Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Pengujian fatik siklus rendah dengan beban tarik pada kondisi kontrol regangan dilakukan pada baja cor 4320. Pengujian dengan metode ini dilakukan karena memerlukan waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan metode fatik siklus tinggi, sementara data yang didapat sangat berguna untuk menganalisa perilaku fatik. Karakterisasi material uji dilakukan dengan pengujian; struktur makro, kekerasan makro, struktur mikro, dan uji tarik. Konsentrasi unsur paduan pada spesimen dianalisa pemetaan dengan micro probe analyzer yang ada pada Scanning Electron Microscopy. Dua macam amplirudo regangan yaitu regangan maksimum 2% dan regangan maksimum 4%, dengan jumlah siklus pembebanan masing-masing 10, 100, 1000, 2000 dan pembebanan sampai spesimen patah, diterapkan pada uji fatik. Pengaruh jumlah siklus terhadap perubahan kekerasan ultra micro diteliti dengan menggunakan alat uji Ultra Micro Indentation System. Pengaruh kansenlrasi unsur paduan dibandingkan dengan kekerasan ultra mikro, pada specimen yang belum dan sudah menerima beban fatik. Fatik siklus rendah dikaraklerisasi dengan respon siklus regangan regangan dan sudut pandang metalurgi. Dari pengujian dan analisa yang dilakukan didapatkan hasil berikut: untuk karakterisasi material terlihat adanya segregasi dendrite pada struktur makro, pada struktur mikro terlihat martensit, porositas dan juga inklusi zireania. Grafik fatik transien menampakkan terjadi fatik pelunakan pada baja cor 4320. Hasil pemetaan menunjukkan kekerasan ultra mikro dipengaruhi oleh konsentrasi unsur krom, nikel dan mangan pada specimen yang belum menerima beban. Kenaikan jumlah siklus pembebanan diikuti oleh naiknya angka kekerasan ultra mikro. Angka kekerasan untuk spesimen yang dibebani dengan jumlah siklus 10, 100, 1000, 2000 dan 5029 (siklus sampai patah) pada beban regangan maksimum 2% secara berurutan adalah 4,03, 5,15, 4,87, 5,07, 5.14, dan 5,25 GPa. Sedangkan angka kekerasan untuk spesimen yang dibebani dengan jumlah siklus 10, 100, 1000, 2000 dan 3059 (siklus sampai patah) pada beban regangan maksimum 4% secara berurutan adalah 4, 03, 4.56, 4, 73, 5, 07, 5,27, dan 5,36 GPa.

---

ABSTARCT Low cycle fatigue tests with tension-tension load in strain-controlled loading condition have been done to 4320-cast steel. This method has been done due to the short in time compare with high cycle fatigue test, meanwhile the low cycle fatigue. data test is very useful for analyze fatigue behavior. Several test macro structure, macro hardness, micro- structure, and tension lest have been done for characterization of material. Micro probe analyzer that installed in the Scanning Electron Microscopy has analyzed mapping concentrations of-alloys in the surface of specimen. Two types of strain amplitude that are 2% maximum tensile strain and 4% maximum tensile strain, with various numbers of cycles have been applied for fatigue lest. Influence of number of cycle to the ultra micro hardness examined by UMTS Influences of alloy concentration to the ultra micro hardness have been done for the fatigued specimen and un fatigued specimen. Low cycle fatigue was characterizes by response of cyclic stress-strain and metallurgy point of view. From experiment and analysis have been done, the result were obtain as follow; from material characteristic have been found segregation of dendrite in the macro-structure, in the micro structure was seen inartensite, porosity and inclusion of zirconia. Graph of fatigue transient shows fatigue softening in the 4320 cast steel. Mapping of alloy concentration of un-cyclic specimen show that the ultra micro hardness was influenced by concentration of chromium, nickel and manganese. Increasing number of cycle have been followed by increasing ultra micro hardness. The hardness of the specimen that cyclic 10, 100, 1000, 2000, and 5029 (cycle to failure) with 2% tensile strain maximum are 4.03, 5.15, 4.87, 5.07, 5.14, and 5.25 GPa respectively. Whereas the hardness of the specimen that cyclic 10, 100, 1000, 2000, and 3059 (cycle to failure) with 4% tensile strain maximum are 4.03, 4.56, 4.73, 5.07, 5.27, and 5.36 GPa respectively.

Abstrak :
Telah dilakukan "Studi Diagram Fasa Pada Perlakuan Panas Isotherm KOMPOSISI Senyawa-Senyawa (Zr,Mg,Ca)Xoy" untuk membuat bahan dasar Keramik Zirkonia, dengan cara membuat berbagai variasi komposisi - paduan antara oksida logam Zr dengan oksida logam Mg dan Ca, kemudian dipelajari kondisi struktur mikronya setelah dibakar seperti fasa butir, fasa kristal dan tingkat oksidasinya; untuk mendapatkan persenyawaan (Zr,Mg,Ca)x0y dengan sifat-sifat fisika dan mekanika yang optimal bagi keramuk Zirkonia. Keramik Zirkonia adalah suatu jenis keramik baru yang mempunyai sifat fisika dan mekanik yang tangguh, bahan ini merupakan produk revolusi bagi industri otomotip, terutama untuk pemakaian pada bagian pembakaran yang membutuhkan ketahanan panas yang tinggi seperti klep, sliding bearing, camshaft, piston top, valve; selain itu juga untuk turbin gas terutama untuk penggunaan pada roda turbin, rotor, axle dan bearing. Demikian pula pada pabrik-pabrik bahan untuk bidang konstruksi, suku cadang dan peralatan. Dipilih jenis Oksida Kalsium dan Magnesium sebagai penstabil karena Kalsit, CaCO3, Axagonit, CaCO3 dan Magnecit, MgCO3 sebagai sumber CaO dan MgO banyak tersedia di Indonesia. Dan untuk memacu reaksi sintering hanya diperlukan temperatur pembakaran awal pada 850-1100°C (pre-aged) dan temperatur pemanasan selanjutnya (aged) pada 1250°C atau 1580°C selama waktu tertentu, dan kemudian didinginkan pada suhu kamar. "Fracture Energy yang terjadi ditransformasikan menjadi sifat fisis dan kekuatan mekanik yang tinggi. ...... A study of isotherm phase diagram, by heat treatment to chemical composition compound (Zr, Mg, Ca)xOy , as a basic material of Zirconia?s ceramic with the method of variation of proportional composition -- mix between metal oxide Zr, Mg and Ca ---; and then observed the condition of its micro structure after burning, i.e. grain particle phase, crystal phase and oxidation level to obtained the physical property and optimum mechanical strength of Zirconia?s ceramic of long-rounded type (Zr,Mg,Ca)py. Zirconia?s ceramic is a new type of ceramic, which has intrinsic physical property and robust mechanical strength. This material is a revolutionary product and has been used automotive industry, i.e. especially used in the ignation part which required high heat resistance such as klep, sliding bearing, camshaft, piston top, valve; as well as for the gas turbine as special material for the wheels turbine, rotor, axle and bearing. And also as industrial materials in the field of construction, machinery and spare parts equipments. Oxide Calcium and Magnesium have been used as stabilizer materials for Calcite, CaCO3, Aragonite, CaCO3 and Magnesite, MgCO3 since the sources of CaO and MgO are available abundantly in Indonesia. And for the spurred sintering reaction required only a burning temperature of 850-1100°C (pre-aged), and further heating at 1250°C or 1580°C (aged) for certain time, and then cooled at room temperature. The created energy in chemical reaction hag transforms the (Zr,Mg,Ca)xOy to a new intrinsic physical property and possessed a more robust mechanical strength.

Abstrak :
Abstrak
Telah dilakukan pembuatan gel ceria stabilized zirconia (CSZ) dengan metoda gelasi eksternal. Sebagai bahan dasar umpan gelasi menggunakan Ce(NO3)3.6H2O dan ZrO(NO3)2.2H2O dengan perbandingan mol Zr/Ce = 8. Pembuatan umpan gelasi kedua bahan pokok dicampur dilarutkan dalam Air Bebas Mineral (ABM) ditambah zat aditif Polyvinyl Alcohol (PVA) sebagai pengatur viskositas dan Tetra Hydro Furfuryl Alcohol (THFA). Untuk memperoleh gel yang baik, maka parameter kunci yang harus dipenuhi antara lain pH sol, viskositas umpan, frekuensi, amplitude, dan flow rate aliran umpan. Proses setelah gelasi eksternal meliputi perendaman, pencucian, dan pengeringan, serta kalsinasi. Pada proses pencucian, konduktivitas air cucian terakhir dikondisikan pada ≤ 20 µS/cm setara dengan 0,001% berat kandungan NH4OH, dianggap gel sudah cukup baik untuk dilanjutkan ke proses selanjutnya. Proses pengeringan dilakukan pada kondisi vakum pada 80 C dan kondisi temparature kamar sedangkan kalsinasi pada suhu 300 C dan 500 C dengan lanju pemanasan ≤ 2ºC pada suasana atmosfer. Gel CSZ hasil pengeringan diukur diameternya dan kondisi fisiknya menggunakan mikroskop digital. Dari hasil pengukuran diameter gel CSZ basah, diameter gel hasil pengeringan adalah 1,0058 mm dan diameter hasil kalsinasi pada suhu 300ºC adalah 0,663 mm serta 500ºc diameternya adalah 0,635 mm. Kondisi fisik gel CSZ hasil pengeringan dan kalsinasi adalah utuh, bulat dan tidak pecah.

Abstrak :
Telah diiakukan pembuatan keramik stabilized ZrO2 dengan aditif Y203 menggunakan metoda kopresipitasi dan variasi Y203 7%, 9%, dan 11% mole. Endapan yang dihasilkan dikalsinasi pada suhu 500 °C. Dua ukuran partikel yaitu 0,5 gm dan 5 µm yang diperoleh dari hasil kalsinasi dicetak dengan tekanan 5 ton, dan disintering pada suhu : 1100 °C, 1200 °C, 1300 °C, dan 1400 °C selama 2 jam. Hasil sintering dikarakterisasi meliputi : sifat fisis (densitas, porositas, hardness, toughness, koef. ekspansi thermal), konduktivitas listrik, dan struktur mikro. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa komposisi Y203 kurang berpengaruh terhadap sifat fisis maupun struktur mikro, tetapi hanya sedikit berpengaruh terhadap konduktivitas listrik, dimana 7 % Y203 pada suhu 1400 °C mempunyai nilai tertinggi dengan energi aktivasi terendah. Suhu sintering berpengaruh besar terhadap sifat fisislelektrik dan struktur mikro, tetapi tidak berpengaruh terhadap fasa yang terbentuk. Ukuran partikel berpengaruh besar terhadap sifat fisislelektrik dan struktur mikro, dimana sampel dengan ukuran partikel 0,5 i.m pada suhu 1400 °C telah mencapai densifikasi yang baik. Hasil karakterisasi pada suhu 1400 °C dan dari berbagai komposisi Y203 mempunyai karakteristik sebagai berikut : sampel 0,5 µm adalah : densifikasi (93 - 95) %, porositas < 2 %, hardness Vickers = 13 -15 Gpa, toughness = 2.5 MPa 11m, konduktivitas listrik pada 1000 °C = 0.1 (Ohm cm) -', dan koef. ekspansi thermal = 16 - 20 x 10 -61°C . Sampel 5 µm adalah : densifikasi 83 - 84%, . porositas = (14 - 17)%, hardness Vickers = (10 - 12) Gpa, toughness = (1.7 - 1.9) MPa gym, konduktivitas listrik < 0.01 (Ohm cm) ^', dan koef. ekspansi thermal = 15 - 18 x 10 -61°C. ......Stabilized Zr02 ceramic was made with Y2O3 additive, by using coprecipitation method. The Y2O3 variation was 7%, 9%, and 11% mole. The produced precipitate was calcined at 500 °C. Two kinds of particle size i.e 0,5 p.m and 5 gm which were obtained from calcination were pelletized under 5 ton pressure and then sintered at temperature : 1100 °C, 1200 °C, 1300 °C, and 1400 °C for 2 hours. Sintered pellets were caracterized : physical properties ( density, porosity, hardness, toughness, coef. of thermal expansion ), electrical conductivity, and microstructure. The result of caracterization showed that Y2O3 composition was not influenced to physical properties as well as microstructure. However, composition gave a little effect toward electrical conductivity, in which 7% Y2O3 gave highest value and lowest activation energy. Sintering temperature influenced greatly to physical and electrical properties as well as its microstructure, but it did not influence to crystal phase. Particle sizes influenced greatly to physical and electrical properties as well as its microstructure, in which sample having 0,5 pm at 1400 °C has reached good densification. The result of characterization at 1400 °C under various composition of Y2O3 as follows : Samples 0,5 p.m have properties : densification = (93 - 95) °%, porosity < 2%, hardness Vickers = (13 - 15) Gpa, toughness = 2.5 MPa ,Tr-n, electrical conductivity at 1000 °C = 0.1 (Ohm cm) and coef. of thermal expansion = (16 - 20) x 10 -61 °C. Samples 5 p.m have properties : densification = (83 - 84) %, porosity = (14 -17)-%, hardness Vickers = (10 - 12) Gpa, toughness = (1.7 - 1.9) MPa electrical conductivity at 100 °C < 0.01 (Ohm cm) -', and coef. of thermal expansion = (15 -18) x 10 -61 °C.

Abstrak :
Doping yttrium ions, Y3+ into ZrO2 produced Yttria-Stabilized Zirconia, YSZ. Various amount of yttrium ions could provide different ionic conductivity. This research investigated electrical conductivity of various YSZ composition, i.e., 4.5; 8.0 and 10% mol yttrium in ZrO2. The ZrO2 powder used was synthesized from zircon sand, a side product of tin mining plant, Bangka Island, Indonesia. Structural investigation on the prepared YSZ found that yttrium ion doping has changed the crystal structure of ZrO2 from monoclinic to cubic, even though the monoclinic and tetragonal are also still exist. The Y3+ doping changed the cell parameter of ZrO2 crystal. It indicates that the Y3+ entered into the ZrO2 structure and produced vacancy sites. The highest ionic conductivity is provided by 8% mol Yttrium doping or 8YSZ, i.e., 2.74×10-4 S.cm-1 at 700oC with an activation energy of 0.741 eV.

Abstrak :
Total hips arthroplasty (THA), atau operasi penggantian sendi pinggul dengan prostesis buatan, adalah prosedur rekonstruksi yang terakhir dilakukan apabila cara pengobatan maupun terapi medis konvensional lainnya tidak dapat menyembuhkan/memperbaiki fungsi sendi tulang pinggul yang diakibatkan oleh suatu penyakit sendi pinggul. Zirconia-Toughened Alumina (ZTA) merupakan salah satu material keramik yang banyak digunakan untuk komponen femoral head komersil.. Riset ini bertujuan untuk mendapat material komponen femoral head yang memenuhi standard, maka penambahan fraksi material TiO2 sebanyak 4,6,8,10,12 wt% pada variasi komposisi keramik campuran Al2O3, YSZ, dan MgO dilakukan. Kekerasan Vickers dan koefisien gesek yang diperoleh dari ZTA-MgO-TiO2 dievaluasi sebagai fungsi penambahan TiO2 yang berbeda. Dalam fabrikasi sampelnya setiap sampel dicampur dengan metode ball milling, dicetak secara uniaksial dan disinter pada suhu 1500 °C selama 10 jam dalam kondisi tanpa tekanan. Sifat tribologi diamati menggunakan tribometer dengan metode pin on disk serta morfologi mikrostruktur dan komposisi unsur dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDX dan XRD. Terbentuk 4 fasa pada pola XRD yang didapatkan dari karakterisasi, yaitu α-Al2O3, MgAl2O4 (spinel), α-Al2TiO5, dan cubic zirconia. Tingkat kekerasan sampel meningkat seiring dengan penambahan fraksi TiO2, Nilai kekerasan pin batch 1, 2, 3, 4, 5 sebesar 1041 HV; 1042 HV; 1062,67 HV; 1065,5 HV; dan 1073,67 HV. Berdasarkan analisis morfologi permukaan disk UHMWPE, nilai kekasaran batch 3 memiliki tingkat kekasaran paling tinggi sebesar (Sk = 0.2 µm); alumina batch 5 sebesar (Sk = 0.15 µm); sementara yang paling rendah batch 1 sebesar(Sk = 0.13 µm). Nilai Sk(Core roughness depth) yang tinggi menandakan bahwa permukaan suatu sampel semakin kasar, sehingga dan menyebabkan gesekan yang lebih tinggi. Perbedaan antara tinggi puncak dan kedalaman lembah yang tereduksi oleh pin alumina juga dapat memperkuat pernyataan, dimana nilai selisih batch 3 adalah 0.258 µm, 2 kali lebih besar dari 2 batch lainnya yaitu sebesar 0.087 µm dan 0.12 µm. hasil pengujian tribologi untuk ketiga jarak putar sebanyak 5000, 15000 dan 30000 siklus didapatkan nilai koefisien gesek untuk masing-masing pin alumina yang diuji. Koefisien gesek pada batch 1, 2, 3, 4,dan 5 sebesar 0,07; 0,14; 0,07333; 0,13667; 0,10067. Terdapat nilai koefisien gesek tertinggi sebesar 0.22 karena pembentukan serpihan permukaan, yang dapat menyebabkan peningkatan koefisien gesek. Di sisi lain, nilai koefisien gesek minimum sebesar 0,01 disebabkan oleh terbentuknya lapisan oksida pelindung pada permukaan material keramik. Tingkat ketahanan aus yang didapatkan pada batch 3 memiliki nilai yang terendah dikarenakan nilai volume peak dengan volume hole-nya yang tinggi serta dimensi fraktal yang tinggi. ......Total hip arthroplasty (THA), or hip joint replacement surgery with an artificial prosthesis, is the last reconstructive procedure performed when other conventional medical treatments and therapies cannot cure/improve hip joint function caused by a hip joint disease. Zirconia-Toughened Alumina (ZTA) is a ceramic material that is widely used for commercial femoral head components. This research aims to obtain a femoral head component material that meets the standards, so the addition of TiO2 material fraction of 4,6,8,10,12 wt% to the variation of Al2O3, YSZ, and MgO mixed ceramic composition is carried out. The Vickers hardness and friction coefficient obtained from ZTA-MgO-TiO2 were evaluated as a function of different TiO2 additions. In the sample fabrication, each sample was mixed by ball milling method, molded uniaxially and sintered at 1500 °C for 10 hours under unstressed conditions. Tribological properties were observed using a tribometer with the pin on disk method and microstructure morphology and elemental composition were characterized using SEM-EDX and XRD. Four phases were formed in the XRD pattern obtained from the characterization, namely α-Al2O3, MgAl2O4 (spinel), α-Al2TiO5, and cubic zirconia. The hardness of the samples increased with the addition of TiO2 fraction, the hardness values of batch 1, 2, 3, 4, 5 pins were 1041 HV; 1042 HV; 1062.67 HV; 1065.5 HV; and 1073.67 HV. Based on the surface morphology analysis of UHMWPE disks, the roughness value of batch 3 has the highest roughness level of (Sk = 0.2 µm); alumina batch 5 of (Sk = 0.15 µm); while the lowest batch 1 of (Sk = 0.13 µm). A high Sk (Core roughness depth) value indicates that the surface of a sample is rougher, leading to higher friction. The difference between the peak height and valley depth reduced by the alumina pin can also strengthen the statement, where the difference value of batch 3 is 0.258 µm, 2 times greater than the other 2 batches of 0.087 µm and 0.12 µm. tribological testing results for the three rotating distances of 5000, 15000 and 30000 cycles obtained friction coefficient values for each alumina pin tested. The coefficient of friction in batches 1, 2, 3, 4, and 5 was 0.07; 0.14; 0.07333; 0.13667; 0.10067. There is the highest friction coefficient value of 0.22 due to the formation of surface debris, which may lead to an increase in the friction coefficient. On the other hand, the minimum friction coefficient value of 0.01 is due to the formation of a protective oxide layer on the surface of the ceramic material. The wear resistance level obtained in batch 3 has the lowest value due to its high peak volume to hole volume value and high fractal dimension.

Abstrak :
Sebagai salah satu organ yang berada di dalam sistem rangka tubuh manusia, tulang merupakan organ yang memiliki kemampuan untuk melakukan regenerasi mandiri. Namun, kapasitas untuk meregenerasi dapat terganggu akibat beberapa faktor seperti usia, besarnya kerusakan, dan penyakit yang diderita. Kemajuan perkembangan di bidang medis memunculkan fenomena pengaplikasian perancah rekayasa jaringan tulang untuk menjadi salah satu solusi. Dalam penelitian ini, perancah dibuat menggunakan campuran antara polyvinyl alcohol (PVA) dengan polycaprolactone (PCL). Kombinasi dilakukan dengan penambahan kandungan zirconia (ZrO2) yang memiliki kekuatan mekanik tinggi dan modifikasi permukaan lewat pelapisan gelatin. Pembuatan perancah digunakan dengan metode freeze dry dan menghasilkan lima variasi kelompok yaitu PVA/PCL, PVA/PCL berlapis gelatin, PVA/PCL/2,5%ZrO2 berlapis gelatin, PVA/PCL/5%ZrO2 berlapis gelatin, dan PVA/PCL/7,5%ZrO2 berlapis gelatin. Karakteristik fisika-kimia perancah yang terlihat antara lain perancah memiliki kekuatan tekan di rentang 4 – 19 MPa; bentuk pori perancah terbentuk di rentang 102 – 209 μm dan terbentuk porositas di rentang 67 – 83%; permukaan hidrofilik dengan tingkat swelling di rentang 224 – 452%; dan perancah memiliki laju degradasi yang cukup cepat dengan kehilangan berat di rentang 49 – 77% pada hari ketujuh. Berdasarkan karakteristik fisika-kimia, perancah mampu menyamai kekuatan tekan dan porositas pada tulang sponge. Adanya penambahan zirconia juga berhasil meningkatkan kekuatan mekanik dan memperlambat laju degradasi. Oleh karena itu, perancah PVA/PCL/ZrO2 berlapis gelatin merupakan kandidat yang baik digunakan untuk aplikasi rekayasa jaringan tulang. ......As a crucial component of the human skeletal system, bone possesses intrinsic self-regenerative capabilities. However, these regenerative capacities can be compromised by factors such as aging, the extent of injury, and the presence of certain diseases. Recent advancements in medical science have led to the development of bone tissue engineering scaffolds as a promising therapeutic solution. In this study, scaffolds were fabricated using a blend of polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL), with the addition of zirconia (ZrO2) for its high mechanical strength, and surface modification through gelatin coating. The scaffolds were produced using the freeze-drying method, resulting in five distinct groups: PVA/PCL, gelatin coated PVA/PCL, gelatin coated PVA/PCL/2,5%ZrO2, gelatin coated PVA/PCL/5%ZrO2, and gelatin coated PVA/PCL/7,5%ZrO2. The scaffolds physicochemical properties were characterized by a compressive strength ranging from 4 to 19 MPa; pore sizes between 102 and 209 μm with porosity levels from 67% to 83%; hydrophilic surfaces with swelling ratios from 224% to 452%; and a rapid degradation rate with a weight loss ranging from 49% to 77% by the seventh day. These physicochemical characteristics indicate that the scaffolds emulate the compressive strength and porosity of cancellous bone. The addition of zirconia significantly enhanced mechanical strength and decelerated the degradation rate. Consequently, gelatin coated PVA/PCL/ZrO2 scaffolds are viable candidates for applications in bone tissue engineering.