ANALISIS FASA KRISTAL TERBENTUK PADA BAHAN GELAS METALIK BERBASIS ZIRKONIUM ANTARA SUHU 440-480˚C Fatimatul Munawaroh

Ilmu Fakultas, Pendidikan
unpublished
INTISARI Telah dilakukan analisis fasa kristal yang terbentuk pada bahan gelas metalik berbasis zirkonium pada suhu antara 440˚-440˚-480˚C. yang dipanaskan di atas suhu kristalisasi (T x) antara 440˚-440˚-480˚C selama 1 jam. Sampel diuji difraksi sinar-X (XRD) sebelum dan sesudah dipanaskan untuk mengetahui fasa kristal yang terbentuk. Hasil identifikasi menunjukkan kristal yang terbentuk selama pemanasan terdiri dari ZrO 2 (tetragonal) sebagai fasa dominan serta CuO dan NiO sebagai fasa minor.
more » ... sebagai fasa minor. Selain itu terdapat fasa intermetalik Zr 2 Ni pada paduan Zr 65 Cu 17.5 Ni 10 Al 7.5. Ukuran kristal fasa kristal yang terbentuk dihitung dengan menggunakan persamaan Scherrer. Untuk fasa ZrO 2 tetragonal ukuran kristalnya berkisar antara 10-17 nm, ZrO 2 kubik antara 7-14 nm, CuO antara 14-30 nm, NiO antara 13-16 nm dan Zr 2 Ni antara 14-16 nm. Kata kunci : gelas metalik berbasis zirkonium, pemanasan, suhu kristalisasi (T x) I. PENDAHULUAN Gelas logam atau bulk metallic glasses (BMG's) berpotensi dimasa yang akan datang mempunyai banyak aplikasi diberbagai bidang (Mondal dkk., 2007). Hal ini karena susunan atomnya yang tidak kristalin (Neogy dkk., 2004), sehingga mempunyai sifat-sifat yang unggul dibandingkan dengan paduan logam yang lain. Diantara sifat-sifat bulk metallic glasses (BMG's) tersebut adalah kekuatan dan kekerasan yang tinggi, batas elastik regangan besar, sifat magnetik yang baik, ketahanan korosi, dan ketahanan pakai pada suhu ruang (Shin dkk., 2006; Zhang dkk., 2007). Zirkonium dan paduannya merupakan material yang sangat menarik untuk aplikasi dalam industri nuklir. Salah satunya digunakan sebagai kelongsong bahan bakar nuklir (cladding tube). Paduan zirkonium dipilih karena bahan ini memiliki sifat tahan korosi terhadap air dan uap air, kekuatan mekaniknya tinggi, luas tampang serap neutronnya rendah dan titik lelehnya tinggi (Zander dan Köster, 2004). Setelah ditemukannya paduan gelas metalik berbasis zirkonium, aplikasinya semakin berkembang. Aplikasi yang lain dari bahan bulk metallic glasses (BMG's) meliputi industri pelapisan untuk meningkatkan ketahanan pakai dan korosi, casing telpon genggam, pisau bedah, alat-alat olahraga seperti pemukul golf dan raket, dan intan permata (Telford, 2004). Material nanokristal dengan ukuran butir kurang dari 100 nm adalah material baru yang mendapat perhatian lebih oleh ilmuwan dan komunitas industri selama beberapa dekade. Material nanokristal mampu meningkatkan ketahanan korosi dibandingkan paduan konvensional (mikrokristal). Karena material nanokristal mempunyai rasio volume permukaan yang tinggi dengan adanya jumlah batas butir yang lebih banyak, sehingga difusivitasnya lebih tinggi (Zander dan Köster, 2004). Kelebihan yang lain dari material nanokristal adalah mampu meningkatkan ketahanan oksidasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa material dengan struktur nanokristal berbasis zirkonium mempunyai ketahanan oksidasi lebih tinggi dibandingkan dengan fasa amorfnya (Triwikantoro, 2002, Köster dkk., 2001, Köster dan Jastrow, 2007). Dalam penelitian ini dilakukan analisis terhadap fasa kristal terbentuk selama pemanasan 1 jam di atas suhu kristalisasi (T x) yaitu antara 440˚-480˚C pada bahan gelas metalik berbasis zirkonium empat komponen Zr 53.1 Cu 23 Ni 18 Al 5.9 , Zr 65 Cu 17.5 Ni 10 Al 7.5 dan Zr 69.5 Cu 12 Ni 11 Al 7.5. Tujuan yang diharapkan adalah ukuran kristal yang terbentuk mencapai ukuran nanometer.
fatcat:ouzprd7ymzgjtc32rqalsjvmsa