Analisis Pengaruh Jenis dan Komposisi Oxidizer Pasta Basah Terhadap Sifat Morfologi dan Laju Pembakaran Komposit

Tsaqif, Wildan Ghazali (2024) Analisis Pengaruh Jenis dan Komposisi Oxidizer Pasta Basah Terhadap Sifat Morfologi dan Laju Pembakaran Komposit. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201139-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Dalam menjalankan sistem pertahanan, Indonesia masih terdapat keterbatasan dalam impor bahan baku sehingga LAPAN melakukan upaya untuk meningkatkan energi pembakaran propelan berbasis AP/HTPB/Al dan menambahkan senyawa energi sangat tinggi untuk menunjang peningkatan nilai implus spesifik, namun hasil tersebut masih kurang dibandingkan propelan standar. Oxidizer merupakan sumber oksigen dari propelan untuk menginisiasi bahan bakar dan menghasilkan energi untuk mendorong roket di mana harus memiliki sifat berupa kerapatan yang tinggi, kandungan oksigen yang tinggi dan higroskopisitas yang rendah. Oleh karenanya, morfologi oxidizer mampu mempengaruhi nilai laju pembakaran. Penelitian menyatakan terdapat pengaruh jenis dan komposisi oxidizer terhadap performa pembakaran pada propelan. Di mana laju pembakaran standar dari propelan ialah 1,27 – 30,48 mm/sec. Seperti penelitian menggunakan metode mixing kalium nitrat dengan komposisi 55; 60; 65; 70 dan 75% didapatkan nilai burn rate 2,7; 3,6; 3,7; 3,4; dan 1,6 mm/s. Berdasarkan hal tersebut, untuk komposisi di atas 65% akan menurunkan performa burn rate yang dihasilkan. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh jenis dan komposisi terhadap sifat morfologi dan laju pembakaran EDB guna mendaptkan hasil yang optimal dengan menggunakan metode mixing nitroselulosa dan nitrogliserin dengan penambahan oxidizer amonium perklorat dan kalium perklorat yang hasilnya diuji menggunakan SEM-EDX, DSC, FTIR, laju pembakaran dan bom kalorimetri. Penambahan oxidizer AP dan KP mengubah permukaan film NC/NG yang halus dan berpori menjadi kasar karena ditambahkannya agregat oxidizer AP dan KP pada matriks NC/NG. Densitas tertinggi dicapai oleh AP85 dengan nilai 1,74 g/cm3. Penambahan AP memunculkan ikatan amonia dan perklorat serta mengubah puncak ester nitrat karena adanya interaksi AP terhadap gugus ester nitrat dan meningkatkan kandungan unsur O adan Cl. Penambahan KP hanya memunculkan gugus perklorat tanpa adanya reaksi terhadap gugus nitrat. Penambahan konsentrasi oxidizer meningkatkan kandungan unsur O, Cl, dan K. Secara sifat pembakaran, penambahan AP dan KP mempengaruhi nyala api yang berbeda, dengan AP menghasilkan nyala api berwarna kuning dan KP nyala api berwarna putih, yang mana warna tersebut muncul akibat difusi antara masing-masing oxidizer dan matriks NC/NG. Kecepatan pembakaran propelan menurun seiring dengan penambahan oxidizer. Dimana KP85 menunjukkan kecepatan pembakaran paling lambat, yang mengindikasikan tingginya tingkat stabilitas pembakaran yang dihasilkan.
===================================================================================================================================
In running the defense system, Indonesia still has limitations in importing raw materials, so LAPAN is making efforts to increase the combustion energy of AP/HTPB/Al-based propellants and add very high energy compounds to support the increase in specific impulse value, but the results are still less than standard propellants. Oxidizer is the source of oxygen from propellants to initiate fuel and produce energy to propel rockets where it must have properties in the form of high density, high oxygen content, and low hygroscopicity. Therefore, the morphology of the oxidizer can affect the burn rate value. Research states that there is an influence of the type and composition of oxidizers on the combustion performance of propellants. Where the standard burn rate of propellants is 1.27 – 30.48 mm/sec. Like research using the method of mixing potassium nitrate with compositions of 55; 60; 65; 70 and 75% obtained burn rate values of 2.7; 3.6; 3.7; 3.4; and 1.6 mm/s. Based on this, for compositions above 65% will decrease the burn rate performance produced. Therefore, this study aims to determine how the influence of type and composition on the morphological properties and burn rate of EDB in order to get optimal results using the method of mixing nitrocellulose and nitroglycerin with the addition of ammonium perchlorate oxidizer and potassium perchlorate which results are tested using SEM-EDX, TGA, FTIR, burn rate and calorimetry bomb. The addition of AP and KP oxidizers changes the smooth and porous surface of the NC/NG film to be rough due to the addition of AP and KP oxidizer aggregates to the NC/NG matrix. The highest density is achieved by AP85 with a value of 1.74 g/cm3. The addition of AP brings up ammonia and perchlorate bonds and changes the nitrate ester peak due to the interaction of AP on the nitrate ester group and increases the content of O and Cl elements. The addition of KP only brings up the perchlorate group without any reaction to the nitrate group. The addition of oxidizer concentration increases the content of O, Cl, and K elements. In terms of combustion properties, the addition of AP and KP affects different flames, with AP producing yellow flames and KP white flames, which color appears due to diffusion between each oxidizer and the NC/NG matrix. The burning speed of propellants decreases with the addition of oxidizer. Where KP85 shows the slowest burning speed, indicating the high level of combustion stability produced.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Burn rate, Combustion Stability, Morphology, Oxidizer, Wet paste, Laju Pembakaran, Morfologi, Oxidizer, Pasta basah, Stabilitas Pembakaran.
Subjects:	H Social Sciences > HD Industries. Land use. Labor > HD9999.C715-.C7154 Composite materials
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Wildan Ghazali Tsaqif
Date Deposited:	08 Feb 2024 23:28
Last Modified:	08 Feb 2024 23:28
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106440

Actions (login required)

View Item