Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian mengenai sumber alternatif energi semakin banyak dikembangkan yang salah satu dari sumber energi alternatif tersebut adalah sel tunam. Salah satu sel tunam yang sedang banyak dilakukan sekarang adalah PEMFC. PEMFC merupakan suatu perangkat yang dapat menghasilkan energi dari proses elektrokimia dengan menggunakan bahan bakar berupa gas hidrogen dan gas oksigen. PEMFC memiliki komponen utama, salah satunya adalah pelat bipolar. Pelat bipolat tersebut memiliki fungsi utama yaitu mengalirkan elektron dari anoda ke katoda. Bahasan utama dalam penelitian ini adalah menganalisa berbagai variasi perlakuan grafit dan multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) terhadap karakteristik pelat bipolar PEMFC berbasis nano komposit epoksi. Pada penelitian ini digunakan resin epoksi dan hardener V-140 sebagai matriks, sedangkan grafit dari limbah proses Electric Arc Furnace, carbon black dari hasil pirolisis serabut kelapa sawit, dan MWCNT sebagai penguat. Pada penelitian ini penguat yang digunakan dilakukan perlakuan seperti refluks pada grafit EAF, ultrasonifikasi pada carbon black dan MWCNT. Pelat bipolar dicetak dengan menggunakan metode pencetakan tekan pada temperatur 1000C selama 4 jam. Karakterisasi dalam penelitian ini meliputi pengujian densitas, pengujian fleksural, pengujian porositas, pengujian konduktivitas, serta pengamatan morfologi patahan fleksural dengan menggunakan FESEM. Berdasarkan penelitian ini, didapatkan hasil bahwa pelat bipolar dengan perlakuan pada penguat dan penambahan MWCNT mencapai sebesar 3 % mempunyai karakteristik yang optimum, dimana nilai densitas adalah ssebesar 2,20 gr/cm3, nilai porositas sebesar 0,53 %, nilai fleksural sebesar 124,99 MPa dan nilai konduktivitas sebesar 14,53 S/cm.

---

Research of alternative energy has been recently developed, which one is fuel cell. One of the fuel cell has been recently researched is PEMC. PEMFC is a device that converts energy from electrochemical proses, which use a fuel, such as hydrogen gas and oxygen gas. PEMFC has main component, which is bipolar plate. It use to drain electron from anode to cathode.

The main discussion of this study was to analyze the effect of pretreatment variation of graphite and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) to the characteristic of PEMC Epoxy/Graphite EAF carbon-composite bipolar plate. In this research, epoxy resin and hardener V-140 were used as the matrices, and graphite from Electric Arc Furnace’s (EAF’s) waste, carbon black made from pyrolisis of palm fibre, and MWCNTs were used as the reinforcement.

In this research, the reinforce had been pretreated, such as refluxed to the graphite EAF, ultrasonification to MWCNT and carbon black. Bipolar plates were made by compression moulding method at a temperature of 1000C for 4 hours. Characterization in this study includes density testing, porosity testing, fleksural testing, electrical conductivity testing, and observation of the flexural fracture morphology using FESEM.

Based on this study, showed that pretreatment to the reinforcement and the addition up to 3% weight fraction of MWCNT gave an optimal characteristic of the bipolar plate, in which the density of the bipolar plate is 2,203 gr/cm3, the value of porosity is 0,53%, the flexural strength is 124,99 MPa, and the electrical conductivity is 14,53 S/cm."

"Pelat bipolar merupakan komponen utama dalam Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pada penelitian ini pelat bipolar dibuat dari grafit komposit yang terdiri dari matriks grafit Electric Arc Furnace (EAF), carbon black sebagai pengisi, dan resin epoksi sebagai pengikat. Semua bahan dicampur dengan menggunakan high speed mixer dengan variabel komposisi dari carbon black ISAF N220 0%, 2.5%, 5%, 7.5%, dan 10%.Metode compression moulding dilakukan dalam pembuatan pelat bipolar dengan menggunakan tekanan 55 MPa selama 4 jam pada temperatur 100°C. Material dikarakterisasi melalui pengujian tarik, pengujian fleksural, pengujian densitas, pengujian porositas, pengujian konduktivitas listrik, dan pengujian Field Electron Scanning Electron Microscope (FESEM).Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada komposisi carbon black 10% menghasilkan pelat bipolar dengan karakteristik optimum dengan nilai konduktivitas tertinggi sebesar 7,07 S/cm. Kekuatan fleksural sebesar 51,34 MPa. Namun demikian, densitas terendah sebesar 1,96 gr/cm3 diperoleh dengan melakukan pencampuran carbon black 0% , dan porositas terkecil 0,49% diperoleh pada komposisi carbon black 10%. Pengamatan visual menunjukkan bahwa seluruh pelat bipolar mempunyai penampakan yang baik, tidak retak, dan permukaan yang rata.

---

Bipolar plate is a major component in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). In this study bipolar plates made of graphite composite consisting of a matrix of graphite Electric Arc Furnace (EAF), carbon black as filler, and epoxy resin as a binder. All the ingredients are mixed using a high speed mixer with variable composition of carbon black ISAF N220 0%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%.

Methode of compression molding is done in the manufacture of bipolar plates using a pressure of 55 MPa for 4 hours at a temperature of 100°C.

The results showed that the composition of 10% carbon black produce bipolar plates with optimum characteristics with the highest conductivity value of 7.07 S / cm. Fleksural strength of 51.34 MPa. However, the lowest density of 1.96 gr/cm3 obtained by mixing carbon black 0%, and the smallest porosity of 0,49% is obtained on the composition of 10% carbon black. Visual observations showed that all bipolar plates have a good appearance, no cracks, and a flat surface."

"Sel tunam merupakan salah satu energi alternatif yang potensial untuk dikembangkan mengingat potensi dan jenis sumber energi yang terbarukan. Salah satu jenis sel tunam adalah Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pada PEMFC terdapat komponen penting yang disebut dengan pelat bipolar. Pelat bipolar memiliki prosentase terbesar dalam berat dan biaya pembuatan sel tunam. Pada penelitian ini dibuat pelat bipolar karbon komposit dengan 80%wt matriks dan penguat yang terdiri dari 90-100% wt grafit dapur busur listrik (EAF) dan 0-10% wt carbon black FEF 550 dan 20%wt polimer sebagai pengikat yang terdiri dari epoksi resin dan pengeras dengan perbandingan 1:1. Pembuatan pelat bipolar ini dengan variabel penambahan 0-10%wt carbon black FEF 550 yaitu 0;2,5;5;7,5 dan 10%wt carbon black FEF. Proses pencampuran menggunakan pengaduk berkecepatan tinggi dengan kecepatan 28.000 rpm dan dicetak menggunakan metode cetak kompresi dengan tekanan 55 MPa, suhu 100°C, selama 4 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi optimum terdapat pada 10%wt carbon black FEF 550 dimana dihasilkan nilai densitas sebesar 2,34 gr/cm3, porositas 2,39%, kekuatan fleksural 30,06 MPa, dan konduktivitas listrik 6,52 S/cm.

---

Fuel cell is one of the potentially alternative energy to be developed due to its potential and kind as renewable energy sources. Fuel cell has many types and one of them is PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Bipolar plate is one of main components in PEMFC which have the largest percentage in fuel cell weight and production cost. In this study, the bipolar plate materials made from carbon composites. Constituent materials carbon composites are 80wt% matrix and reinforcement, consist of 95wt% Graphite EAF (Electric Arc Furnace) and 0-10%wt carbon black FEF 550 and 20% polymer as binder consist of epoxy resin and hardener with ratio 1:1. The addition variabels 0-10%wt of carbon black FEF 550 are 0;2,5;5;7,5 and 10%wt. The mixing process used high-speed mixer with mixing speeds 28.000 rpm and to form the plate used compression molding with pressure 55 MPa, 100°C, for 4 hours. The test results showed that the maximum composition was 10%wt carbon black FEF 550 which values are density 2,34 gr/cm3, porosity 2,39%, flexural strength 30,06 MPa and electric conductivity 5,52 S/cm."

"Pelat bipolar memiliki berat 60-80% dari berat berat total sel tunam dan berfungsi sebagai penghantar elektron serta menopang komponen sel tunam lainnya sehingga pelat bipolar diharapkan mempunyai konduktivitas dan sifat mekanis yang baik. Pelat bipolar dibuat dengan mencampurkan limbah grafit electric arc furnace (EAF), carbon black, dan resin epoksi sehingga tercipta suatu pelat dari karbon-karbon komposit. Grafit bertindak sebagai matriks sedangkan carbon black sebagai filler dan resin epoksi berfungsi sebagai binder. Grafit yang digunakan mempunyai ukuran partikel 53 μm, sedangkan untuk carbon black digunakan kombinasi antara ukuran partikel 44μm dan 37 μm dengan perbandingan 100:0; 90:10; 80:20; 70:30. Pelat bipolar dicetak dengan metode compression moulding pada tekanan 450 kg/cm2 dan temperatur 70°C selama empat jam.Penambahan carbon black 37 μm ke dalam campuran carbon black 44 μm dan grafit 53 μm terbukti mampu meningkatkan konduktivitas dan menurunkan porositas. Konduktivitas paling tinggi terdapat pada pelat bipolar dengan penambahan carbon black 37μm 30% sebesar 15,7 x 10-4 S/cm dan porositas paling rendah terdapat pada pelat bipolar dengan penambahan carbon black 37μm 20% yang menghasilkan porositas sebesar 0.71%. Namun untuk kekuatan fleksural, semakin banyak penambahan carbon black 37 μm kekuatan fleksural semakin menurun. Kekuatan fleksural optimum terdapat pada carbon black 37 μm 0% dengan kekuatan sebesar 20,85 MPa. Penambahan carbon black 37μm 30% meningkatkan densitas pelat hingga 1.73 g/cm3.

---

The weight of bipolar plate has 60-80% of total fuel cell stack weight and also as the support of all the component in fuel stack, with the reason of that bipolar plate should has good conductivity dan better mechanical properties. Bipolar plate is made from the mixture of graphite, carbon black, and epoxy resin. The mixture is called carbon-carbon composite. The matrix is the graphite, carbon black as the reinforcement and resin epoxy as a binder. The size of graphite is 53 μm and carbon black are the combination of 44 μm and 37 μm particle size with the comparation 100:0; 90:10; 80:20; 70:30. Bipolar plate is made with compression moulding method, the pressure is 450 Kg/cm2 and 70°C temperature for four hours.

The increasing of 37μm carbon black in the combination of 44μm carbon black and 53μm graphite can increase the conductivity and reduce porosity. The sampel with 30% carbon black 37μ has highest conductivity (15,7 x 10-4 S/cm) and the best porosity (0.71%) is sampel with 20% increasing of 37μm carbon black. But the flexural strength decrease with the increase 37μ carbon black and cannot reach the DOE standard. The increase of 37μm carbon black also raise the density of sample until 1,73 g/cm3 with increasing 30% of 37μm carbon black."

"Karakteristik termal suatu material penting untuk dipelajari untuk mengetahui stabilitas termal bahan tersebut.Etilen propilen diena monomer (EPDM) adalah salah satu karet sintetis yang banyak digunakan dalam industri karena ketahanan terhadap aging, ozon, dan kimia yang baik. Pada studi ini akan dipelajari parameter kinetika dan sifat dekomposisi termal vulkanisat EPDM dengan metode termogravimetri dari berbagai variasi sistem vulkanisasi (efisien, semi-efisien, dan konvensional) dan variasi carbon black (CB) (50,60, dan 70 phr) sebagai bahan pengisi.Dekomposisi terjadi dalam dua tahap; oksidasi EPDM dan hilangnya bahan mudah menguap kemudian dekomposisi EPDM. Parameter kinetika dekomposisi termal didekati dengan persamaan Coats Redfern. Energi aktivasi dan massa yang terdekomposisi meningkat dengan berkurangnya kandungan CB. Vulkanisat EPDM dengan bahan pengisi CB memiliki ketahanan cukup baik terhadap dekomposisi termal. Proses dekomposisi dapat dilihat secara detail pada paper ini.

---

The thermal characteristics of a material are important to learn in order to know the thermal stability of the materials. Ethylene propylene diene monomer (EPDM) is a synthetic rubber that is widely used in industry due to its resistance to aging, ozone, and chemicals. The kinetic parameters and thermal decomposition of vulcanized EPDM were studied using thermogravimetric method with various vulcanization systems (efficient, semi-efficient, and conventional vulcanization system) and various carbon black (CB) as filler (50, 60, and 70 phr). Decomposition consist of two stages; the oxidation of EPDM and volatile matter loss then decomposition of EPDM. Kinetic parameters of the thermal decomposition were approximated by the Coats Redfern equation. Activation energy and decomposed mass increases with decreasing content of CB. Vulcanized EPDM with CB as filler has fairly good resistance against thermal decomposition. The decomposition process can be viewed in detail in this paper "

"Penelitian yang akan dikembangkan adalah material pelat bipolar polimer komposit berbasis karbon, terdiri dari epoksi resin dan hardener sebagai binder, sedangkan grafit, carbon black (CB) dan tabung nano berdinding banyak (multiwall carbon nanotube-MWCNT) sebagai penguat (reinforcement) dan pengisi (filler). Berbagai komposisi material serta variasi proses kompresi dilakukan untuk mendapatkan optimasi pelat bipolar yang memenuhi persyaratan, oleh karena itu penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan. Pada tahapan awal penelitian, bertujuan untuk mengetahui apakah grafit limbah elektroda electric arc furnace (grafit EAF) dapat digunakan untuk menggantikan grafit sintetis sebagai reinforcement material dalam polimer karbon komposit. Pelat bipolar berbasis grafit EAF yang berukuran partikel < 44 µm dan pelat bipolar berbasis grafit sintetis berukuran partikel < 55 µm dicampur dengan carbon black (CB) pada interval komposisi dari (0; 2.5; 5; 7.5; 10; 12.5; 15; 17.5 dan 20) wt%. Proses kompresi dilakukan pada tekanan 30 MPa dan temperatur 70 0C. Sifat pelat bipolar dengan penguat (reinforcement) yang berasal dari grafit sintetis atau grafit EAF menunjukkan hasil yang relatif sama untuk ke empat jenis pengujian yaitu pengujian densitas, porositas, kekuatan fleksural dan konduktivitas listrik pada penambahan CB (5 dan 10) wt%. Hasil pengujian dengan penambahan polimer konduktif polianilin (PANI) pada rentang konsentrasi dari (0.027; 0.054; 0.081 dan 0.108) %wt memberikan konfirmasi dan justifikasi bahwa grafit EAF dapat digunakan sebagai reinforcement untuk menggantikan grafit sintetis. Penelitian pada tahapan lanjut hanya menggunakan grafit EAF dan CB yang berasal dari serabut kelapa hasil proses pirolisis pada temperatur 600 0C dalam lingkungan nitrogen. Variabel penelitian mencakup variasi tekanan dan temperatur kompresi, variasi ukuran partikel baik untuk grafit maupun CB. Kekuatan fleksural optimum dicapai pada tekanan kompresi 55 MPa dan temperatur kompresi 100 0C sebesar (48 ? 48.24) MPa, telah memenuhi persyaratan pelat bipolar DOE yaitu > 25 MPa. Nilai densitas seluruh hasil pengujian (1.69 ? 1.78) gr/cm3lebih kecil dari 5 gr/cm3, hal ini juga telah memenuhi persyaratan sebuah pelat bipolar yang ringan. Hasil pengujian untuk porositas berkisar antara (0.36-0.70) %. Pelat bipolar dengan komposisi CB 5 wt%, temperatur kompresi pada 100 0C serta tekanan kompresi pada 55 MPa memberikan hasil yang relatif lebih baik dibandingkan dengan komposisi CB 10 wt%. Penambahan MWCNT bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik dan listrik pada pelat bipolar yang dihasilkan dari penelitian sebelumnya. Nilai densitas terendah dan kekuatan fleksural tertinggi dihasilkan pada komposisi 90grafit EAF/5CB/5MWCNT yaitu sebesar 1.52 gr/cm3 untuk densitas dan 63.71 MPa untuk kekuatan fleksural. Nilai konduktivitas tertinggi dari seluruh tahapan penelitian diperoleh dari pelat bipolar dengan komposisi 95grafit EAF/2CB/3MWCNT yaitu sebesar 8.94 S/cm.

---

This research will examine the utilization of an alternative material to obtain bipolar plates that are light, affordable, and can be mass produced. The research that will be developed is to create carbon-based composite bipolar plate material consisting of epoxy resin and hardener as a binder, graphite, carbon black (CB) and multiwall carbon nano-tube (MWCNT) as a reinforcement or filler material. Various material compositions and variations made to get the compression molding process optimization of bipolar plates that meet requirements that can be obtained by several stages. We investigated whether graphite electrode waste from electric arc furnace (EAF) can subtitute graphite synthetic as a reinforcement material for polymer carbon composite. Bipolar plate based on graphite EAF has particle size < 44 micron, and bipolar plate based on graphite synthetic with particle size of < 55 micron mixing with carbon black (CB) from 0-20% w/w at intervals of 2.5% w/w. The materials are molded using compression hot press machine (30 MPa, 70oC). Samples are tested for: density, porosity, flexural, and electric conductivity, indicated the bipolar plate characteristics with graphite synthetic or graphite EAF showed the same results relatively. Further research showed that the characteristics of synthetic graphite-based bipolar plates and graphite EAF were influenced by the addition of conductive polymers such as polyaniline at interval concentration from 0,027 w/w; 0,054w/w; 0,081 w/w and 0,108 w/w. These results provide confirmation and justification that graphite is used subsequently derived from EAF graphite as reinforcement and the CB additions at (5 and 10) w/w used as a filler material bipolar plates. We then used graphite EAF and CB resulting from pyrolysis process of coconut husk at 600 0C for 10 hours in nitrogen environment. Research variable covered of variety of pressure and temperature compression, variety of particle sizes of graphite EAF or CB. Flexural strength was recorded to be optimum at 48.24 MPa (at 45 MPa, 100 0C), which fulfilled the requirement of bipolar plate > 25 MPa. Density test for all EAF graphite based bipolar plates less than 5 g/cm3. In addition, the porosity for all samples were under 2% (0.36 %-1.92%). Properties of bipolar plates with CB 5 w/w (at 55 MPa, 100 0C and pyrolysis temperature at 900 0C) showed relatively better results compared with CB 10 w/w. The effect of MWCNT improved mechanical and electrical properties. The lowest density value and the highest flexural strength achieved at composition of 90graphite EAF/5CB/5MWCNT of 1.53 g/cm3 for density and 63.71 MPa for flexural strength. The highest conductiviy value from of all research stages achieved from composition of 95graphite EAF/2CB/3MWCNT of 8.94 S.cm-1."

"Carbon black (CB) merupakan material penting yang digunakan sebagai pewarna dan material fungsional di dalam toner. Partikel CB dalam ukuran nano meter diharapkan mampu menghasilkan toner dengan pola distribusi dan dispersi yang merata. Sintesis toner dilakukan dengan 3 variasi persentase berat (wt%) nano CB 10, 15 dan 20 % yang diball mill dengan kopolimer stirena/ akrilat (KSA), black oxide (BO) dan air. Serbuk toner yang telah disintesis dikarakterisasi dengan x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) dan scanning electron microscopy/energy dispersive x-ray spectroscopy(SEM/EDX) serta uji performa toner melalui uji suseptibilitas magnetik, uji adhesi, dan uji kualitas gambar. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa toner 10 wt% CB memiliki ukuran dan distribusi yang paling seragam. Hasil uji suseptibilitas magnetik menunjukkan nilai suseptibilitas magnetik toner hasil sintesis 10, 15 dan 20 wt% CB sebesar 1,02 x 10-4, 0,99 x 10-4, 1,11 x 10-4 m3/kg. Performa terbaik dalam kriteria nilai suseptibilitas, adhesivitas dan kualitas gambar diberikan oleh toner 10 wt% CB dibandingkan toner hasil sintesis lain dan toner komersil.

---

Carbon black(CB) is an important material used as a dye and functional materials in toner. CB particles in nano-meter size is expected to produce a toner with distribution and uniform dispersion. Synthesis of the toner was carried out 3 weight percentage variation of nano CB10, 15 and 20 % in the ball mill with styrene/acrylate copolymer(KSA), blackoxide (BO) and water. The resulted powder has been characterized with the x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) and scanning electron microscopy/energy dispersivex-ray spectroscopy (SEM /EDX) and test the performance of toner through the tests of magnetic susceptibility, adhesion, and the quality of image. SEM characterization results indicate that the toner 10 CB has the size and the most uniform distribution. The average of magnetic susceptibility of synthesized toner 10 CB, 15 CB and 20 % CB is 1,02 x 10-4, 0,99 x 10-4, 1,11 x 10-4 m3/kg.The best performance was provided by 10CB toner in comparison to others synthesized and commercial toners."