water fraction is 3.66% (w/v) and EBL yield is 7.317%. Secondary metabolites in lerak fruit act as a source of bases to hydrolyze and as a capping agent to prevent agglomeration and stabilize the formation of nanoparticles. FTIR characterization on SiO2 nanoparticles showed that there were absorption peaks from Si-O-Si, Si-OH, and Si-H2O groups. Characterization with XRD showed that the synthesized SiO2 nanoparticles had an amorphous phase with a small amount of crystalline phase seed and SEM characterization showed nanoparticle had spherical shape. The saponin content contained in lerak fruit was also extracted as a natural surfactant source, where the concentration of stock obtained from the extracted saponin was 11.782%. The results of FTIR characterization showed that the solution extracted from lerak fruit contained saponins in it and UV-Vis characterization showed a peak at 216 nm which indicated saponin’s presence. The extracted saponin solution has a CMC value at 227,963 ppm. Nano colloid SiO2-surfactant solutions were characterized using FTIR resulting that SiO2 nanoparticles were dispersed in saponin surfactant solution. IFT (interfacial tension) measurements, compatibility tests, and phase behavior tests on surfactant solutions and nanoparticles synthesized were done as an initial screening test for further EOR processes. IFT measurements were carried out using the spinning drop method, where with increased concentrations of surfactants, nano colloidal SiO2, and nano colloids SiO2-surfactants, there was a reduction in the value of IFT between water and oil. The compatibility test results showed that the saponin surfactant extracted from lerak fruit for concentrations of 0.01 and 0.05%, as well as the nano colloid SiO2-surfactant solution at concentrations 0.01 and 0.05% produce clear and completely soluble solutions. For the phase behavior test results on the saponin surfactant solution and the nano colloid SiO2-surfactant solution, they both form a middle phase emulsion.