View
249
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiCp
0
50
100
150
200
0 2 4 6 8 10 12 14Porositas (%)
Mod
ulus
Ela
stis
itas
(GPa
)
tanpa terlapisi ZnOterlapisi ZnO
Gambar Modulus elastisitas berdasarkan porositas terukur padamaterial komposit Al/SiCp tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO
Adanya peningkatan nilai modulus elastisitas kaitannya denganporositas mengindikasikan bahwa terjadi reduksi porositas padavariasi gaya kompaksi yang sama. Tereduksinya porositas padamaterial komposit diakibatkan oleh adanya pemberian lapisanZnO pada penguat partikel SiC. Pembentukan lapisan ini akanmenyebabkan permukaan partikel penguat menjadi tidak ratasehingga kekasaran permukaan akan menimbulkan gayaelektrostatik antar partikel. Kekasaran pada permukaan partikelSiC karena adanya pelapisan ZnO akan mengakibatkaninterlocking (penguncian kekasaran) pada permukaannya.
KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiCp
KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiCp
Gambar Pengamatan mikrostruktur antarmuka komposit Al/SiCp tanpa terlapisi ZnO (a) 5 kN, (b) 10 kN, (c) 15 kN, dan (d) 20 kN
KORELASI POROSITAS TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiCp
Gambar Pengamatan mikrostruktur antarmuka komposit Al/SiCp terlapisi ZnO (a) 5 kN, (b) 10 kN, (c) 15 kN, dan (d) 20 kN
Sampel (kN)Modulus elastisitas(GPa)
Tanpa terlapisi ZnO Terlapisi ZnO
5
10
15
20
38,182
55,276
67,836
173,568
52,57
74,99
89,472
185,903
Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiCp
Tabel Nilai modulus elastisitas material komposit isotropik Al/SiCp
Gambar Modulus elastisitas terhadap gaya kompaksi pada material kompositAl/SiCp tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO
Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiCp
Analisis Kuantitatif Komposit Al/SiCp
Terjadi perbedaan besarnya nilai modulus elastisitas pada keduajenis material komposit (tanpa terlapisi dan terlapisi ZnO). Adanyaperbedaan nilai ini disebabkan oleh pelapisan ZnO padapermukaan partikel penguat dan meningkatnya gaya kompaksipada kedua jenis material komposit tersebut. Nilai moduluselastisitas yang besar pada komposit terlapisi ZnO disebaban olehkarena transfer pembebanan dari matrik ke penguat terjadidengan baik. Hal ini mengindikasikan bahwa terjadi peningkatanwetability partikel SiC terhadap matrik Al pada material kompositAl/SiC. Oleh karena itu meningkatnya wetability partikel SiCterhadap matrik Al maka akan meningkatkan pula sifat mekanikpada material komposit Al/SiC.
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
Gambar Distribusi partikel SiC di dalam matrik Al pada komposit Al/SiCptanpa terlapisi ZnO (a) 5 kN, (b) 10 kN, (c) 15 kN, dan (d) 20 kN
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
Gambar Distribusi partikel SiC di dalam matrik Al pada komposit Al/SiCpterlapisi ZnO (a) 5 kN, (b) 10 kN, (c) 15 kN, dan (d) 20 kN
Gambar Pengamatan persebaran penguat SiC dalam matrik Al dengan prediksi elemen-elemen komposit Al/SiCp menggunakan EDX (a) tanpa terlapisi Zno (b)
terlapisi ZnO
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
(a)
(b)
Gambar Persebaran SiC dalam matrik dengan EDX pada komposit Al/SiCp (a) tanpa terlapisi ZnO (b) terlapisi ZnO
(b)
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
Gambar Pola difraksi sinar-X pada daerah antarmuka komposit Al/SiCp pada masing-masing gaya kompaksi (a) tanpa terlapisi ZnO (b) terlapisi ZnO
Gambar SEM pada daerah antarmuka komposit Al/SiCp pada gaya kompaksi 20 kN
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
Gambar (a) menunjukkan adanya debonding atau tidak terjadiikatan antara Al dan SiC. Debonding ini terjadi akibatterkelupasnya matrik pada area antarmuka komposit.
Gambar (b) menunjukkan tidak terjadi debonding di areaantarmuka disebabkan adanya pelapisan ZnO dipermukaan SiC.Adanay lapisan ZnO berperan sebagai bahan pengikat antaramatrik dengan penguat.
Analisis Kualitatif Komposit Al/SiCp
KESIMPULAN
1. Pelapisan ZnO pada permukaan SiC pada komposit Al/SiCP dapatmeningkatkan kualitas fisis maupun mekanik bahan komposit.
2. Kenaikan variabel gaya kompaksi pada saat pembentukan greendensity (densitas kompaksi) berkorelasi linear terhadap kenaikandensitas komposit untuk keadaan pertikel terlapisi dan tanpa terlapisiZnO.
3. Kenaikan gaya kompaksi pada pembuatan bahan kompositberkorelasi linear terhadap penurunan porositas pada bahankomposit untuk komposit terlapisi dan tidak terlapisi pada partikel SiC.Pada komposit dengan partikel SiC terlapisi ZnO memilikikemampatan sebesar 93,18% sedangkan pada komposit tanpaterlapisi ZnO memilki kemampatan lebih rendah sebesar 83,46%.
4. Berdasarkan pengamatan mikrostruktur dan fase yang terbentuk,lapisan ZnO berperan sebagai binder atau pengikat yangmeningkatkan aspek kebasahan yang berarti pula meningkatkanikatan antar permukaan antara matrik dan penguat.
Recommended