Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Grafena merupakan material berbahan dasar karbon yang sedang menjadi pusat perhatian peneliti material dan nanoteknologi selama satu dekade terakhir karena karakteristik mekanis, konduktivitas listrik, dan termal yang berpotensi untuk berbagai macam aplikasi di bidang elektronik, industri, transportasi, hingga sistem penyimpanan energi. Oleh karena itu, dibutuhkan metode sintesis grafena yang cocok untuk produksi skala besar.Akan tetapi, beberapa metode sintesis grafena konvensional membutuhkan sumber daya dan energi yang cukup besar, meningkatkan limbah dan biaya produksi, untuk menghasilkan grafena. Metode Flash Joule Heating (FJH) merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk memproduksi grafena skala besar hanya membutuhkan energi listrik dengan konsumsi energi sebesar 7,2 kJ per gram tanpa memerlukan katalis dan proses pemurnian tambahan.Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat sintesis alotrop karbon menggunakan metode Flash Joule Heating dengan otomatisasi komponen relay yang dikendalikan mikrokontroler dengan komunikasi Bluetooth. Alat ini juga memiliki fitur tambahan berupa pembacaan tegangan dan sistem charging & discharging otomatis. Fitur pembacaan tegangan mampu memetakan tegangan 0 – 428 V dengan persentasse galat 13,77% dan standar deviasi sebesar 17,28%. Proses pengujian alat memperoleh persentase kesuksesan sebesar 50%, dengan kecepatan respons mikrokontroler dengan komunikasi Bluetooth sebesar 186,88 ms. Pengujian proses FJH menghasilkan rata-rata perolehan alotrop karbon sebesar 29,1% dari massa awal grafit dan menunjukkan penurunan resistansi setelah melakukan flash. Percobaan menunjukkan rata-rata discharge kapasitor mencapai 52,31% dari tegangan awal 440 V.

---

Graphene is a carbon-based material that has been the spotlight of scientists, especially in materials science and nanotechnology in the last decade because of its interesting electrical, thermal, and mechanical characteristic which have the potential in the fields of electronics, industrial application, transportation, and energy storage system. Therefore, the demand for a graphene synthesis method suitable for large-scale production is greatly needed.

However, the conventional process of synthesizing graphene uses a tremendous amount of energy and resources, leading to high manufacturing costs and waste. One of the intriguing alternatives that could be used for industrial-scale graphene manufacturing is the Flash Joule Heating (FJH) technique. Without extra catalysts or purification steps, it merely needs electricity as an energy source and only uses 7.2 kJ per gram of generated graphene.

This study aims to design carbon allotrope synthesis device using Flash Joule Heating Method with relay automatization controlled by a microcontroller with Bluetooth communication. This device also has an additional feature such as automatic charge & discharge and voltage measuring. Voltage measurement feature is able to read voltage within the range of 0 – 428 V with a 13.77% error rate and 17.28% standard deviation. Device test obtained a 50% success percentage, with microcontroller Bluetooth communication time have an average of 186.88 ms. Testing of FJH process resulting an average of harvested carbon allotrope around 29.1% of the initial graphite mass and showed a decrease in resistance after flashing. Experiments shows that the capacitor successfully discharged energy with an average of 52.31% of the initial voltage around 440 V."

"Flash joule heating (FJH) merupakan proses pemanasan suatu bahan (hingga 3000°K) dengan waktu yang singkat yang umumnya digunakan untuk memproduksi beberapa jenis allotrope karbon yang berbeda. Tetapi parameter pada proses tersebut belum banyak diteliti untuk menghasilkan proses yang optimal. Pada paper seminar ini akan dibahas mengenai optimalisasi dari proses flash joule heating dengan kapasitor pada tiga jenis karbon yaitu karbon aktif, carbon black, dan graphite. Proses FJH dilakukan menggunakan kapasitor dengan kapasitansi sebesar sebesar 6000 μ F, dan voltase maksimum sebesar 450 v. Hasil karbon dari proses FJH kemudian diukur resistansinya dan dianalisis menggunakan SEM. Variable dari proses yaitu perbedaan kabel pada rangkaian FJH, tebal dari bahan karbon dan wool tembaga yang digunakan, flash yang diamati pada proses, dan jenis bahan karbon yang digunakan dianalisis agar didapatkan proses FJH optimal. Bahan karbon dan hasil dari proses kemudian digunakan dalam sebuah rangkaian sebagai bentuk implementasi. Dari analisis yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa parameter-parameter yang digunakan pada percobaan berpengaruh pada proses FJH sehingga dapat dilakukan optimalisasi proses. Dari hasil percobaan didapatkan rata-rata resistansi terendah pada karbon sebesar 1,4 ohm.

---

Flash Joule Heating or FJH is a process where a material is heated to a very high temperature (3000°K) with a short amount of time and is commonly used for producing some allotropes of carbon. Sadly, there is not much research for the optimization of the process. The optimization of the flash joule heating process utilizing a capacitor with three forms of carbon: active charcoal, carbon black, and graphite will be discussed in this study. The capacitor has a capacitance of 6000 μ F with a maximum voltage of 450 volts. The resistivity of the material treated by the procedure will be tested, and SEM analysis will be performed. Variables of the process, that is the cable differences in the flash circuit, the width of the material and copper wool, the flash that is produced by the process, and the types of FJH carbon material will be analyzed to determine the optimal FJH process. The carbon material and the treated material will be utilized in a circuit as a form of implementation. From the analysis, we can conclude that the parameters of the experiment are correlated to the FJH, and the process can be optimized. From this process a low resistance carbon is achieved, with the lowest resistance being 1.4 ohms."