Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Paduan AlZrCe dengan komposisi 0.12%wt Zr dan 0,15%wt Cediperkuat dengan partikel nano Al2O3 dari 0.5%Vf hingga 2,0%Vf. Peningkatan keterbasahan partikel Al2O3 pada matrik AlZrCe dilakukan dengan penambahan magnesium. Komposit dikarakterisasi terhadap sifat mekanik, listrik dan termal.Titik optimun dari empat jenis matrik AlZrCe, AlZrCe-2%Mg, AlZrCe-3%Mg, dan AlZrCe-5%Mg terjadi pada rentang 1%Vf hingga 1,2%Vf Al2O3. Kekuatan tarik maksimun 204 MPa terjadi pada 1,2%Vf Al2O3 dengan kadar 5%wt Mg. Efek partikel penguat terhadap penurunan konduktivitas listrik tidak terlalu besar tetapi sebaliknya dengan penambahan 2%wt, 3%wt dan 5%wt Mg menyebabkan penurunan konduktivitas listrik hingga lebih dari 8% IACS yaitu dari 59% IACS untuk komposit tanpa Mg menjadi 52% IACS, 49% IACS dan 45% IACS berturut-turut. Demikian pula sifat ekspansi termal komposit turun dengan penambahan partikel penguat. Penambahan partikel pada aluminium Al2O3 dapat menghaluskan butir sehingga diperoleh ukuran butir yang lebih halus pada fraksi volume 1.0% dan 1,2%. Proses canai dingin dilakukan dengan reduksi 33%, 56% dan 78%yang menghasilkan peningkatan sifat mekanik dan listrik yang maksimumpada pada reduksi 78%.Komposit AlZrCe/1%Vf.Al2O3 reduksi 78% (282MPa, 62,4% IACS) dapat mengungguli kabel konduktor listrik yang telah digunakan dalam transmisi listrik seperti Stabiloy (Al-0.5Fe-0.22Cu) dengan sifat tarik dan listrik yaitu 114MPa dan 61,8% IACS.

---

ABSTRACT AlZrCe alloy with a 0.12% wt 0.15 wt% Zr and Ce reinforced with fraction volum of nano particles Al2O3 from 0.5% to 2.0%. Improved wettability of Al2O3 particles in the matrix AlZrCe done with the addition of magnesium. Composites were characterized for mechanical properties, electrical and thermal. Optimum point of the four types of matrices AlZrCe, AlZrCe-2% Mg, AlZrCe-3% Mg, and AlZrCe-5% Mg occurs in the range of 1% to 1.2% VfAl2O3. Maximum tensile strength of 204 MPa occurred in 1.2 %VfAl2O3with levels of 5%wt Mg. Increasing %Vf particle decrease the electrical conductivity is not significant but instead with the addition of 2 wt%, 3 wt% and 5 wt% Mg causes a decrease in electrical conductivity by more than 8% IACS ie from 59% IACS to the composite without Mg to 52% IACS, 49% IACS and 45% IACS respectively. Similarly, the thermal expansion properties of the composite decrease with the addition of reinforced particles. The addition of Al2O3 particles in aluminum can refine the grain in order to obtain a finer grain size on the volume fraction of 1.0% and 1.2%. Cold rolled process carried out by reduction of 33%, 56% and 78%, which results in improved mechanical and electrical properties at the maximum reduction of 78%. Composite AlZrCe/1%Vf.Al2O3with reduction of 78% (282MPa, 62.4% IACS) may exceed the properties of the electrical conductor wires that have been used in power transmission such as Stabiloy (Al-0.5Fe-0.22Cu) whichhas tensile and electricity properties are 114MPa and 61.8% IACS.

Abstrak :
Paduan biner Mg-Gd memiliki potensi sebagai material implan yang mudah larut dalam tubuh. Penambahan sedikit gadolinium dapat memperbaiki sifat mekanik dan laju korosi sehingga memenuhi syarat sebagai material implan yang sesuai dengan kondisi tubuh. Penelitian ini bertujuan untuk merancang paduan Mg-1,6Gd sebagai material implan yang mudah larut yang memiliki sifatsifat mekanik yang baik dan laju korosi terkontrol setelah diproses termomekanik. Paduan tersebut diproses melalui ekstrusi panas dan canai panas dalam rentang temperatur 300-550°C dengn variasi reduksi ketebalan. Sampel diekstrusi panas dengan kecepatan 1 mm/s dengan ratio ekstrusi 30dan sampel canai panas dengan reduksi 30% dan 95%, kecepatan 10 m/min. Proses canai dilakukan dengan dua metode yaitu canai searah dan canai silang. Canai searah dilakukan searah dengan putaran rol, sesuai dengan reduksi dan canai silang membentuk sudut 90° dari setiap tahap rol. Pada rol reduksi 30% dilakukan sekali rol, sementara rol reduksi 95% searah dilakukan multi pass (40%, 40 %, 15% setiap tahap) dan rol reduksi 95% silang dilakukan 23,75% setiap tahap. Paduan Mg-1,6Gd membentuk senyawa intermetallik (Mg5Gd) menyebar di dalam dan dibatas butir untuk semua proses termomekanik. Ekstrusi menghasilkan ukuran butir terkecil dibanding kedua proses canai yaitu mencapai 14um dengan kekerasan 48,7 HVN. Kekuatan tarik dan luluh juga dihasilkan paling tinggi pada proses ini yaitu 232 MPa dan 142 MPa. Sementara proses canai hanya memilki ukuran butir dalam rentang 50-400 um, namun kekerasan rata-rata proses canai lebih tinggi dari ekstrusi yaitu 40-66 HVN. Canai searah 95% menghasilkan kekuatan tarik dan luluh lebih tinggi dari canai 30% yaitu adalah 197 MPa, 157 MPa dan keuletan 26 %. Pada awal perendaman paduan Mg-1,6Gd memiliki laju korosi yang tinggi untuk kedua larutan (SBF dan Ringers). Selanjutnya pada perendaman lama (14 hari) laju korosi cenderung menurun, dikarenakan telah terbentuk lapisan pasif. Ekstrusi menghasilkan laju korosi yang tertinggi dibanding canai yaitu 4.4 mmpy setelah imersi 3 hari dalam larutan Ringers. Melalui polarisasi, canai 95% menghasilkan laju korosi tertinggi (5,7 mmpy). Pengujian sitotoksisitas untuk ketiga proses termomekanik menunjukkan sampel ini tidak menghasilkan toksin karena ratarata hasil % viabilitas diatas viabilitas kontrol (75%). Paduan Mg-1,6Gd setelah proses termomekanik mampu memiliki sifat-sifat mekanik yang baik, laju korosi terkontrol dan tidak toksik untuk digunakan sebagai material implan mampu luruh sesuai kondisi tubuh.

---

Binary Mg-Gd alloys have been the potential as biodegradable implant materials. The small addition of element Gd could improve the mechanical properties and corrosion rate that the alloy can be used as implant materials for the body condition. This study aims to design the Mg-1.6Gd alloy as degradable implant that it has good mechanical properties and corrosion rate after thermomechanical process. The Mg-1,6Gd alloys is processed by the hot extrusion and the severely hot rolled in the temperature range 300-550°C with the different reduction. The samples were hot extruded with a speed of 1 mm/s, a ratio of 30 and a hot rolled with a reduction of 30% and 95% and a speed of 10 m/min. The rolling process is done by two methods: Unidirectional rolling (UR) and cross-rolling (CR). UR is carried out in the direction of rotation of the rolland CR formed an angle of 90 from each stage of the roll. The roll of 30% reduction is done only one roll, while the UR of 95% reductionis done multi pass (40%, 40%, 15% each stage) and the CR of 95% reduction is done at 23.75% per stage.The Mg-1.6Gd alloys forms intermetallic compounds (Mg5Gd) and spread inside and grain boundaries for all thermomechanical processes. The hot extrusion resulted the smallest grain size compared to both the rolling process, which the grain size of 14 um and the hardness of 48.7HVN. The highest strength and yield are 232 MPa and 142 MPa for this the extrusion process.The hot rolled samples have the grain size of 50-130um but the average hardness of the this process is higher than that of 40-66 HVN. The hot rolled with the 95% reduction has the higher tensile strength and yield strength than the 30 % reduction, were 197 MPa and 157 MPa, respectively, while the ductility is 26 %.The highest corrotion rate occur on the short time for the both solutions. Furthermore, in the long immersion (14 days) the corrosion rate tends to decrease, because it formed a passive layer. Extrusion process produced the highest corrosion rate of 4.4 mmpy after 3 days of imersion in the Ringer's solution. The hot rolled of the 95% reduction resulted the high corrosion rate of 5,7 mmpy on the polarization test. The cytotoxicity test for all three thermomechanical processes showed the sample have no cytotoxicity because the % viability result was above viability control (75%). The Mg-1.6Gd alloy after thermomechanical process produced good mechanical properties, corrosion rate and no toxins to be used as degradable implant for the body condition.

Abstrak :
Laju korosi material baja API 5L X52 di dalam larutan 3,5 % NaCl teraerasi pada kondisi aliran turbulen berlangsung relatif tinggi yang dapat mencapai lebih dari 80 mpy (2 mm/tahun). Upaya menurunkan laju korosi tersebut umumnya dilakukan secara konvensional dengan penambahan zat inhibitor seperti oxygen scavenger atau senyawa organik jenis adsorpsi. Bilamana efektifitas kinerja inhibitor tersebut relatif rendah maka diperlukan jenis inhibitor altematif dengan kinerja yang lebih baik. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian eksperimental terhadap suatu jenis inhibitor barn yaitu ekstrak campuran antara green tea (teh hijau) dengan kandungan utama epiga/lo cacethin gallate dan piper betle (daun sirih) dengan kandungan utama hydroxychavicol yang bersifat ramah lingkungan (green corrosion inhibitor). Penelitian bertujuan untuk menganalisis penurunan besaran laju korosi material baja (API 5L X52) di dalam lingkungan larutan 3,5 % NaCI teraerasi, pada kondisi aliran turbulen (0-5000 rpm) dengan penambahan inhibitor campuran ekstrak piper betle dengan green tea sehingga dapat dievaluasi effisiensinya. Selain itu dilakukan pula analisis serta sintesis terhadap mekanisme inhibisi elektrokimia ekstrak campuran inhibitor tersebut. Metoda pengukuran laju korosi dilakukan dengan menggunakan simulasi Rotating Cylinder Electrode (RCE) serta pengukuran elektrokimia kurva polarisasi. Mekanisme korosi diteliti dengan metoda Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Sedangkan karakterisasi ekstrak green inhibitor dilakukan dengan menggunakan metoda Fourier Transform Infra Red (FTIR). Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi material baja API 5L X52 di dalam larutan 3,5 % NaCl meningkat secara tajam hingga 195 mpy atau 5 mm/tahun pada 5000 rpm tanpa penambahan inhibitor. Sebagai pembanding, penggunaan inhibitor oxygen scavenger yang berupa senyawa sodium sulfit dapat menurunkan laju korosi dengan effisiensi inhibitor > 90 %. Pada konsentrasi campuran green inhibitor I 000 ppm piper betle + 4000 ppm green tea, effisiensi inhibitor dapat mencapai ±90 %. Inhibitor korosi tersebut berpengaruh terhadap kurva polarisasi anodik mapun katodik sehingga dapat berperan sebagai mixed inhibitor. Pengujian EIS menunjukkan pada kondisi turbulen dengan penambahan inhibitor, proses korosi dikontrol oleh mekanisme aktivasi yang ditunjukkan oleh adanya impedansi kapasitif. Pengujian FTIR menunjukkan adanya gugus-gugus fungsi ikatan kimia yaitu: hydroxyl phenolic, C=O dan alkena =CH2 yang berkombinasi sebagai pembentuk lapisan (film- forming). Pada kondisi 3,5% NaCI dengan tekanan gas C02 sebesar I atmosfir dan keadaan stagnan, dengan penambahan konsentrasi ekstrak campuran inhibitor I 000 ppm piper betle + 4000 ppm green tea, effisiensi inhibitor yang diperoleh adalah sebesar ± 74 %. Sintesis lapisan inhibisi campuran ekstrak green tea dengan piper betle ditunjukkan dengan usulan model lapisan yang bekerja secara sinergis antara karakteristik sifat-sifat: adsorpsi, antioxidant dan hydrophobic.

---

The corrosion rate of type API 5L X52 steel in 3.5% NaCl aerated solution under turbulent flow condition is relatively high (can reach more than 2 mrnlyear). Method to reduce the rate of corrosion is generally done conventionally by the addition of corrosion inhibitor substance such as oxygen scavenger or adsorption of organic compounds. In case of the effectiveness of inhibitor performance is low then types of alternative inhibitors with better performance are required. This study was carried out dealing with experimental testing of a new inhibitor type i.e. a mixture extracts of green tea with the main content epiga/lo cacethin gallate (EGCG) and piper betle with the main content hydroxychavicol which were classified as environmentally friendly inhibitor (green corrosion inhibitor). The purpose of this study was to analyze the decreasing of corrosion rate of type API 5L X52 steel in aerated 3.5% NaCl solution under turbulent flow conditions (0-5000 rpm). The effect of green inhibitor addition in the solution was observed and its inhibitor efficiency was evaluated. Moreover, analysis as well as synthesis of the electrochemical inhibition mechanism of the extract mixture of these inhibitors was performed. Corrosion rate measurement method was conducted by using a simulation of the Rotating Cylinder Electrode (RCE) and by electrochemical measurements of polarization curves. Corrosion mechanism was examined by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) while the characterization of green inhibitor material was carried out using the method of Fourier Transform Infra-Red (FTIR). The results showed that the corrosion rate of type API 5L X52 steel in 3.5% NaCl aerated solution increased sharply up to 195 mpy (5 mm/year) at 5000 rpm without the addition of corrosion inhibitor. As a comparison, the use of inhibitor of type oxygen scavenger using sodium sulfite compound decreased the corrosion rate with inhibitor efficiency > 90%. The addition of green inhibitor concentration of 1000 ppm piper betle + 4000 ppm green tea resulted in approximately 90% inhibitor efficiency. The green inhibitor affected the cathodic as well as the anodic polarization curves which were known as mixed corrosion inhibitor type. EIS testing showed that under turbulent conditions with the addition of corrosion inhibitor, the processes were controlled by an activation mechanism which indicated by the presence of capacitive impedance. The type of chemical bonds on the steel surface layer was analyzed by FTIR method which indicated the presence of function groups : phenolic hydroxyl, C=O and alkene C=CH2 which combined as film forming. In a solution containing 3,5 % NaCl with I atm C02 gas pressure and stagnant condition, the addition of 1000 ppm piper betle + 4000 ppm green tea extracts resulted in approximately 74% inhibitor efficiency. Synthesis of inhibition layer created by a mixture of extracts of green tea and piper betle was proposed which had several characteristics : adsorption, antioxidant and hydrophobic which were believed to have a synergistic effect.

Abstrak :
Proses anodisasi pada aluminium menghasilkan struktur fenomenal berupa oksida logam yang terkenal dengan istilah Anodic Aluminum Oxide (AAO). AAO sangat diperlukan untuk meningkatkan daya adhesi pada proses pelapisan selanjutnya baik pada aluminium dan paduannya maupun komposit aluminium. Hal tersebut terjadi akibat adanya ikatan saling kunci antara lapisan oksida hasil anodisasi (AAO) dengan pelapis berikutnya. Morfologi pori pada AAO dapat dengan mudah dimodifikasi melalui perubahan parameter anodisasi. Namun, sayangnya penelitian-penelitian sebelumnya belum menyediakan informasi apapun mengenai pengontrolan diameter pori. Sedangkan seperti yang kita ketahui bahwa perbedaan aplikasi yang diinginkan membutuhkan diameter pori yang berbeda pula. Oleh karena itu guna mendapatkan diameter pori dengan ukuran tertentu maka pemilihan parameter proses anodisasi yang tepat sangatlah penting. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dalam penelitian ini akan dihasilkan persamaan empiris yang dapat memprediksi ukuran diameter dan densitas pori AAO yang terbentuk hasil anodisasi dengan berbagai parameter tertentu agar dapat digunakan dalam aplikasi yang sesuai. Tujuan utama penelitian ini adalah pengembangan persamaan empiris yang menggambarkan hubungan konsentrasi oksalat, tegangan dan waktu anodisasi terhadap diameter pori. Namun penelitian ini juga menganalisis mekanisme pembentukan, karakteristik, dan ketahanan korosi lapisan terintegrasi pada Al7075/SiC. Serta menganalisis pengaruh konsentrasi, temperatur, dan resistivitas larutan elektrolit, dan tegangan anodisasi terhadap diameter dan densitas pori AAO pada aluminium foil. Proses anodisasi Al7075/SiC dilakukan dalam larutan asam sulfat 16% H2SO4 dengan rapat arus 15, 20, 25 mA/cm2 pada 25, 0, -25oC selama 30 menit. Selanjutnya dilakukan proses sealing dalam larutan CeCl3.6H2O + H2O2 pada temperatur ruang dengan pH 9 selama 30 menit. Proses anodisasi pada aluminium foil dilakukan dalam larutan 3 M H2SO4 + 0,5 M; 0,7 M; dan 0,9 M H2C2O4, dan 0,3; 0,5; 0,7 M H2C2O4 selama 40-60 menit. Proses anodisasi dilakukan pada tegangan konstan 35, 40, dan 45 V untuk larutan asam oksalat dan 15 V untuk larutan campuran. Pengamatan dan evaluasi morfologi lapisan pori hasil anodisasi dilakukan menggunakan alat FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope), ketahanan korosi material diinvestigasi menggunakan pengujian polarisasi dan EIS, sedangkan analisa kualitatif terhadap morfologi pori (diameter dan densitas) pada AAO menggunakan perangkat lunak ImagePro. Pengembangan persamaan empiris menggunakan metode derajat terkecil dan permukaan respon. Proses terintegrasi yang diaplikasikan pada komposit Al7075/SiC pada temperatur anodisasi 0 oC menghasilkan terbentuknya deposit bulat kaya cerium dengan diameter 64 nm ( 3 nm) yang menutupi seluruh permukaan lapisan oksida dan rongga secara efektif. Proteksi terintegrasi anodisasi dan pelapisan cerium meningkatkan ketahanan korosi hingga 4 order perbesaran dibandingkan tanpa perlindungan akibat terjadinya ikatan saling kunci antara kedua lapisan tersebut. Peningkatan konsentrasi larutan elektrolit asam oksalat, temperatur, tegangan dan waktu celup anodisasi dalam larutan 0,3; 0,5; dan 0,7 M mengakibatkan peningkatan diameter pori permukaan pada AAO. Sedangkan, penambahan asam sulfat dalam asam oksalat menghasilkan pori dengan morfologi diameter pori yang jauh lebih halus dan densitas pori yang jauh lebih besar. Secara umum, densitas pori hanya tergantung pada diameter pori hasil anodisasi, dimana peningkatan diameter pori menghasilkan densitas pori yang semakin menurun. Persamaan empiris hubungan antara tiga faktor anodisasi (konsentrasi asam oksalat, tegangan, dan waktu anodisasi) dengan diameter pori hasil dari penelitian ini adalah : Dp = 0,140625 MVt + 0,33125 MV ? 523542 Mt + 35,64583 M ? 0,04006 Vt + 0,685764 V +1,792431 t ? 42,5053 (derajat terkecil) dan Dp = 33,3 ? 236,3 M ? 1,453 V + 0,3942 t + 7,60 MV (metode derajat satu) ......Anodizing process in aluminum produces a phenomenal structure in form of metal oxide which is known as Anodic Aluminum Oxide (AAO). AAOis a very useful morfology to improve the adhesion properties for further coating in aluminum alloy and composite aluminum. This phenomenon is related to the presence of interlock bond between AAO and the next layer. The AAO morphology can be modified simply by varying anodizing parameters. Therefore, selecting appropriate parameters plays an important role in order to obtain the desired pore size. Unfortunately, the preliminary studies did not provide any information on controlling the pore size and density (through increasing/decreasing the concentration of sulfuric acids, voltage, and duration of anodizing to determine pore diameter and density). For that purpose, in this research some empirical models were built to predict the pore size produced by anodizing process in various parameters. The grand design if this research aims to develop empirical equations which predict the relationship between oxalic acid concentration, anodizing voltage and time to the pore diameter. However, this research also aims to analyze the formation mechanism and of the integrated layer on Al7075/SiC, as well as the enhancement of corrosion resistance resulted from the integrated layer. Moreover, the influence of various anodizing parameters, i.e. resistivity, concentration, temperature, and type of electrolyte on pore characteristics of AAOis also conducted in this study. Anodizing process of Al7075/SiC was conducted in 16% H2SO4 solution in current densities 15, 20, 25 mA/cm2 at25, 0, -25oC for 30 minutes. Subsequently, cerium sealing process was carried out in CeCl3.6H2O+H2O2 at room temperature and pH 9 for 30 minutes. Anodizing of aluminum foil were carried out in 0,3; 0,5; 0,7M H2C2O4 solution and a mixture solution of 0.5M, 0.7M, and 0.9M H2C2O4 and 3M H2SO4 for 40-60 minutes. Anodizing processes were performed under potentiostatic conditions with constant potentials of 35, 40, and 45V for oxalic solution and 15 V for a mixture solution. Morphology of AAO layer observations were performed using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) FEI Inspect F50, while the corrosion resistance of materials were investigated by means of polarization and EIS, and qualitative analysis of pore characteristics (pore diameters and densities) accomplised by ImagePro software. The development of empirical equations using least square and response surface methods Integrated protection by conducting anodization at 0oC prior to cerium sealing in Al7075/SiC leads tothe formation of cerium spherical deposit in the diameter of 64 nm ( 3nm) which effectively covered most of the surface of oxide film as well as cavity. Moreover, this integrated protection enhanced four orders magnification of corrosion resistance than that of bare composite due to interlock bonding between the layers. The increasing of electrolyte concentration and temperature, as well as voltage and duration of anodizing in 0.3; 0.5; dan 0.7 M oxalic acid leads to the increasing of pore diameter in AAO surface. While, the addition of sulfuric acid in oxalic acid provides much smaller pore diameters and higher pore densities at lower voltages than single electrolyte of oxalic acid. In general, pore density is only dependent on pore diameter, which decreases with the increases of pore diameter. The empirical equations built in this research are : Dp = 0,140625 MVt + 0,33125 MV ? 523542 Mt + 35,64583 M ? 0,04006 Vt + 0,685764 V +1,792431 t ? 42,5053 (least square) and Dp = 33,3 ? 236,3 M ? 1,453 V + 0,3942 t + 7,60 MV (first order model)