Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Peningkatan efisiensi panas penukar kalor dalam dunia industri dimana bahan logam dan paduan tidak dapat diaplikasikan adalah dengan mengembangkan keramik atau komposit matriks keramik (KMK) sebagai bahan penukar kalor. Silikon karbida (SiC) merupakan bahan dengan konduktivitas panas yang tinggi. Karakter SiC yang brittle dapat diatasi dengan membuat SiC dalam bentuk komposit. Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan keramik komposit SiC dari matriks SiC dengan serat nonwoven SiC yang keduanya dibentuk dari polimer keramik polycarbosilane. Serat nonwoven SiC dibuat dengan teknik electrospinning. KMK dibuat dengan metode infiltrasi polimer. Karakterisasi yang dilakukan adalah morfologi, densitas dan karaktersitik panas serat dan kompositnya. Pada pembuatan serat nonwoven dengan electrospinning dilakukan variasi tegangan proses yang mempengaruhi penurunan ukuran diameter serat yang dihasilkan. Diameter serat mengalami penurunan sebesar 13% dengan penaikan tegangan dari 10 kV ke 12 kV, sedangkan penaikan tegangan dari 10 kV ke 14 kV, diameter serat mengalami penurunan sebesar 33%. Serat yang terbentuk memiliki porositas terbuka yang tinggi dengan densitas yang lebih rendah dari densitas teoritisnya. Porositas terbuka pada serat yang tinggi memberikan keuntungan dalam pembuatan KMK dengan metode infiltrasi polimer. Pendekatan terhadap kapasitas panas spesifik serat dengan kapasitas panas elektron dan kapasitas panas fonon, diperoleh pada serat dengan tegangan 10 kV dipengaruhi kontribusi fonon yang signifikan. KMK dibuat dengan serat nonwoven dan dengan penambahan partikel SiC. Penambahan partikel SiC meningkatkan densitas KMK. Namun porositas terbuka pada KMK dengan partikel SiC relatif lebih tinggi dibandingkan dengan komposit tanpa penambahan partikel. Peningkatan densitas diikuti dengan peningkatan konduktivitas panas KMK. Penambahan partikel SiC mampu meningkatkan karakteristik panas KMK. Peningkatan konduktivitas panas diikuti dengan peningkatan difusivitas panas KMK, dengan nilai tertinggi pada KMK-4PS sebesar 14,00 × 10-6 m2/s dengan jalur bebas rata-rata fonon sebesar 3,62 × 10-9 m. Distribusi temperatur KMK antara perhitungan analitik dengan pendekatan finite element method diperoleh nilai yang sama. Untuk melihat karakteristik distribusi temperatur KMK terhadap waktu dengan data densitas, kapasitas panas dan konduktivitas panas yang diperoleh, KMK dengan difusivitas panas yang tinggi akan mengalirkan kalor lebih cepat sehingga waktu yang diperlukan untuk mencapai temperatur kondisi batas lebih pendek. Waktu tercepat untuk mencapai temperatur kondisi batas terjadi pada KMK-4PS selama 1,36 detik.

---

ABSTRACT The Ceramic matrix composites (CMC) are used to improve thermal efficiency of industrial heat exchanger where metals and their alloys are limited in corrosion and high temperature environmental. Silicon carbide (SiC) is a ceramic with high thermal conductivity. Its brittle characteristic can be resolved by producing in composite. In this research, the CMC SiC were built from matrix SiC and SiC nonwoven fibers for both which used polymer derived ceramic polycarbosilane. The SiC nonwoven fibers were built by electrospinning process. The composites were built by polymer infiltration method. Fibers and composites morphology, density, and their thermal properties were characterized. Processing nonwoven fibers by electrospinning were varied by its high voltage. The voltage variations showed decreasing fibers diameter for 13% with increasing high voltage from 10 kV to 12kV, and for 33% with increasing high voltage from 10 kV to 14 kV. The fibers showed high open porosity with low densities. Open porosity on the fibers was an advantage in processing composite by polymer infiltration. Approach to fibers heat specific capacity by combination electron heat capacity and phonon heat capacity showed that the fibers which processed by 10 kV highly dependent by phonon characteristic. The CMC were built with nonwoven and addition of SiC particles. The CMC with higher density showed higher thermal conductivity. The SiC particles addition increased the thermal characteristics of the CMC. Increasing of thermal conductivity was followed by increasing its thermal diffusivity. The CMC with higher thermal diffusivity was achieved in the KMK-4PS at 14,00 × 10-6 m2/s with phonon mean free path at 3,62 × 10-9 m. Temperature distributions on the CMC were calculated by analytical calculation that compared to finite element method showed no differences. Correlation of the temperature distribution characteristics of the CMC against time that calculated using their density, heat capacity and thermal conductivity data showed that the heat will flow faster in the CMC with higher thermal diffusivity so that the time to achieved the temperature boundary condition more shorter. The fastest time to achieved the boundary condition temperature occurred in the KMK-4PS at 1,36 seconds.

Abstrak :
ABSTRAK
Electrospinning merupakan salah satu teknologi yang digunakan dalam pembentukan serat material yang berukuran sangat kecil dalam orde mikrometer hingga nanometer. Teknologi electrospinning menggunakan aliran listrik tegangan tinggi direct current DC dalam orde belasan kilovolt kV yang digunakan untuk menghasilkan pancaran larutan suatu material polimer bermuatan listrik. Bagian utama alat electrospinning terdiri atas sumber tegangan tinggi DC, pompa polimer dan kolektor. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan pengembangan alat electrospinning yang dapat digunakan untuk pembuatan lapisan serat yang sangat kecil menggunakan material uji Polivinil Alkohol PVA . Sumber tegangan tinggi DC disusun dengan memanfaatkan flyback transformator. Pompa polimer digunakan untuk mengalirkan material polimer dengan kecepatan yang sangat rendah. Pompa polimer ini menggunakan tabung syringe untuk mengalirkan material polimer melalui sebuah jarum dengan diameter yang kecil syringe pump . Bagian kolektor menggunakan tipe plane plate collector yang didesain dapat bergerak 2 dimensi dengan capaian 5 cm x 5 cm. Pada tesis ini telah berhasil didapatkan prototipe alat electrospinning yang mampu menghasilkan tegangan tinggi hingga 21 kV, syringe pump yang dapat diatur pada flow rate yang sangat rendah, yaitu pada rentang 0,09 ml/jam hingga 3 ml/jam dan pergerakan plat kolektor telah mampu mencapai sejauh 5 cm x 5 cm. Karakterisasi uji morfologi terhadap produk serat yang dihasilkan menggunakan teknik Scanning Electron Microscope SEM . Hasil uji SEM pada pengaturan parameter PVA 10 , jarak ujung jarum suntik dengan kolektor 10 cm, dan flow rate 1,6 ml/jam menunjukkan bahwa serat halus dapat dicapai dengan diameter rata-rata 253,9 nm untuk tegangan 15 kV, sementara untuk tegangan 20 kV didapatkan diameter rata-rata 269,3 nm.

---

ABSTRACT
Electrospinning is one of technology to fabricate ultrafine nanofibers micrometer to nanometer . This technology uses a high voltage direct current DC above ten kilovolt kV to generate electrically charged jets from polymer solution. The major components of electrospinning system consist of high voltage, polymer pump and collector. This study aims to development of electrospinning prototype to fabricate nanofibers using Polyvinyl Alcohol PVA solution. In this study, flyback transformator is used as high voltage power supply. Polymer pump is used to push material polymer to get very low flow rate. The polymer pump uses a syringe tube containing a polymer material through a small diameter needle using a stepper motor syringe pump . Unit collector uses plane plate collector type which is designed to move 2 dimension with size of 5 cm x 5 cm. In this thesis, prototype of electrospinning has been obtained and capable to generate high voltage DC up to 21 kV, syringe pump can be arranged at very low flow rate, in the range of 0.09 ml hour to 3 ml hour and the movement of the collector plate has been able to reach 5 cm x 5 cm. Characterization morphology of the product by Scanning Electron Microscope SEM showed that ultrafine fibers have been successfully formed by this electrospinning prototype. The average diameter of fibers with PVA 10 , distance between needle tip and collector plate 10 cm, flow rate 1,6 ml hour and voltage 15 kV is 253,9 nm while the fibers diameter is found to be 269,3 nm for voltage 20 kV.

Abstrak :
Dalam peneliatian ini telah dibuat dan dirancang sistem electrospinning berbasis mikrokontroler. Electrospinning umumnya digunakan untuk membuat nanofibers secara elektrostatik yang kemudian menghasilkan polimer nanofiber dengan diameter dalam skala nm dari larutan polimer yang diberi tegangan tinggi. Jika dibandingkan dengan teknologi konvensional, electrospinning adalah teknik yang serbaguna dan sangat efisien. Untuk dapat menerapkan teknik electrospinning ini, instrumen yang diperlukan adalah microfluidic syringe pump, kolektor, dan tegangan tinggi. Sistem syringe pump dibuat modular dan independent satu sama lain. Setiap syringe pump memiliki motor stepper yang menggerakkan lead screw, yang menggerakkan penyangga untuk piston pada suntikan. Drum kolektor memiliki efek yang signifikan pada produktivitas dan pengaturan nanofibers dan struktur akhir. Kecepatan rotasi atau RPM dari drum kolektor harus dikontrol untuk mendapatkan membran nanofibrous yang optimal. Tegangan tinggi yang diberikan akan menghasilkan peregangan tetesan larutan polimer yang dapat ditingkatkan dengan memberikan tegangan yang lebih tinggi. Pengaturan tegangan yang diterapkan juga merupakan faktor penting dalam teknik electrospinning, oleh karena itu perlu untuk mengontrol tegangan tinggi yang diberikan. Mikrokontroler yang digunakan dalam sistem ini adalah Atmega16. Untuk mengendalikan stepper motor digunakan driver a4988. Komunikasi antara mikrokontroler dan PC menggunakan komunikasi serial dengan baud rate 9600. Fungsi transfer kalibrasi dari microfluidic syringe pump dengan Sistem syringe pump dapat atur hingga 0,0043 mL/detik atau 15480 uL/jam dengan kesalahan Fungsi transfer kalibrasi dari drum kolektor  dengan. Drum kolektor dapat diatur dengan kecepatan maksimum 208 RPM dengan kesalahan. ......This research describes the design development of electrospinning system based on microcontroller. Electrospinning is commonly used to make nanofibers electrostatically which then produces nanofiber polymers with a diameter in the nm scale from a high voltage polymer solution. When compared with conventional technology, electrospinning is a versatile and very efficient technique. To be able to apply this electrospinning technique, the required instruments are microfluidic syringe pump, collector, and high voltage. The syringe pump system is modular and independent of each other. Each pump has a stepper motor that drives the lead screw, which in turn moves the sled (mounted on a linear ball bearing) which pushes (inserts) or pulls (sucks) the syringe. Collectors have a significant effect on the productivity and arrangement of nanofibers and the final structure. The rotation speed or RPM of the drum collector must be controlled to obtain the optimal nanofibrous membranes. The applied voltage will result in stretching of the polymer solution droplets which can be increased by giving a higher voltage. The voltage regulation applied is also an important factor in this electrospinning technique, therefore it is necessary to control the applied high voltage. The microcontroller used in this system is ATmega16. Communication between the microcontroller and PC uses serial communication with a baud rate of 9600. Calibration transfer function of a microfluidic syringe pump  with. The system flow-rate can be set up to 0.0043 mL/second or 15480 uL/hour with error 0,674%. Calibration transfer function of microfluidic syringe pump  with. The collector drum can be set with a maximum speed of 208 RPM with an error of 0.277%.

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh variasi konsentrasi zinc acetate terhadap pelapisan implan magnesium murni menggunakan serat electrospinning poly(vinyl) alcohol. Pengujian meliputi FTIR, diameter serat, porositas, ketebalan, sudut kontak, weight loss, dan laju korosi selama 28 hari. Hasil menunjukkan peningkatan diameter serat, porositas, ketebalan, dan sudut kontak seiring konsentrasi zinc acetate yang meningkat. Diameter serat yang lebih besar menyebabkan weight loss dan laju korosi meningkat pada minggu pertama dan kedua karena interaksi yang lebih mudah dengan magnesium.Kerusakan terparah terlihat pada minggu ketiga dan keempat pada sampel dengan 25% zinc acetate, hal ini dapat disebabkan oleh pelapisan yang kurang sempurna. Penelitian ini memberikan pemahaman tentang pengaruh konsentrasi zinc acetate pada pelapisan implan magnesium. Hasilnya dapat digunakan untuk pengembangan pelapisan tahan korosi pada aplikasi biomedis. ......This study aims to investigate the impact of varying concentrations of zinc acetate on the coating of pure magnesium implants using electrospun poly(vinyl) alcohol fibers. The conducted tests encompass Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), fiber diameter analysis, porosity assessment, thickness measurement, contact angle determination, weight loss analysis, and corrosion rate evaluation over a span of 28 days. The findings revealed a correlation between the increase in fiber diameter, porosity, thickness, and contact angle with the concentration of zinc acetate. The augmented fiber diameter contributed to weight loss and an elevated corrosion rate during the initial and second weeks, attributed to enhanced interaction with magnesium. The most severe damage was observed in the third and fourth weeks in samples containing 25% zinc acetate, which may be ascribed to suboptimal coating. This investigation offers insights into the influence of zinc acetate concentration on the magnesium implant coating, thereby facilitating the advancement of corrosion-resistant coatings for biomedical applications.

Abstrak :
Telah dibangun sistem pengendali syringe pump dengan rentang debit 3.2 mL⁄h-202.35 mL⁄h dan high voltage power supply dengan rentang tegangan 0-30 kV untuk sistem electrospinning. Sistem penggerak piston syringe menggunakan linear actuator yang dibangun dari ball screw 1510 dengan penggerak stepper motor. Untuk meningkatkan daya dorong piston syringe, kecepatan stepper motor direduksi dengan gearbox rasio 100:1. Pengaturan debit setiap syringe pump diatur dengan pulsa clock yang diberikan ke driver motor yang frekuensinya dapat diatur dengan persamaan frekuensi versus debit sebesar y=3.9815e^(-5) x-0.0026712. Modul tegangan tinggi AHV24V30KV1MAW dari Analog Technologies membutuhkan suplai tegangan 24 V/2 A yang dapat mengeluarkan output 0-30 kV proporsional dengan input tegangan control 0-5 V. Sistem pengendalian tegangan tinggi digunakan dua metode yaitu metode otomatis dan manual. Tegangan tinggi dan syringe pump digunakan untuk menghasilkan nanofiber menggunakan larutan polimer polyvinyl alcohol (PVA) 15wt%. Proses pengeluaran PVA dengan debit 3.2 mL/h dan tegangan tinggi minimal 10 kV dapat menghasilkan taylor cone dan tumpukan serat di collector. ......A syringe pump control system has been built with a flow rate range of 3.2-202.35 mL/h and a high voltage power supply with a voltage range of 0-30 kV for electrospinning system. Piston of the syringe is driven by a linear actuator built from a 1510 ball screw connected by a stepper motor. To increase the thrust of the syringe piston, the speed of the stepper motor is reduced by a 100:1 ratio gearbox. The flow rate setting of each syringe pump is regulated by clock pulses given to the motor driver whose frequency can be adjusted by the equation of frequency versus discharge of y=3.9815e^(-5) x-0.0026712. The high-voltage module AHV24V30KV1MAW from Analog Technologies requires a 24 V/2 A supply voltage that can output 0-30 kV proportional to the 0 -5 V control voltage input. The high-voltage control system uses two methods, namely automatic and manual methods. High voltage and a syringe pump were used to produce nanofibers using a 15wt% polyvinyl alcohol (PVA) polymer solution. PVA solution is discharged from the syringe with a flow rate of 3.2 mL/h and a high voltage at least 10 kV can produce Taylor cones and piles of fiber in the collector.

Abstrak :
ABSTRAK Sistem sol polikarbosilan, toluen dan N,N-dimetilformamida (DMF) dilaporkan dapat menghasilkan serat SiC dengan metode electrospinning yang dilanjutkan dengan proses curing dan pirolisis, namun serat yang dihasilkan memiliki kisaran diameter yang cukup besar dan pada sebagian besar komposisi sol, serat electrospun yang dihasilkan tidak homogen, terdapat partikel atau bead, dan bahkan tidak terbentuk serat. Penelitian ini, difokuskan pada keterkaitan karakteristik sistem sol polikarbosilan (Nabond), toluen dan N,Ndimetilformamida (DMF) terhadap kemampuan pintal listrik (elektrospinnabilitas) dan karakteristik serat yang dihasilkan. Dari penelitian diperoleh bahwa Polikarbosilan (PCS) Nabond dengan berat molekul rerata 1500 ? 2500 g/mol dan indeks distribusi berat molekul 2,0 larut sempurna dalam toluen dan DMF serta dapat dilakukan pemintalan listrik dengan konsentrasi PCS 1,2 - 1,3 g/mL dan persentase DMF 20 - 30 %. Serat kualitas baik diperoleh pada sol 1,3 g/mL PCS dalam 30 % DMF / toluen dengan viskositas 109,25 mPa.S, tegangan listrik 10 kV dan jarak kolektor 12 cm, menghasilkan serat dengan densitas 2,8154 g/cm3, diameter rerata 4,138 μm, luas muka 4,614e+01 m2/g dan memiliki mikropori dengan radius 1-3 nm. Karakterisasi difraksi sinar-X menunjukkan sudah terbentuk β SiC, SEM EDS menunjukkan kadar karbon serat setelah curing dan pirolisis menurun dibanding serat hasil electrospinning dan kadar oksigen meningkat karena teroksidasi. Morfologi serat dengan SEM memperlihatkan serat yang terbentuk berbentuk bulat dengan sedikit cekungan dan tanpa patahan. Analisis DTA memperlihatkan terjadi proses endotermik dan proses eksotermik yang mengkonfirmasi lepasnya bahan organik dan perubahan fasa. TG sampai suhu 500 oC memperlihatkan terjadi peningkatan masa yang signifikan menunjukan terjadinya proses oksidasi. Analisis FTIR pada serat curing menunjukan penurunan serapan Si-H dan Si-CH3 dan serapan Si-O-Si dan Si-O-C meningkat.

---

ABSTRACT The system of polycarbosilane (PCS), toluene and N,N-dimethylformamide (DMF) can be used to synthesize SiC fiber by electrospinning. Among known problems of the process are wide heterogeneity of the fiber, generation of bead particles, and fiber malformation. An experiment and a characterization of the system to obtain an optimum electrospinning process to synthesize SiC fiber had been conducted. Experiment results showed that Polycarbosilane (PCS) Nabond with a mean molecular weight of 1500 ? 2500 g/mol and molecular weight distribution index 2,0 was completely soluble in toluene and DMF. Electrospinning could be performed at a PCS concentration of 1.2 to 1.3 g/mL in 20 ? 30 % DMF. Best fiber was obtained at 1.3 g/ mL PCS in 30% DMF with viscosity of 109,25 mPa.S, a voltage of 10 kV and a collector distance of 12 cm. The resulting fiber had a density of 2.8154 g/cm3, a mean diameter of 4.138 μm, a surface area 4,614e+01 m2/g and micropores with a radius of 1 to 3 nm. XRD characterization showed that β SiC had formed, SEM EDS showed that the carbon content of the fiber was reduced after curing and pyrolisis, while its oxygen content increased because of oxidation. SEM showed that fiber was spherical, having few hollow and without fracture. DTA showed the existence the endothermic and exothermic processes which confirmed the release of organic material and the phase transformation. TG at up to 500 ° C showed a significant mass increase as a result of oxidation. FTIR showed a decrease in the absorption of Si-H and Si-CH3 while absorption of Si-O-Si and Si-O-C increased.