Analisis Pengaruh Jarak Nozzle Terhadap Daya Lekat Dan Insulasi Termal Tbc Tio2-Skin Al2O3 Pada Komposit Cfrp

Al Haq, Wafiq Syeach Muhaqqi (2022) Analisis Pengaruh Jarak Nozzle Terhadap Daya Lekat Dan Insulasi Termal Tbc Tio2-Skin Al2O3 Pada Komposit Cfrp. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000039-Undergraduate Thesis.pdf Download (3MB)

Abstract

Komposit menjadi salah satu material alternatif pengganti logam karena sifatnya yang kuat dan ringan. Salah satu aplikasinya adalah carbon fiber reinforced polymer atau CFRP untuk material penyusun badan roket. Namun, matriks polimernya mempunyai ketahanan termal rendah dan sangat mudah terurai pada temperatur tinggi. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan Thermal Barrier Coating (TBC) TiO2-skin Al2O3 untuk sistem perlindungan termal pada CFRP. Dalam pembuatannya terdapat tiga tahapan utama, yaitu pembuatan skin Al2O3 menggunakan metode hotpress, pembuatan komposit skin-CFRP menggunakan metode vacuum bagging dan proses pelapisan menggunakan thermal spray. Pada pengaplikasian thermal spray digunakan variasi jarak nozzle yaitu 120, 150 dan 180 mm yang selanjutnya dianalisis pengaruhnya terhadap daya lekat dan insulasi termal. Pengujian yang dilakukan meliputi Scanning Electron Microscope (SEM), Thermal Conductivity Meter (TCM) dan Pull-Off Test. Hasil analisis menunjukkan kenaikan jarak nozzle dapat meningkatkan daya lekat dari TBC TiO2-skin Al2O3. Daya lekat tertinggi dimiliki oleh TBC dengan jarak nozzle 180 mm sebesar 0,73 MPa. Hal ini disebabkan karena skin Al2O3 pada TBC dengan jarak nozzle 180 mm tidak mengalami kerusakan. Semakin jauh jarak nozzle dapat menurunkan temperatur substrat saat proses thermal spray. Selanjutnya, kenaikan jarak nozzle dapat menurunkan kinerja insulasi termal dari TBC TiO2-skin Al2O3. Kinerja insulasi termal terbaik dimiliki oleh TBC dengan jarak nozzle 120 mm sebesar 69% dengan nilai konduktivitas termal sebesar 0,3005 W/m.K. TBC tersebut dapat menurunkan temperatur lingkungan dari 500℃ ke 135℃. Hal ini disebabkan karena TBC dengan jarak nozzle 120 mm memiliki morfologi permukaan yang homogen dan tidak terdapat cacat.
===============================================================================================================================
Composite is an alternative material for metal substitution due to its strong and lightweight properties. One of the applications is carbon fiber reinforced polymer or CFRP for
rocket body materials. However, the polymer matrix has low thermal resistance and easily decomposed at elevated temperature. Hence, this research investigated the thermal protection of CFRP by using thermal barrier coating or TBC TiO2-skin Al2O3. There are three main stages in fabricating the TBC, namely hotpressing of Al2O3 skin, vacumm bagging of skin-CFRP composite and thermal spraying of TiO2 coating. In the application of thermal spray, the nozzle distance variations that used were 120, 150, and 180 mm which are then analyzed its effect on adhesion strength and thermal insulation. Material test carried out were Scanning Electron Microscope (SEM), Thermal Conductivity Meter (TCM) dan Pull-Off Test. The results of the analysis show that increasing the nozzle distance can improve the adhesion value of TBC TiO2-skin Al2O3. TBC which has the highest adhesion value at 0,73 MPa was obtained with a nozzle distance of 180 mm. This is because the Al2O3 skin on TBC with a nozzle distance of 180 mm was not damaged due to the length of distance could decrease substrate temperature along thermal spraying. Futhermore, the increasing the nozzle distance can reduce the thermal insulation perfomance of TBC TiO2-skin Al2O3. TBC which has the best thermal insulation perfomance at 69% was obtained with a nozzle distance of 120 mm. The TBC can decrease temperature from 500 to 135℃. This is because TBC with a nozzle distance of 120 mm has homogeneous surface morphology and there are no defects.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 620.118 Alh a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Adhesivitas, Jarak Nozzle, Lapisan Pelindung, Sifat Termal, Thermal Spray
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	16 Dec 2024 03:47
Last Modified:	16 Dec 2024 03:47
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/115978

Actions (login required)

View Item