Makalah KZP on Progress

8/19/2019 Makalah KZP on Progress

1/21

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ti3SiC2 merupakan senyawa yang tergolong dalam fasa terner (Mn+1AXn) atau

(fasa MAX) dimana M adala! logam transisi seperti Ti Cr A adala! Al dan Si X

merupakan kar"on dan atau nitrogen dan n # 1$3% Titanium silikon kar"ida

(Ti3SiC2) mendapatkan "anyak per!atian "e"erapa dekade terak!ir% Struktur

kristalnya terdiri dari &aringan !eksagonal atom Si yang dipisa!kan ole! lapisan Ti

yang tersusun rapat dan mem"entuk sistem okta!edral untuk atom C% Senyawa ini

merupakan kandidat yang men&an&ikan (massa &enis '%2 g*m3) untuk diaplikasi

pada "er"agai material struktural dan fungsional% Titanium silikon kar"ida relatif

lem"ut (, ' -pa) dan ta!an ter!adap ke&utan termal% .ada konferensi

internasional ke 2/ mengenai kema&uan keramik dan komposit (.antai Co*oa

0lorida anuari 2) terdapat sesi k!usus yang mem"a!as mengenai senyawa

Ti3SiC2 dan "e"erapa senyawa MAX lainnya proses sintesis sifat fisika sifat

mekanik resistensi ter!adap oksidasi dan &uga pemanfaatan dalam skala industri%

Senyawa MAX mengalami perkem"angan yang pesat di Amerika maupun ropa%

4arsoum se"elumnya tela! melakukan riset mengenai karakterisasi dan

fa"rikasi Ti3SiC2% Sintesis Ti3SiC2 pertama kali dilakukan ole! eit*!ko and

5owotny menggunakan metode reaksi kimia pada ta!un 1/67% -oto dan irai

&uga melakukan sintesis Ti3SiC2 melalui metode deposisi uap kimia pada ta!un

1/87% 4arsoum et al % 4er!asil mensintesis material ini dengan kuantitas Ti3SiC2

yang didapat sangat "esar (9 /8 :;ol) melalui metode hot-isostatic pressing

(


2/21

ruang machinability sifat termal dan elektrik dan sifat mekanik pada temperatur

tinggi &uga diamati% Semua !asil dari penelitian mengindikasikan "a!wa senyawa

yang ter"entuk merupakan material keramik dengan "anyak karakteristik logam%

1.2 RUMUSAN MASALAH

4erdasarkan uraian dari latar "elakang diatas maka rumusan masala! dalam

penelitian ini adala! =4agaimana proses sintesis dan karakterisasi material

keramik logam > Ti3SiC2?

1.3 TUJUAN PENULISAN

Tu&uan dari penulisan makala! ini adala! @

1% Memenu!i tugas mata kulia! imia Bat .adat yang di"erikan ole! osen%

2% Mengeta!ui proses sintesis dan karakterisasi material keramik logam > Ti3SiC2%

1.4 MANFAAT PENULISAN

Adapun manfaat penulisan makala! ini adala!@

1% 4agi .enulis

asil penulisan makala! ini sangat "ermanfaat "agi penulis sendiri karena

dalam proses penulisan dan pen*arian data penulis "isa "ela&ar untuk

mengeta!ui le"i! &au! mengenai proses sintesis dan karakterisasi material

keramik logam > Ti3SiC2%

2% 4agi Ma!asiswa lainasil penulisan makala! ini sangat "ermanfaat "agi ma!asiswa lain dalam

rangka memperluas wawasan mengenai materi kulia! imia Bat .adat pada

umumnya dan mengenai proses sintesis dan karakterisasi material keramik

logam > Ti3SiC2 k!ususnya% Se!ingga di!arapkan wawasan ma!asiswa tentang

"a!asan ini dapat meningkat%

BAB II

2


3/21

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Seara! "an Perke#$angan Kera#%k

eramik "erasal dari "a!asa yunani yaitu keramos yaitu lempung yang di

"akar pada temperatur tinggi (le"i! dari 1oC)% .endapat lainnya menyatakan

"a!wa keramik "erasal dari perkataan keramikos yaitu segala !asil yang di

per"uat dari lempung (tana! liat)% ika di li!at daripada pengertian di atas &elas

menun&ukkan "a!wa ia agak ter"atas pengertian demikian !anya meliputi !asil$

!asil tem"ikar sa&a% Dle! karena itu suatu pengertian yang le"i! luas di perlukan

untuk memandang perkem"angan tem"ikar dalam "er"agai metode produksi dan

penggunaan "a!an keramik yang mempunyai sifat yang unik dan modern pada

masa kini%

4erdasarkan pengertian yang di a&ukan ole! ingery keramik merupakan

suatu seni dan pengeta!uan dalam mem"uat dan menggunakan !asil padat yang

se"agian "esar komponennya iala! "a!an non organik yang "ukan logam% al ini

selaras dengan pengertian yang di "erikan ole! orslay di dalam concise

encylopedia% 4erdasarkan pengertian ini keramik adala! suatu "idang ilmu yang

luas merangkumi "idang seperti tem"ikar porselin refraktori lempung struktur pelin*ir semen ka*a "a!an "ermagnet "ukan logam ferroelektrik

superkonduktor dan "er"agai "a!an tak organik lainnya%

Struktur kristal keramik (terdiri dari "er"agai ukuran atom yang "er"eda atau

minimal terdiri dari 2 &enis unsur) merupakan sala! satu yang paling kompleks

dari semua struktur "a!an%


4/21

Bn$D dan Si$D dapat dikatakan masing$masing 7: 6: 6: dan :% Gang

sangat menarik adala! "a!wa pada HeD3,2D3 dan TiD yang merupakan oksida

dan tidak perna! menun&ukkan sifat liat ataudapat di deformasikan tetapi

memiliki !antaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam "iasa%

alam ristal yang rumit "er"agai ma*am atom "erperan dan ikatannya

merupakan ikatan *ampuran dalam "anyak !al% Struktur ristal demikian dapat

dimengerti apa"ila mengingat "a!wa ristal tersusun ole! kom"inasi dari

poly!edron koordinasi dimana satuan ke*il dari kation dikelilingi ole! "e"erapa

anion% Sala! satu *onto! adala! silikat yang merupakan "a!an "aku penting "agi

keramik%

Ca"ang$*a"ang industry keramik dimulai pada a"ad kesem"ilan "elas%

.er!atian yang meningkat adala! tentang sanitasi "erdasarkan air Herrington% i

"agian ak!ir a"ad ini pengenalan api elektro tela! mem"awa kepada "i"it

permulaan industri porselin elektro% alam tempo selepas perang dunia kedua

industri keramik tertumpu kepada produksi yang "ole! mem"erikan *iri$*iri yang

istimewa serta Modern%


5/21

di !asilkan daripada tana! liat yang di "akar pada temperatur kurang daripada

12oC% Tem"ikar "atu di!asilkan dari lempung api atau *ampuran lempung

silika dan fluks% Sifatnya le"i! kuat daripada tem"ikar tana! karena su!u

pem"akaran yang le"i! tinggi teksturnya le"i! !alus%

Tem"ikar *ina "ersifat ka*a di !asilkan daripada *ampuran mineral lempung

fluks silika alumina a"u tulang dan mineral$mineral lainnya% Su!u pem"akaran

sekitar 13oC% .orselin iala! tem"ikar ka*a yang di !asilkan dalam "entuk

"erkilat atau tidak%


6/21

ta!an api sili*a alumina "asa netral)% Semen dan "eton gelas dan enamel

;itrous dan keramik rekayasa (Smallman H% dan 4is!op H%% 1/// )%

eramik dari kelompok keramik rekayasa memiliki kekuatan sangat tinggi

dan keras memiliki sta"ilitas kimia yang luar "iasa dan dapat di"uat dengan

toleransi dimensi sangat ketat kelompok inila! yang akan di"a!as% .engenalan

komponen keramik rekayasa ak!ir > ak!ir ini didasarkan pada pendekatan ilmia!

dan menim"ulkan re;olusi dalam praktek desain rekayasa% Se*ara umum

pengm"angan keramik rekayasa didorong ole! niat untuk mem"uat material yang

memiliki efisiensi energi yang le"i! tinggi dan le"i! "aik temperatur pemrosesan

yang le"i! tinggi dan mengingat kelangkaan mineral strategis % "er"eda dengan

keramik tradisional yang memanfaatkan mineral alam yang dengan sendirinya

agak "er;ariasi generasi keramik rekayasa yang "aru "ergantung pada

ketersediaan material yang dimurnikan dan material sintetis dan pada

pengendalian mikrostruktur yang ketat selama pemrosesan keramik memiliki

sifat yang "er;ariasi dan dalam prosedur desain seringkali perlu ditetapkan konsep

statistika untuk komponen "ertegangan tinggi% esain !arus memper!atikan

kegetasan in!eren atau keta!anan peram"atan letak yang renda! dan "ila perlu

memodifikasi mode kegagalan%

eramik merupakan material rekayasa yang sangat men&an&ikan karena

sifatnya yang unik akan tetapi dalam praktek produksi pada skala komersial

sesuai "entuk yang di spesfikasikan disertai sifat yang a&eg meng!adapi "er"agai

kendala% 4erdasarkan komposisi kimia keramik dapat diklasifikasikan dalam lima

kategori utama @

1% Dksida alumina Al2D3 (isolasi "usi grit "atu gerinda) magnesia MgD

(lapisan ta!an api untuk tanur kowi ) Jirkonia BrD2 (kepala pistonlapisan ta!an api tanur tangki gelas ) Jirkonia alumina (media gerinda )

spinel M2 + D% M +D3 (ferit magnet transistor pita rekam) gelas sili*a =

Fused K (peralatan la"oratorium)% eramik alumina adala! se"utan yang di

gunakan "agi semua "a!an yang kandungan utamanya terdiri daripada

8: alumina% eramik alumina di!asilkan melalui proses penekanan

panas ataupun proses sinter% 4a!an ini di gunakan dalam "idang teknik

karena sifatnya yang keras (L 2 -pa) su!u le"ur tinggi (22oC) dan

6


7/21

konduksi elektrik yang renda! (L1$11 D!m$1m$1)% alau "agaimanapun

keramik alumina tidak ta!an ter!adap ke&utan t!erma karena

kekonduksian t!ermanya yang renda! (3/wm$1k pada range temperature $

12oC)%

2% ar"ida sili*on kar"ida SiC (industri kimia kowi pelindung keramik)

silikon 5itrida Si35' (*orong untuk aluminium *air "antalan temperatur

> tinggi) "oron nitirida 45 (owi "atu gerinda untuk "a&a kekuatan

tinggi)%

3% Silikat porselin (komponen listrik) steatit (

api%

'% Sialon "er"asis Si > Al > D > 5 dan M > Si > Al > D > 5 dimana M # Ii

4e Mg Ca S* G tana! &arang (mata pa!at untuk pemotongan ke*epatan

tinggi die ekstrusi sudut tur"in)

% eramik gelas > (piro*eram *er*on pirosil (*akram rekuperator untuk alat

penukar kalor)% (Smallman H% dan 4is!op H%% 1/// )

2.3 Karakter%&a&%

Atom pem"entuk keramik memiliki gaya ikatan yang sangat kuat "erupa

pengikatan ionik ko;alen atau *ampuran dari keduanya% adi untuk mengeta!ui

sifat$sifat dan kemampuan suatu "a!an keramik maka perlu dilakukan suatu

pengu&ian atau analisa yang meliputi @

1% ensitas dan .orositas

ensitas (rapat massa) didefenisikan se"agai per"andingan antara massa (m)

dengan ;olume (;)% Entuk pengukuran ;olume k!ususnya "entuk dan ukuran

yang tidak "eraturan sulit ditentukan% Dle! karena itu sala! satu *ara untuk

menentukan densitas (bulk Density) dan porositas dari sample keramik cordierite "erpori yang tela! disentering adala! dengan menggunakan metoda Ar*!imedes

(standar ASTM C% 373 > 72) dengan memenu!i persamaan se"agai "erikut @

4ulk ensity #Ws

Wb−(Wg−Wk ) N p air OO%(1)

.orositas #Wb−Ws

Wb−(Wg−Wk ) N 1: OO%O%(2)

7


8/21

imana @

s # massa sampel kering g

" # massa sampel setela! direndam air g

g # massa sampel digantung didalam air g

k # massa kawat penggantung g

2% ekerasan (Vickers Hardness ;)

ekerasan didefenisikan se"agai keta!anan "a!an ter!adap penetrasi atau

keta!anan ter!adap deformasi dari permukaan "a!an% Ada tiga tipe pengu&ian

ter!adap keta!anan "a!an yaitu @ tekukan (4rinell Ho*kwell dan ,i*kers)

pantulan (re"ound) dan goresan (s*rat*!)% .ada penelitian ini pengukuran

kekerasan (,i*kers ardness) dari sample keramik dilakukan dengan

menggunakan mi*ro!ardness tester% ekerasan ,i*kers ardness (;) suatu

"a!an dapat ditentukan dengan persamaan "erikut @

Hv # 18''

P

D2 OOOO%(3)

imana@

. # 4e"an yang di"erikan kgf

# .an&ang diagonal &e&ak identor mm

; # ekerasan ,i*kers kgfmm2

3% ekuatan .ata! ( Bending Strenght )

ekuatan pata! sering dise"ut Modulus of Rupture (MDH) yang menyatakan

ukuran keta!an "a!an ter!adap tekanan mekanis dan tekanan panas (thermal

stress) (uns!iro 1//1)% .engkuran kekuatan pata! (bending strength) sample

keramik digunakan metode tiga titik (triple point bending ) nilai kekuatan pata!

dapat ditentukan dengan standar ASTMC% 733$7/ melalui persamaan "erikut @

ekuatan .ata! #

3 P L

2bh2 OOOOO(')

imana @

. # 4e"an kgf

I # arak dua penumpu *m

" ! # imensi sampel *m

8


9/21

'% oefisien Npansi T!ermal (P)

Se*ara umum material keramik "ila dipanaskan atau didinginkan akan

mengalami peru"a!an pan&ang ;olume se*ara "olak "alik (re;ersi"le) sepan&ang

material terse"ut tidak mengalami kerusakan permanen% .engukuran nilai

koefesien eNpansi t!ermall digunakan alat dilatometer% ari alat ini diperole!

kur;a !u"ungan antara su!u dengan persen eNpansi rentang su!u yang digunakan

dari !u kamar sampai su!u 1QC% sedangkan nilai koefisien eNpansi t!ermall

diperole! dari nilai slope kur;a !u"ungan su!u dengan persen eNpansi% Atau

koefisien eNpansi t!ermall (P) dapat ditentukan melalui persamaan @

P #[¿2−¿1]

¿1 1

[T 2−T 1] OOOO ()

imana@

P # koefisien eNpansi t!ermall °C$1

IT1 # pan&ang sampel pada su!u T1 *m

IT2 # pan&ang sampel pada su!u T2 *m

T1 # su!u awal °C

T2 # su!u ak!ir °C

% Analisa Mikrostruktur

.engamatan mikrostrukur material keramik dilakukan dengan menggunakan

Scanning !lectron Microscope (SM)% ari foto SM pada sample keramik yang

tela! disinter dilakukan pengamatan peru"a!an "entuk dan ukiran "utiran dan

ukuran "utirnya% Sedangkan untuk mengidentifikasi struktur kristal atau fasa$fasa

yang ter"entuk menggunakan difraksi sinar sinar > X atau XH% Sinar > X adala!

gelom"ang elektromagnetik dengan pan&ang gelom"ang yang pendek sekitar >

2 AQ dan mendekati &arak antara atom kristal serta mempunyai energi yang

"esar% 4erkat sinar > X dan Monokromatik ini ditem"akkan pada suatu permukaan

material maka atom$atom dalam kristal akan menyerap energi dan

meng!am"urkan kem"ali Sinar > X ke segala ara!% u"ungan antara &arak antar

"idang d dalam "idang kristal dengan sudut !am"uran memenu!i !okum

4ragg dengan persamaan @

9


10/21

2 d Sin R # n OOOOOO(6)

dimana n adala! orde difraksi ("ilangan "ulat # 1 2 3O) dan λ adala! pan&ang

gelom"ang sinar > X yang digunakan%

2.4 S%'at ( S%'at Mekan%k

Sifat mekanik le"i! ter"atas di"andingkan logam% ekurangan utama adala!

pata! yang ter&adi getas dengan sedikit penyerapan energi% Hetak yang ter&adi

pada keramik adala! melewati "utir (trans granular) dan pada "idang yang

kerapatan atomnya paling tinggi%

Modulus pata! dan modulus elastisitas "e"erapa keramik "isa di li!at pada

ta"el 2%'%1

ur;a tegangan > regangan "isa di li!at pada g"% 2%'%1 terli!at "a!wa padakeramik !u"ungan tegangan dan regangan adala! linier%

Ta$el 2.4.1 "abulation of rupture #bend strength$ and modulus of elasticity for

eight common ceramic materials

)a#$ar 2.4.1 "ypical stress-strain behavior to facture for aluminum o%ide and

glass

10


11/21

De'*r#a&% Pla&t%& +

alaupun keramik pada temperatur ruang akan pata! se"elum ter&adinya

diformasi penelitian yang mendalam meli!at masi! adanya mekanisme deformasi

plastik% eformasi plastik "er"eda antara kristal dan non>kristal%

keramik kristal # deformasi plastis ter&adi karena gerakan dislokasi seperti

!alnya logam%

keramik non > kristal deformasi plastis ter&adi karena aliran ;is*ous sama

!alnya apa"ila *airan "erdeformasi%

Pengar,! P*r*&%ta& - R*ngga@

.orositas mempengaru!i@

Mengurangai sifat elastis dan kekuatan Mengurangi kekuatan pata! (modulus pata!)

Kekera&an@

ekerasan adala! sala! satu keunggulan keramik% Ta"el 2%'%2

memperli!atkan kekerasan knoop dari keramik%

Ta$el 2.4.2 .erkiraan kekerasan noop ("e"an 1 g) untuk 7 "a!an keramik

11


12/21

BAB III

METDE PENELITIAN

3.1 Pr*&e",r Penel%t%an

Terdapat lima &alur untuk sintesis Ti3SiC2 yaitu @ (A) Ti + Si + C Ti3SiC2

(4) Ti + SiC + C Ti3SiC2 (C) Ti + Si + TiC Ti3SiC2 () Ti + SiC + TiC

Ti3SiC2 dan () Ti + TiSi2 + TiC Ti3SiC2% Heaksi (A) dan (4) tela! "anyak

digunakan untuk sintesis Ti3SiC2 menggunakan metode


13/21

BAB I/

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakter%&a&% Mater%al Ha&%l S%nte&%&

Ti3SiC2 merupakan fasa utama (fasa ter"anyak) yang ditemukan pada sampel

yang tela! disintering dan fasa kedua ter"anyak yang ditemukan adala! fasa TiC

(terkadang mun*ul fasa TiSi2) tergantung dari prekusor yang digunakan%

)a#$ar 4.1.1 .ola difraksi sinar$X untuk sampel yang disintering pada

temperatur 13 atau 13C selama 1 menit dari lima ma*am

sampel%

-am"ar '%1%1 menun&ukkan pola XH dari sampel yang disintesis

menggunakan lima ma*am "u"uk yang "er"eda dan disintering pada temperatur

13 atau 13C selama 1 menit% Setiap pola XH pada gam"ar menampilkan

sampel dengan intensitas Ti3SiC2 tertinggi% apat terli!at dari gam"ar "a!wa

pun*ak$pun*ak kuat menun&ukkan fasa Ti3SiC2 diiringi dengan penurunan

intensitas TiC se*ara signifikan%


14/21

W TC =

I TC

I TSC

K + I

TC

I TSC

(1 )

atau kadar Ti3SiC2 menggunakan rumus@

W TC = K

K + I TC

I TSC

(2 )

imana TC dan TSC menun&ukkan kadar TiC dan Ti3SiC2% ' "( dan ' "S(

merupakan integrasi dari intensitas pun*ak XH TiC dan Ti3SiC2% adala!

konstanta%

# 1%8 untuk TiC(2)Ti3SiC2(1') (3)

# 1%2 untuk TiC(111)Ti3SiC2(1') (')

-am"ar '%1%2 menun&ukkan pengaru! temperatur sintering ter!adap kuantitas

TiC dari ke$lima sampel selama 1 menit%

)a#$ar 4.1.2 .engaru! waktu sintering ter!adap ter!adap kuantitas TiC dari ke$lima sampel

Sangat &elas terli!at "a!wa semua sampel yang disintesis memiliki kuantitas

Ti3SiC2 tertinggi saat temperatur sintering men*apai 13C terke*uali untuk

sampel yang "erasal dari prekusor TiSiCTiC dimana kuantitas maksimum

ter*apai pada saat temperatur sintering mendekati 13C% Selain itu sampel dari

prekusor TiSiTiC memiliki kuantitas TiC terenda! di"andingkan ke empat

sampel yang lain% uantitas TiC terenda! !ingga tertinggi dari setiap sampel

14


15/21

adala! C (1 : massa) ('8 : massa) A (67 : massa) 4 (73 : massa) dan

(82 : massa)%

4.2 Str,kt,r M%kr* "an Den&%'%ka&%

asil pengamatan dari SM dan DM menun&ukkan "a!wa struktur mikro dari

Ti3SiC2 adala! se"agai "erikut@ (1) pada saat temperatur sintering di"awa!

12C ukuran pan&ang partikel Ti3SiC2 "erkisar antara m dan le"ar 2$3m% (2)

saat temperatur sintering diatas 12C partikel men&adi le"i! "esar dan

"er*ampur dengan partikel yang tela! !omogen% 0raksi ;olume dan ukuran

partikel mem"esar seiring peningkatan temperatur sintering% (3) .artikel Ti3SiC2

tidak mengalami pem"esaran kem"ali "a!kan ketika temperatur sintering

men*apai 1'C atau 1'C%

)a#$ar 4.2.1 Struktur mikro dari sampel Ti3SiC2 yang disintesis dari *ampuran

2Ti2Si3TiC pada temperatur sintering 127C selama 1 menit%

Struktur mikro yang k!as dari sampel Ti3SiC2 pada temperatur sintering

127C menun&ukkan ter&adinya pem"entukan fasa tunggal Ti3SiC2% Selain itu

ditemukan pula fakta "a!wa ketika temperatur sintering di"awa! 12C massa

&enis Ti3SiC2 le"i! ke*il dari '% g*m3% etika temperatur sintering naik diatas

127C massa &enis Ti3SiC2 mengalami kenaikan men&adi '%$'%2 g*m3%

15


16/21

4.3 Kera#%k L*ga#0De'*r#a&% a"a Te#erat,r R,ang Ma!%na$%l%t5

S%'at Ter#al "an Elektr%ka

Se"agai suatu kar"ida tipe keramik yang paling umum ditemukan Ti3SiC2

diper*aya ta!an ter!adap *a*at plastik (deformasi) pada temperatur ruang% 5amun

seperti yang terli!at pada gam"ar '%3%1(a) deformasi plastik &elas terli!at melalui

pengamatan ter!adap slip &e&ak yang tim"ul pada permukaan sampel yang

terdeformasi% .engamatan deformasi plastik melalui makroskop masi! sulit

dilakukan% eformasi plastik ini ter&adi se*ara alami namun deformasi ini

diper*aya "erpengaru! ter!adap ma*!ina"ility dan toleransi material ter!adap

kerusakan%

)a#$ar 4.3.1 (a) deformasi plastik Ti3SiC2 pada temperatur ruang dan (")

potongan "aut yang di"uat dari Ti3SiC2 (tanpa pendinginan tanpa

pelumas)

-am"ar '%3%1 menun&ukkan potongan "aut yang di"uat ole! peneliti dari

*ampuran TiSiTiC yang disintering menggunakan proses .S pada su!u 13C

selama 1 menit%Ta$el 4.3.1 .er"andingan sifat termal dan elektrikal antara Ti3SiC2 dan ser"uk

titanium murni keduanya difa"rikasi menggunakan proses .S

16


17/21

Ta"el '%3%1 menun&ukkan sifat termal dan elektrikal dari fasa tunggal dari

Ti3SiC2 yang difa"rikasi menggunakan proses .S dan ser"uk titanium murni

difa"rikasi menggunakan metode disintering yang sama% ari ta"el dapat terli!at

"a!wa difusitas termal sampel Ti3SiC2 dua kali le"i! "esar dari ser"uk titanium

murni% Massa &enis dan kapasitas panas dari dua material di"andingkan dan

kondukti;itas panas Ti3SiC2 2$3 kali le"i! "esar di"andingkan Ti% ondukti;itas

listrik dari Ti3SiC2 &uga le"i! "esar di"andingkan Ti%

-am"ar '%3%2 menun&ukkan kondukti;as listrik Ti3SiC2 menurun sering

peningkatan temperatur per*o"aan% .engaru! temperatur ter!adap kondukti;itas

Ti3SiC2 &au! le"i! "esar di"andingkan ser"uk titanium murni% ondukti;itas

termal Ti3SiC2 menurun dengan koefisien kondukti;itas $/%' N 13 (U$1m$1 $1)

sementara kondukti;itas titanium murni menurun dengan koefisien kondukti;itas

se"esar $2%7 N 13 (U$1m$1 $1)%

)a#$ar 4.3.2 .er"andingan kondukti;itas listrik Ti3SiC2 dengan titanium murni%

edua sampel dipreparasi menggunakan proses yang sama

-am"ar '%3%3 menun&ukkan pengaru! temperatur ter!adap kemampuan panasTi3SiC2 dengan sampel Ti se"agai *ontrol% Selain itu pada grafik diplotkan pula

kemampuan panas dari senyawa emas murni dan kar"on%

17


18/21

)a#$ar 4.3.3 .er"andingan kemampuan panas Ti3SiC2 dengan sampel Ti

emampuan panas dari Ti3SiC2 yang disintesis pada penelitian ini tidak !anya

le"i! renda! daripada Ti namun &uga le"i! renda! dari emas murni dan kar"on%

emampuan panas Ti3SiC2 tidak !anya men&adi "ukti yang menun&ukkan &enisnya

se"agai keramik logam namun &uga menyediakan kemungkinan pengaplikasian

material ini pada "er"agai "idang seperti untuk kawat tima! "agi pengukuran

sifat termoelektrik%

eformasi plastik ma*!ina"ility yang "aik dan kondukti;itas termal dan

listik yang "aik mengindikasikan "a!wa Ti3SiC2 memiliki sifat yang !ampir sama

dengan logam dan diklasifikasikan se"agai keramik logam%

4.4 S%'at Mekan%k

Senyawa Ti3SiC2 digunakan untuk pengu&ian sifat mekanik disintesis dari

*ampuran TiSiTiC pada su!u 13C selama 1 menit dengan kadar Ti3SiC2

yang didapat setela! proses sintesis se"esar // : dengan ukuran partikel yang

"aik% -am"ar '%'%1 menu&ukkan kur;a tegangan$regangan dari Ti3SiC2 di"awa!

kondisi kompresi (la&u tegangan$regangan 9 6 N 1$'s$1) pada "er"agai

temperatur u&i% .ada saat temperatur "erada di"awa! 8C !u"ungan tegangan$

regangan mendekati linier% Saat temperatur men*apai 8C Ti3SiC2 mulai

mengalami deformasi aki"at !u"ungan tegangan$regangan tidak linier% Senyawa

Ti3SiC2 yang difa"rikasi pada penelitian ini menun&ukkan kekuatan yang

se"anding dengan material yang difa"rikasi menggunakan metode lain%

18


19/21

)a#$ar 4.4.1 ur;a tegangan$regangan kompresi dari sampel Ti3SiC2 pada

"er"agai ;ariasi temperatur u&i

-am"ar '%'%2 (a) menun&ukkan kur;a deformasi (pem"engkokan) dari

Ti3SiC2 di"awa! ke*epatan konstan se"esar mmmin pada "er"agai

temperatur% .ada temperatur kamar dan 11C spesimen tidak mengalami

deformasi plastik dan pata! ti"a$ti"a% Seiring peningkatan temperatur dari 11 C

sampai 12C deformasi plastik dapat terli!at dengan &elas pada kur;a%

Spesimen yang terdeformasi dapat terli!at pada gam"ar '%'%2 (") dimana

spesimen (d) terdeformasi (ter&adi pem"engkokkan) pada su!u 12C% Sementara

itu tiga spesimen lainnya () (0) dan (-) mengalami pem"engkokkan namun

tidak mengalami pata! dan mengindikasikan "a!wa plastisitas dari spesimen

Ti3SiC2 "aik "ila "erada pada temperatur di"awa! 12C%

)a#$ar 4.4.2 (a) ur;a deformasi (") Sampel Ti3SiC2 terdeformasi pada

"er"agai ;ariasi temperatur%

19


20/21

BAB /

PENUTUP6.1 Ke&%#,lan

1% Sintesis senyawa Ti3SiC2 sangat "ergantung pada tipe prekusor% Entuk

*ampuran TiSiC TiSiCC TiSiCTiC dan TiTiSi2TiC kuantitas Ti3SiC2

yang didapatkan se"esar /3$/: sementara untuk *ampuran TiSiTiC

kuantitas Ti3SiC2 yang didapatkan se"esar // :%

2% 0asa tunggal dari Ti3SiC2 menun&ukkan ter&adinya deformasi plastik dari

sampel Ti3SiC2 pada temperatur kamar memiliki ma*!ina"ility yang "aik%

3% Senyawa terner Ti3SiC2 termasuk ke dalam &enis keramik logam ditin&au

dari sifat fisik dan mekaniknya%

20


21/21

DAFTAR PUSTAKA

4roudi* %C % -uille S%,ilminot 1/8/% )roperties of Sol *el (eramics and

Vitroceramiks +ith "he (ordierite (omposition !uro (eramiks ,ol 2

edited "y H%A% Terstra 5et!erland

aus %S dkk% 1//2 Synthesis and (haracteri,ation of o. "hermall !%pansion

(ordirerite ASA5% apan Seminar on Cerami*s 0ine Ceranuks uala

Iumpur$ Malaysia

uns!iro ayakawa 1//1 "esting Method of Bending Strenght and 'ts !voluation

S

Makalah KZP on Progress

Documents