Tesis
Sintesis karakterisasi dan aplikasi serbuk nano manganese oxide sebagai material penguat pada paduan Al-Si dengan metode stir casting / Muhammad Ilman Nur Sasongko
Abstrak
RINGKASAN Sasongko Muhammad Ilman Nur. 2019. Sintesis Karakterisasi dan Aplikasi Serbuk Nano Manganese Oxide Sebagai Material Penguat Pada Paduan Al-Si Dengan Metode Stir Casting. Tesis Jurusan Teknik Mesin Program Pascasarjana Universitas Negeri Malang. Pembimbing (1) Dr. Sukarni M.T (2) Rr. Poppy Puspitasari M.T Ph.D Kata kunci Al-Si co-precipitation doped graphene karakterisasi sintesis stir casting Bidang teknik mesin memiliki keterkaitan erat dengan bidang nanoteknologi dan pengecoran logam. Nanomaterial berasal dari material berukuran mikro ( m) yang diubah menjadi material berukuran nano (nm) dalam skala 1-100 nm dengan menggunakan metode sintesis. Salah satu metode sintesis yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode buttom up. Salah satu sintesis menggunakan metode bottom up yaitu metode co-precipitation. Co-precipitation merupakan metode sintesis bottom up yang digunakan untuk mendapatkan ukuran partikel kecil berukuran nanometer dengan cara melakukan titrasi dalam proses sintesisnya. Pada umumnya material yang disintesis menggunakan metode co-precipitation adalah material-material oksida. Sintesis yang dilakukan bertujuan untuk meningkatkan phisical properties dari MnO dengan cara melakukan doped MnO dengan graphene (GO). Sintesis telah dilakukan dengan memvariasikan waktu sintering sebesar 500 C 600 C dan 700 C dengan lama waktu sintering setiap variasi temperatur selama 60 menit. Karakterisasi XRD menunjukkan bahwa pada temperatur 700 C memiliki intensitas puncak tertinggi MnO dan GO walaupun ukuran butir terbaik ditunjukkan oleh MnO-GO pada temperatur 600 C sebesar 70 39 nm. Hasil karakterisasi morfologi yang didapat dari pengamatan SEM menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan bentuk butiran dari serbuk MnO yang pada awalnya berbentuk segitiga berubah menjadi nano sphereyang mengalami aglomerasi. Hasil FTIR menunjukkan bahwa pergeseran pada gugus oksida C-O dan Mn-O dengan diikuti peningkatan pada C-H C O C-O dan Mn-O. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa MnO doped GO berhasil di sintesis dengan menggunakan metode sederhana yaituco-precipitation sehingga dapat digunakan sebagai material penguat pada paduan Al-Si dengan pilihan material terbaik pada temperatur 600 C selama 60 menit. Penelitian lanjutan yang dilakukan yaitu mengaplikasikan serbuk nano MnO sebagai material penguat paduan Al-Si dengan variasi serbuk MnO raw material yang didapatkan dari Sigma Aldrich serbuk nano MnO tanpa perlakuan doping dan serbuk nano MnO doping GO pada temperatur 600 C selama 60 menit menggunaka metode stir casting dengan kecepatan 500 rpm pada suhu 800 C. Setelah proses stir casting dilakukan logam cair Al-Si dituang ke dalam cetakan permanen berbentuk spesimen uji dan dilakukan pengujian mekanik. Hasil pengujian mekanik menunjukkan peningkatan kekuatan tarik terbaik pada paduan Al-Si dengan variasi penguat serbuk nano MnO tanpa doping sebesar 14.7 kg/mm2 tetapi kekerasan terbaik ditunjukkan oleh variasi MnO-GO sebesar 130 5 HV. Morfologi patahan menunjukkan bahwa material berjenis getas dengan struktur mikro yang menunjukkan sebaran butir merata dan ukuran dendrit yang membesar.