Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 9 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Ratna Permata Sari
Pengaruh penambahan nano tembaga dan tabung nano karbon terhadap performa katoda LiFePO4 pada baterai lithium ion = Effect of nano copper and carbon nano tube addition on cathode LiFePO4 performance for lithium ion battery / Ratna Permata Sari
"[Telah dilakukan peningkatan konduktivitas listrik LiFePO4 dengan metode penambahan material logam nano Cu dan CNTs. Metode ini menjadi pilihan yang menarik karena mudah dan murah dalam proses pembuatannya. Proses sintesis dilakukan dengan mencampur serbuk LiFePO4 (komersil) dengan variasi presentase berat nano tembaga (komersil) 0, 1, 3, 5, 7 wt. % dan 5 wt. % nano karbon (komersil)
kemudian di proses vacuum mixing dan film applicator. Pengujian XRD, SEM dan EDX dilakukan pada serbuk yang diterima untuk mengkonfirmasi fasa, ukuran butir serta ada tidaknya impurities. Hasil XRD dan EDX pada serbuk nano Cu menunjukkan bahwa telah terjadi oksidasi dan terbentuk menjadi CuO dan Cu2O, serta ditemukan
adanya impurities elemen S sebesar 8.5 wt. %. Komposisi fasa yang dihasilkan dari proses penambahan didapat dari menganalisis pola difraksi XRD menunjukkan bahwa fasa yang terbentuk adalah
LiFePO4 namun ditemukan adanya impurities berupa Cu4O3 pada variasi penambahan 80 wt. % LiFePO4, 5 wt. % Cu, 5 wt. % C, dan 10 wt. % PVDF. Konduktivitas listrik diuji material katoda LiFePO4 dengan EIS, dan hasil uji menunjukkan bahwa konduktivitas listrik LiFePO4 meningkat seiiring dengan penambahan nano Cu namun tidak terlalu signifikan (dalam satu orde), hal ini dikarenakan efek oksidasi pada Cu.
Pada variasi penambahan nano C dan nano Cu terjadi peningkatan sebesar 3 orde dengan nilai konduktivitas sebesar 8.4 x 10-5 S/cm pada variasi penambahan 80 wt. % LiFePO4, 5 wt. % Cu, 5 wt. % C. Penambahan nano karbon pada LiFePO4 lebih efektif dalam peningkatan konduktivitas dibandingkan dengan penambahan nano Cu
dikarenakan efek oksidasi pada Cu yang tidak dapat dihindari. Morfologi material katoda dan distribusi nano Cu dan nano karbon dianalisis menggunakan SEM/EDX, menunjukkan material yang dicampur pada variasi penambahan nano Cu cukup homogen, struktur butir spherical, sedangkan pada variasi penambahan nano Cu dan
nano karbon struktur butir polyhedral dengan ukuran butir berada pada rentang 100- 500 nm. Struktur butir ini mempengaruhi hasil cole plot dimana pada variasi penambahan Cu terbentuk semicircle sedangkan pada penambahan nano C tidak;Improved of Electrical conductivity of LiFePO4 with the method of adding Cu Nano metal material and CNTs has been done. This method is an attractive option because it is easy and inexpensive in the manufacturing process. Synthesis process is
done by mixing the powder LiFePO4 (commercial) with a variation of the percentage by weight of Nano copper (commercial) 0, 1, 3, 5, 7 wt. % and 5 wt. % CNTs (commercial) and then process in vacuum mixing and film applicator. Testing XRD, SEM and EDX performed on the powder to confirm the phase, grain size and the presence or absence of impurities. Results of XRD and EDX on Nano Cu powder showed that there had been oxidation and formed into CuO and Cu2O, and discovered the existence of impurities elements S of 8.5 wt. %.
Phase composition as the result from adding process obtained with analyzing the XRD diffraction pattern showed that the phase formed is LiFePO4 yet found any impurities in the form of Cu4O3 on variations LiFePO4 addition of 80 wt. %, 5 wt. % Cu, 5 wt. % C, and 10 wt. % PVDF. The electrical conductivity of LiFePO4 cathode material was tested by EIS, and the results showed that the electrical conductivity of LiFePO4 increased with the addition of Nano-Cu but not too significant (still on the same order), this is because the effects of oxidation on Cu. On the addition of Nano C and Nano Cu variation there is an increase of 3 order with conductivity value 8.4 x 10-5 S / cm at variations LiFePO4 addition of 80 wt.%, 5 wt.% Cu, 5 wt.% C. The addition of CNTs is more effective in LiFePO4 conductivity increase, compared to the addition
of Nano-Cu due to the effects of oxidation on Cu are unavoidable. Cathode material morphology and distribution of CNTs and Nano Cu analyzed using SEM / EDX, showed mixed material on the variation of the addition of Nano Cu quite homogenous, spherical grain structure, while the variation of the addition of Nano Cu and CNTs structures polyhedral grains with a grain size in the range 100-500 nm. This affects the grain structure results in a variation of Cole plot where the addition of Cu is formed semicircle, while the addition of Nano C is not.;Improved of Electrical conductivity of LiFePO4 with the method of adding Cu
Nano metal material and CNTs has been done. This method is an attractive option
because it is easy and inexpensive in the manufacturing process. Synthesis process is
done by mixing the powder LiFePO4 (commercial) with a variation of the percentage
by weight of Nano copper (commercial) 0, 1, 3, 5, 7 wt. % and 5 wt. % CNTs
(commercial) and then process in vacuum mixing and film applicator. Testing XRD,
SEM and EDX performed on the powder to confirm the phase, grain size and the
presence or absence of impurities. Results of XRD and EDX on Nano Cu powder
showed that there had been oxidation and formed into CuO and Cu2O, and discovered
the existence of impurities elements S of 8.5 wt. %.
Phase composition as the result from adding process obtained with analyzing
the XRD diffraction pattern showed that the phase formed is LiFePO4 yet found any
impurities in the form of Cu4O3 on variations LiFePO4 addition of 80 wt. %, 5 wt. %
Cu, 5 wt. % C, and 10 wt. % PVDF. The electrical conductivity of LiFePO4 cathode
material was tested by EIS, and the results showed that the electrical conductivity of
LiFePO4 increased with the addition of Nano-Cu but not too significant (still on the
same order), this is because the effects of oxidation on Cu. On the addition of Nano C
and Nano Cu variation there is an increase of 3 order with conductivity value 8.4 x 10-
5 S / cm at variations LiFePO4 addition of 80 wt.%, 5 wt.% Cu, 5 wt.% C. The addition
of CNTs is more effective in LiFePO4 conductivity increase, compared to the addition
of Nano-Cu due to the effects of oxidation on Cu are unavoidable. Cathode material
morphology and distribution of CNTs and Nano Cu analyzed using SEM / EDX,
showed mixed material on the variation of the addition of Nano Cu quite homogenous,
spherical grain structure, while the variation of the addition of Nano Cu and CNTs
structures polyhedral grains with a grain size in the range 100-500 nm. This affects the
grain structure results in a variation of Cole plot where the addition of Cu is formed
semicircle, while the addition of Nano C is not., Improved of Electrical conductivity of LiFePO4 with the method of adding Cu
Nano metal material and CNTs has been done. This method is an attractive option
because it is easy and inexpensive in the manufacturing process. Synthesis process is
done by mixing the powder LiFePO4 (commercial) with a variation of the percentage
by weight of Nano copper (commercial) 0, 1, 3, 5, 7 wt. % and 5 wt. % CNTs
(commercial) and then process in vacuum mixing and film applicator. Testing XRD,
SEM and EDX performed on the powder to confirm the phase, grain size and the
presence or absence of impurities. Results of XRD and EDX on Nano Cu powder
showed that there had been oxidation and formed into CuO and Cu2O, and discovered
the existence of impurities elements S of 8.5 wt. %.
Phase composition as the result from adding process obtained with analyzing
the XRD diffraction pattern showed that the phase formed is LiFePO4 yet found any
impurities in the form of Cu4O3 on variations LiFePO4 addition of 80 wt. %, 5 wt. %
Cu, 5 wt. % C, and 10 wt. % PVDF. The electrical conductivity of LiFePO4 cathode
material was tested by EIS, and the results showed that the electrical conductivity of
LiFePO4 increased with the addition of Nano-Cu but not too significant (still on the
same order), this is because the effects of oxidation on Cu. On the addition of Nano C
and Nano Cu variation there is an increase of 3 order with conductivity value 8.4 x 10-
5 S / cm at variations LiFePO4 addition of 80 wt.%, 5 wt.% Cu, 5 wt.% C. The addition
of CNTs is more effective in LiFePO4 conductivity increase, compared to the addition
of Nano-Cu due to the effects of oxidation on Cu are unavoidable. Cathode material
morphology and distribution of CNTs and Nano Cu analyzed using SEM / EDX,
showed mixed material on the variation of the addition of Nano Cu quite homogenous,
spherical grain structure, while the variation of the addition of Nano Cu and CNTs
structures polyhedral grains with a grain size in the range 100-500 nm. This affects the
grain structure results in a variation of Cole plot where the addition of Cu is formed
semicircle, while the addition of Nano C is not.]"
Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2015
T43699
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Kirman M
Karakterisasi komposit matrik Al-0,12%Zr-0,15%Ce berpenguat Al2O3(np) yang dibuat memalui proses stir casting sebagai bahan alternatif untuk penghantar listrik?.= Characterization of Al-0.2%Zr-0.15%Ce matrix composites reinforced by Al2O3(np) that produced by stir casting process as an alternative material for electrical conductors
"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."
2015
D2168
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Heri Jodi
Pengembangan material komposit elektrolit padat berbasis fosfat dengan penambahan Montmorillonite untuk Aplikasi Baterai Lithium = Development of phosphate-based solid electrolyte composite material with Montmorillonite addition for Lithium Battery Applications.
"Penggunaan elektrolit cair dalam baterai masih menyisakan masalah keamanan akibat kebocoran dan kebakaran. Karena itu, penelitian dan penemuan elektrolit padat dengan performa yang bagus menjadi hal yang sangat menarik dan penting dilakukan, untuk menggantikan elektrolit cair dalam baterai. Lithium Fosfat (Li3PO4) adalah elektrolit padat berbasis xLi2O-yP2O5 (x=3, y=1) yang stabil, namun memiliki konduktivitas ionik yang kecil sekitar 10-9~10-8 S/cm, terlalu rendah untuk diaplikasikan menjadi elektrolit dalam baterai. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan bahan elektrolit padat baru berbasiskan Li2O-P2O5, dengan modifikasi komposisi paduannya, dan dikombinasikan dengan Montmorillonite (MMT) membentuk material komposit elektrolit padat.  Komposit elektrolit dipreparasi melalui teknik pencampuran metalurgi biasa dan disintesis memanfaatkan teknik reaksi padatan melt-quenching. Morfologi komposit hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), dipadukan dengan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) untuk analisis unsur, sedangkan X-ray Diffractometer (XRD) digunakan untuk analisis struktural. Pengujian performa elektrokimia yang meliputi konduktivitas, impedansi dan sifat dielektrik komposit dilakukan menggunakan Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Pencampuran paduan Li3PO4 dengan MMT menggunakan pengikat PVDF, memberikan komposit yang menunjukkan konduktivitas sebesar 3.59x10-7 S/cm. Modifikasi komposisi x dari 3 menjadi 1.5, memberikan peningkatan konduktivitas menjadi 3.98x10-6 S/cm, 2-3 orde lebih tinggi dari konduktivitas Li3PO4. Penambahan konten MMT ke dalam paduan hasil modifikasi komposisi 1.5Li2O-P2O5, menciptakan komposit elektrolit padat baru yang menunjukkan konduktivitas lebih baik pada orde 10-4 S/cm. Peningkatan konduktivitas tersebut diyakini merupakan kontribusi fasa dominan Li4P2O7. MMT berkontribusi meningkatkan sifat dielektrik komposit, dan mengakibatkan muatan dalam elektrolit menjadi lebih mudah bergerak, yang ditunjukkan dengan nilai energi aktivasi komposit dengan kandungan MMT sebesar 0,86 eV, lebih rendah dibandingkan dengan komposit tanpa MMT sebesar 1.50 eV. Komposit Li2O-P2O5-MMT terbukti bisa berfungsi dengan baik sebagai elektrolit padat dalam sel baterai, dan menghantarkan muatan pada proses charge-discharge
The use of liquid electrolytes in the battery still leaves safety problems due to leaks and fires. Therefore, research and discovery of solid electrolytes with good performance are very interesting and important to do, to replace liquid electrolytes in batteries. Lithium Phosphate (Li3PO4) is a solid electrolyte based on xLi2O-yP2O5 (x = 3, y = 1) which is stable, but has a small ionic conductivity of about 10-9 ~ 10-8 S / cm, that still too low to be applied as solid electrolytes in a battery. This study aims to develop new solid electrolyte materials based on Li2O-P2O5, with modified compositions, and combined with Montmorillonite (MMT) to form a solid electrolyte composite material. Electrolyte composites are prepared through ordinary metallurgical mixing and synthesized using melt-quenching solid reaction techniques. The morphology of the synthesized composite was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), combined with the Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) for elemental analysis, while the X-ray Diffractometer (XRD) was used for structural analysis. Electrochemical performance testing which includes conductivity, impedance, and composite dielectric properties were carried out using Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Mixing Li3PO4 with MMT using PVDF binder, has provided a composite that shows conductivity value of 3.59x10-7 S/cm. Modification of the composition of x value, from 3 to 1.5, gave an increase in conductivity to 3.98x10-6 S / cm, higher by 2-3 order of magnitude than that of Li3PO4. Addition of MMT content to a composition modified system 1.5Li2O-P2O5, has created a new solid electrolyte composite that shows better conductivity in the order of 10-4 S / cm. The increase in conductivity is believed to be the contribution of the dominant phase of Li4P2O7. MMT contributes to increasing composite dielectric properties and results in charge carriers becoming more easily polarized, which is indicated by the activation energy value of the composite with MMT content of 0.86 eV, lower than the composite without MMT of 1.50 eV. Li2O-P2O5-MMT composites have proven to function as solid electrolytes in battery cells and conduct charge carriers in the charge-discharge process.:major-bidi'>dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), dipadukan dengan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) untuk analisis unsur, sedangkan X-ray Diffractometer (XRD) digunakan untuk analisis struktural. Pengujian performa elektrokimia yang meliputi konduktivitas, impedansi dan sifat dielektrik komposit dilakukan menggunakan Electrochemical Impedance Spectrometry (EIS). Pencampuran paduan Li3PO4 dengan MMT menggunakan pengikat PVDF, memberikan komposit yang menunjukkan konduktivitas sebesar 3.59x10-7 S/cm. Modifikasi komposisi x dari 3 menjadi 1.5, memberikan peningkatan konduktivitas menjadi 3.98x10-6 S/cm, 2-3 orde lebih tinggi dari konduktivitas Li3PO4. Penambahan konten MMT ke dalam paduan hasil modifikasi komposisi 1.5Li2O-P2O5, menciptakan komposit elektrolit padat baru yang menunjukkan konduktivitas lebih baik pada orde 10-4 S/cm. Peningkatan konduktivitas tersebut diyakini merupakan kontribusi fasa dominan Li4P2O7. MMT berkontribusi meningkatkan sifat dielektrik komposit, dan mengakibatkan muatan dalam elektrolit menjadi lebih mudah bergerak, yang ditunjukkan dengan nilai energi aktivasi komposit dengan kandungan MMT sebesar 0,86 eV, lebih rendah dibandingkan dengan komposit tanpa MMT sebesar 1.50 eV. Komposit Li2O-P2O5-MMT terbukti bisa berfungsi dengan baik sebagai elektrolit padat dalam sel baterai, dan menghantarkan muatan pada proses charge-discharge."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2019
D2554
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Ismojo
Pengaruh modifikasi kimia dan fisis serat sorgum terhadap kinerjanya sebagai penguat biokomposit berbasis Polipropilen = Effect of Chemical and Physical Modification of Sorghum Fiber on Its Performance as a Polypropylene Based Biocomposite Reinforcement
"ABSTRAK
Serat alam menjadi alternatif yang menarik sebagai pengganti atau subtitusi serat sintetis untuk struktur komposit polimer. Kelemahan serat alam karena hemiselulosa, selulosa dan lignin mengurangi kompatibilitasnya dengan matriks polimer sintetis. Modifikasi permukaan serat menggunakan perlakuan kimia dan fisika memiliki potensi untuk meningkatkan kompatibilitas serat-matriks. Penelitian ini bertujuan memodifikasi permukaan serat sorgum melalui perlakuan kimia dan fisika. Perlakuan kimia yang digunakan adalah alkali-asetilasi dengan variasi konsentrasi larutan dan katalis asetilasi, alkali-asetilasi-hidrolisis, dan alkali-bleaching dengan variasi temperatur proses. Perlakuan fisika dilakukan dengan pemanasan melalui kukus, kukus-presto, dan presto-rebus dengan variasi waktu proses. Hasil percobaan dikarakterisasi menggunakan FTIR, FE-SEM, XRD, STA dan sesile drop test. Serat mikrofibril selulosa (MFC) hasil optimum dari hasil perlakuan kimia dan fisika dicampur dengan matriks polipropilen (PP) untuk pembuatan komposit dengan variasi fiber loading. Proses pencampuran dan pembuatan komposit menggunakan alat Reomix dan hotpress. Dari analisis morfologi ditunjukkan bahwa hemiselulosa dan lignin menurun setelah dimodifikasi. Hasil ini diperkuat dengan data hasil uji XRD yang mengungkapkan bahwa fraksi kristalin serat sorgum meningkat. Serat hasil perlakuan kimia dan fisika mampu secara efektif meningkatkan ikatan komposit. Sifat tarik komposit PP yang diperkuat serat yang dimodifikasi meningkat jika dibandingkan dengan serat sebelum modifikasi. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa makin tinggi fiber loading MFC dalam matriks PP kekuatan tarik komposit menurun."
2019
D2719
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
G.N. Anastasia Sahari
Komposit matriks keramik AL2O3/AI hasil proses directed melt oxidation (Dimox)
"Komposit keramik yang berbasis Al2O3 adalah material yang potensial untuk aplikasi temperatur tinggi. Reaksi antarmuka yang terjadi diantara matriks dan penguat penting dan merupakan penentu atau peran kunci dalam kemajuan aplikasi dari komposit keramik. Proses directed metal oxidation (dimox) merupakan salah satu proses pembuatan komposit matriks keramik yang fleksibel dan menawarkan kemampuan untuk membentuk komposit near-net shape dengan bermacam-macam komposisi dan mikrostruktur. Keberhasilan pembuatan komposit Al2O3/Al dengan proses ini dipengaruhi oleh dopant, waktu tahan, temperatur dan atmosfir tempat berlangsungnya proses.
Penelitian ini dilakukan dalam rangka menghasilkan komposit matriks keramik yang memiliki sifat mekanik yang baik dan antarmuka yang baik pula sebagai hasil dari reaksi antarmuka matriks dan penguat dalam meningkatkan ketangguhan dari matriks keramik. Temperatur proses yang digunakan 1100°C, 1200°C dan 1300°C dengan lamanya pemanasan 10 jam, 15 jam dan 24 jam untuk lingkungan atm dan temperatur proses yang digunakan untuk lingkungan N2 adalah 1100°C, 1150°C dan 1200°C dengan lamanya pemanasan 15 jam dengan persentase Mg sebagai dopant 5, 8, 10, 12 %. Hasil penelitian menunjukkan kedalaman infiltrasi maksimum dicapai pada waktu tahan proses 24 jam dengan 12% Mg dan temperatur 1300°C sebesar 29,34 mm, densitas maksimum dicapai pada waktu tahan proses 24 jam dengan 8% Mg pada temperatur 1100°C sebesar 3,50 gr/cm3, kekerasan mikro optimum dicapai pada waktu tahan proses 24 jam dengan 8% Mg dan temperatur 1100°C sebesar 1221 VHN, nilai fracture toughness maksimum pada waktu tahan proses 24 Jam dengan persentase 5% Mg dan temperatur 1300°C sebesar 8,25 MPa.m1/2. Reaksi antarmuka yang terbentuk dalam KMK Al2O3/Al adalah Al2O3, MgAl2O4, Mg3N2, AlN, AlSiO and MgSiO3.
Al2O3 based ceramic composites are potential materials for advanced temperature applications. Interfacial reaction that °Ccurs between the matrix and the reinforcement is the critical, determinant and the key role in advancing the application of ceramic composites. Directed melt oxidation (dimox) pr°Cess is one of the flexible way to produce ceramic matrix composites that offer the ability to form near-net shape composites in various compositions and microstructures. The successful manufacturing of Al2O3/Al composite using dimox pr°Cess is influenced by the dopant, holding time, temperature and the atmospheric circumstances on the site of the pr°Cess.
The research was performed in order to produce ceramic matrix composites that have reliable mechanical properties and good interface as a result of matrix interface and reinforcement reaction in improving the toughness of matrix ceramic. Pr°Cess temperature was set up at 1100 °C, 1200 °C and 1300 °C for 10 hours, 15 hours and 24 hours in furnace atmosphere, while the temperature pr°Cess was set up at 1100 °C, 1150 °C and 1200 °C in N2 atmosphere for 15 hours with the same Mg content various from 5, 8, 10 and 12% wt of Mg as the dopant. The results indicated that the maximum depth of infiltration was 29.34 mm achieved in 24 hours sample with 12% wt of Mg at 1300 °C. Generated density was 3.50 gr/cm3 which was the maximum density after 24 hours of the pr°Cess with 8% wt of Mg at 1100 °C. The optimum microhardness of 1221 VHN was achieved in 24 hours at 1100 °C with 8% wt of Mg. The maximum value of fracture toughness of 8.25 MPa.m1/2 which was achieved in 24 hours for sample with 5% wt of Mg at 1300 °C. The interfacial reaction was analyzed by XRD, content of phase that was formed by Al2O3/Al CMCs were Al2O3, MgAl2O4, Mg3N2, AlN, AlSiO and MgSiO3."
Depok: Universitas Indonesia, 2012
D1282
UI - Disertasi Open  Universitas Indonesia Library
cover
Agus Edy Pramono
Karakteristik Komposit Karbon-Karbon Berbasis Limbah Organik Hasil Proses Tekan Panas
"ABSTRAK
Rekayasa material komposit karbon-karbon dapat dibuat dari serbuk karbon limbah organik cangkang kelapa dan serbuk karbon limbah batubara, dengan matriks coal tar pitch sebagai bahan perekat yang adalah limbah residu dari proses gasifikasi batubara. Komposit karbon-karbon berbahan limbah belum banyak dikembangkan di Indonesia. Limbah organik tersedia sangat melimpah, oleh karena itu penelitian ini difokuskan untuk meningkatkan nilai tambah limbah organik dari bahan tidak bernilai menjadi bahan yang berguna secara teknologi dan bernilai tinggi. Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk menentukan ?karakteristik mekanik: ketahanan aus dan konduktivitas elektrik komposit karbon-karbon berbasis limbah organik karena pengaruh rasio komposisi, ukuran serbuk karbon dan temperatur tekan panas?. Proses fabrikasi dalam penelitian ini dimulai dengan karbonisasi cangkang kelapa dan penggilingan menjadi serbuk karbon, pencampuran dengan serbuk karbon batubara dalam rasio komposisi: karbon batubara 60%, 70% dan 80% berat, dicampur karbon cangkang kelapa 40%, 30% dan 20% berat, dengan ukuran serbuk mesh 100, 150, 200, dan 250. Berat campuran serbuk sebagai penguat komposit dicampur dengan matriks coal tar pitch dalam rasio berat 70%:30%. Campuran serbuk karbon dan coal tar pitch dipadatkan dan dipanaskan dalam cetakan dengan tekanan 778,75 bar dan temperatur 100°C. Sampel pra bentuk tersebut diproses curing pirolisis pada temperatur 500°C. Hasil pengujian karakteristik laju aus, kekuatan impak dan konduktivitas elektrik menunjukkan bahwa persentase berat kandungan karbon cangkang kelapa meningkat, laju aus turun, komposit makin keras. Ukuran serbuk semakin kecil, laju aus cenderung turun. Nilai laju aus terbaik (paling rendah) adalah 0,056 mm3/Nm, hal ini dihasilkan oleh komposit karbon-karbon dengan rasio komposisi karbon batubara 60% dan karbon cangkang kelapa 40%, pada ukuran serbuk mesh 200. Persentase berat kandungan serbuk karbon cangkang kelapa meningkat, kekuatan impak Charpy meningkat, komposit semakin tangguh. Ukuran serbuk karbon semakin kecil, kekuatan impak Charpy meningkat. Nilai kekuatan impak Charpy tertinggi adalah 0,95 kJ/m2, ini dihasilkan oleh komposit karbon-karbon dengan rasio komposisi karbon batubara 60% dan karbon cangkang kelapa 40%, pada ukuran serbuk mesh 200. Konduktivitas elektrik tertinggi adalah 3,4 S/m, ini dihasilkan oleh komposit dengan rasio komposisi serbuk karbon batubara 80% dan serbuk karbon cangkang kelapa 20%, pada ukuran serbuk karbon mesh 150. Persentase berat kandungan serbuk karbon batubara meningkat, konduktivitas elektrik cenderung meningkat.
ABSTRACT
The engineering of carbon-carbon composite material can be made of carbon powder of coconut shell waste and carbon powder of coal waste, with coal tar pitch as an adhesive matrix material which is the residue waste from the coal gasification process. Carbon-carbon composites made of waste has not been developed in Indonesia. Organic wastes are very abundant, therefore, this research will focus to increase the added value of organic waste, from worthless materials into useful materials in technology and high value. In general, this study aims to determine "the mechanical characteristics: wear resistance and electrical conductivity of carbon-carbon composites based on organic waste due to the influence of composition ratio, the size of the carbon powder and the temperature of hot press". Fabrication process in this study was started with the carbonization of coconut shell carbon and grinding into powder, mixing it with coal carbon powder in the ratio of the composition of: coal carbon 60%, 70% and 80% by weight, mixed with coconut shell carbon 40%, 30% and 20% by weight, with a size of 100, 150, 200, and 250 mesh powder. Weight of the mixture as composite powder was mixed with a matrix of the coal tar pitch in a weight ratio 70%: 30%. The Mixture of carbon powder and coal tar pitch were compressed and heated in a mold with a pressure of 778.75 bars and a temperature of 100°C. Samples were processed in the curing temperature pyrolysis at 500°C. Test results of the characteristics of wear rate, impact strength and electrical conductivity showed that the percentage by weight of coconut shell carbon content increased, the rate of wear decreased, the harder the composite. The smaller the powder size, the wear rate tends to decreased. Value of wear rate of the best (lowest) was 0.056 mm3/Nm, it was produced by carbon-carbon composites with carbon composition ratio of 60% coal and coconut shell carbon 40%, on a 200 mesh size powder. The weight percentage content of coconut shell carbon powder increased, the Charpy impact strength increased, the composites were increasingly tough. The smaller the size of the carbon powder, Charpy impact strength increased. Charpy impact strength of the highest value was 0.95 kJ/m2, it was produced by carbon-carbon composites with carbon composition ratio of 60% coal and coconut shell carbon 40%, on a 200 mesh size powder. The highest electrical conductivity was 3.4 S/m, it was produced by the composite with the composition ratio of 80% coal carbon powder and coconut shell carbon powder 20%, the size of 150 mesh carbon powder. Weight percentage of carbon content of coal increased, the electrical conductivity tends to increased."
Depok: 2012
D1309
UI - Disertasi Open  Universitas Indonesia Library
cover
Salahuddin Junus
Desain dan Pengembangan Komposit Aluminium Berpenguat Partikel Keramik AL2O3 Sebagai Bahan Alternatif untuk Material Berkekuatan Tinggi = Design and Development of Aluminium Composite Material with Reinforcement AL2O3 as Alternative to High Strength Materials
"Pada penelitian ini akan dibuat material komposit aluminium dengan penguat Al2O3. Material ini mempunyai kekuatan tinggi dan ringan yang nantinya akan digunakan sebagai material alternatif untuk pipa tanpa sambungan. Metode pembuatan pipa tanpa sambungan ini melalui proses Stir Casting dan Centrifugal Casting.
Dari hasil penelitian, menunjukkan bahwa dengan penambahan penguat Al2O3 akan meningkatkan sifat mekanik komposit. Nilai kekerasan meningkat seiring dengan penambahan penguat. Pengaruh dari variabel proses pada penelitian ini di analisa dengan pengamatan struktur mikro, SEM-EDX.
Dari hasil pengamatan terlihat bahwa munculnya fasa baru MgO dan MgAl2O4 akan meningkatkan wettability dan sifat mekanik komposit. Nilai porositas dan nilai kekerasan komposit akan meningkat akibat pengaruh dari %Vf Al2O3 dan %wt Mg. Nilai kekerasan tertinggi dicapai sebesar 54HRB pada 20% Vf Al2O3.
Dari hasil penelitian komposit aluminum dengan penguat partikel keramik diperoleh suatu desain material komposit yang mempunyai sifat mekanik yang unggul, seperti kekuatan, kekerasan dan tahan temperatur tinggi serta ringan. Sehingga dari hasil penelitian ini dapat diaplikasikan untuk bahan alternatif material pipa tanpa sambungan yang awalnya berbahan baja untuk diganti dengan komposit Al/Al2O3.
In this study will be made of aluminum composite material with Al2O3 reinforcement. This material has high strength and light weight which will be used as an alternative material for seamless pipe. Method for making seamless pipe through the process of Stir Casting and Centrifugal Casting.
From the results of the study, indicate that the addition of Al2O3 reinforcement will improve the mechanical properties of the composite. Hardness value increases with the addition of reinforcement. Influence of process variables in this study analyzed the microstructure observation, SEM-EDX.
From the observation seen that advent of a new phase of MgO and MgAl2O4 will increase the wettability and mechanical properties of the composite. Porosity value and the value of the composite hardness will increase due to the influence of % Vt Al2O3. The highest hardness values reached in 54 HRB of 20%Vf Al2O3.
From the research of composite aluminum with ceramic particles reinforcement obtained a composite material design which has superior mechanical properties, such as strength, hardness and high temperature resistant and lightweight. So that the results of this study can be applied to alternative materials seamless pipe material which was originally made of steel to be replaced with a composite Al/ Al2O3. "
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2014
D2006
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Nanik Indayaningsih
Pembuatan gas diffusion layer dari karbon serat sabut kelapa dan tandan kosong kelapa sawit untuk elektroda proton exchange membrane fuel cell = Fabrication of gas diffusion layer from fiber carbon of coconut and palm oil empty fruit bunch For electrodes of proton exchange membrane fuel cell
"Penelitian ini membahas tentang pembuatan gas diffusion layer (GDL) dari bahan serat alam yaitu serat sabut kelapa (SK) dan tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Lembaran GDL yang telah dibuat mempunyai spesifikasi konduktivitas listrik sebesar antara 34 S/m - 39 S/m, hidrofobik dengan sudut kontak antara 125,6o - 128,5o dan porositas sebesar 70% - 74%. Spesifikasi lembaran GDL ini telah memenuhi syarat untuk dapat digunakan sebagai komponen elektroda PEMFC. Konduktivitas listrik lembaran GDL ini masih dapat ditingkatkan dengan cara menggunakan karbon serat alam yang dibuat pada suhu pirolisis lebih tinggi dari 1300oC hingga diperoleh struktur karbon menyerupai graphite.
This study discusses the fabrication of the gas diffusion layer (GDL) of natural fiber materials i.e coco fiber and oil palm empty fruit bunches. The results show that the GDL sheets that have been made have specifications for electrical conductivity between 34 S/m - 39 S/m, hydrophobic with a contact angle between 125.6o - 128.5o and a porosity of 70% - 74%. The GDL specification sheets are qualified to be used as a component of PEMFC electrodes. The electrical conductivity of the GDL sheets can still be increased by using the natural carbon fibers made at the temperatures higher than 1300oC to obtain carbon structure resembling graphite."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013
D1922
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Dwi Marta Nurjaya
Pengembangan komposit matrik geopolimer berprekursor abu terbang untuk meningkatkan kekuatan mekanis dan ketahanan panas = Development of geopolymer matrix composite using fly ash as precursor to improve mechanical strength and heat resistance
"Abu terbang hasil dari pembakaran batubara dapat digunakan sebagai prekursor geopolimer. Pengisi berupa serbuk alumina, serat asikular wolastonit, serat karbon dan serat kaca ditambahkan untuk menghasilkan komposit matrik geopolimer. Campuran prekursor dan aktivator dikarakterisasi dengan mesin uji viskositas dinamik Brookfield dan peralatan Vicat Needle. Sintesa geopolimersasi diamati dengan menggunakan XRD, FTIR dan pengamatan SEM, sedangkan pengujian mekanis menggunakan mesin uji tarik universal. Temperatur awal pembekuan dari campuran memberikan pengaruh besar terhadap kekuatan mekanis dari resin yang dihasilkan. Penambahan pengisi serat asikular wolastonit sebanyak 2,50 persen berat mampu meningkatkan kekuatan fleksural sebesar 13,52 persen dan penambahan pengisi alumina sebesar 7,50 persen mampu meningkatkan kekuatan tekan sebesar 26,62 persen. Setelah ekspos panas, komposit berpengisi serat kaca mampu menghasilkan kekuatan mekanis terbaik.
Fly ash from coal combustion can be used as a geopolymer precursor. Fillers such as alumina powder, acicullar wolastonit, carbon fibers and glass fibers are added to produce geopolymer matrix composites. The mixture of precursors and activators characterized by Brookfield dynamic viscosity tester and Vicat Needle apparatus. Geopolymerisation syntesa observed using XRD, FTIR and SEM, while the mechanical testing using a universal tensile testing machine. The initial temperature of the mixture gives a major influence on the mechanical strength of the resin produced. The addition of acicullar wollastonite fillers as much as 2.50 percent by weight can improve the flexural strength of 13.52 percent and the addition of 7.50 percent alumina can improve the compressive strength of 26.62 percent. Upon heat exposure, composite using glass fiber as filler able to produce the best mechanical strength."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2016
D2195
UI - Disertasi Membership  Universitas Indonesia Library