Pengaruh variasi feed rate dan jumlah sapuan komposit YSZ-Al2O3 terhadap ketahanan termal dan kekuatan lekat pada YSZ/YSZ-Al2O3 double layer TBC untuk aplikasi nosel roker

Nasucha, Chaizi (2014) Pengaruh variasi feed rate dan jumlah sapuan komposit YSZ-Al2O3 terhadap ketahanan termal dan kekuatan lekat pada YSZ/YSZ-Al2O3 double layer TBC untuk aplikasi nosel roker. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2711100079-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (5MB)
[img] Text
2711100079-paperpdf.pdf - Published Version

Download (539kB)
[img] Text
2711100079-presentasipdf.pdf - Published Version

Download (4MB)

Abstract

TBC (Thermal Barrier Coating) denganYSZ/YSZ- Al2O3 top coat (TC) dan MCrAlY sebagai bond coat (BC) yang selanjutnya disebut sebagai YSZ/YSZ- Al2O3 double layer TBC digunakan sebagai aplikasi material perintang panas pada dinding dalam nosel roket. Pelapisan dilakukan dengan variasi feed rate dan jumlah sapuan komposit YSZ Al2O3- Al2O3. Feed rate yang digunakan sebesar 14,17 dan 20 g/min dengan sapuan 1,2 dan 3x. Dengan semakin naik nya feed rate dan jumlah sapuan diharapkan coating yang memiliki porositas yang rendah, tahan terhadap termal dan juga memiliki kekuatan lekat yang tinggi. Pada penelitian ini bond coat dan top coat dilapiskan dengan metode flame spray dengan jarak spray dan juga komposisi komposit YSZ- Al2O3 dijaga konstan pada jarak 200mm dan komposisi 30% Al2O3.. Kemudian dilakukan pengujian termal, pull off test, dan SEM-EDX XRD. Pengujian termal yang dilakukan ada dua tipe yaitu Thermal Torch Test dan Non-Isothermal Oxidation Test. Thermal Torch Test ditujukan untuk mengukur ketahanan dari struktur TBC terhadap penetrasi dari api las oxyacethylene sebagai miniatur uji statik nosel roket hingga spesimen mencapai kegagalan. Uji termal TGA untuk mengukur ketahanan terhadap oksidasi non-isotermal dan viii mengamati pertumbuhan TGO (Thermally Grown Oxide) diantara lapisan TC/BC, pengujian ini dilakukan sampai temperatur 1000o C dengan laju temperatur 10oC/min. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa semakin besar feed rate menyebabkan serbuk yang terdeposisi semakin banyak mempermudah mencapai ketebalan yang diharapkan dengan kepadatan yang optimal. Semakin banyak jumlah sapuan membuat kompleksitas mikrostruktur semakin tinggi dan menyebabkan kekuatan lekat dan ketahanan termal semakin rendah. Hal ini berkebalikan dengan hipotesis awal. Hasil pengujian TGA menunjukkan pada sampel yang dicoating mulai teroksidasi pada temperature 900 oC, dan dengan analisa 1st Derivative didapatkan sampel paling stabil adalah 17 g/min-1x dan dari pengujian Thermal Torch sampel 17 g/min-1x memiliki ketahanan terhadap pengerusakan yang baik. Kekuatan lekat paling tinggi juga terdapat pada komposisi 17 g/min- 1x dengan nilai rata-rata 17.17 Mpa. =========== TBC (Thermal Barrier Coating) with YSZ/YSZ- Al2O3 as top coat (TC) and MCrAlY as a bond coat (BC) mark as YSZ/YSZAl2O3 double layer TBC was used as material for thermal barrier coating on the inside wall of rocket nozzle. Coating have done with feed rate and pass variations of YSZ- Al2O3. Composite. The composite layer was coated by feed rate variation at 14,17 and 20 g/min and various amounts of pass 1,2 and 3x pass. Early hypothesis of this study said that with the increase of powder feed rate and pass couse coating properties better with have a low porosity and have a good thermal resitance and adhesion strength. In this research, the bond coat and top coat were coated by using flame spray method. The spray distance and compotition of YSZ-Al2O3 composite were kept constant on 200mm and 30% Al2O3. Next, thermal tests, Pull off tests, SEM-EDX and XRD were conducted. Thermal test divided into two part, Thermal Torch and Non-isothermal Oxidation Test. Thermal Torch used for measure the resistance of TBC structure against oxyacethylene flame penetration as a miniature of thermal static test for rocket nozzle until the specimen was failure. Non-Isothermal Oxidation Test. used to measure the resistance against non-isothermal oxidation x and investigated the growth of TGO (Thermally Grown Oxide) layer on interface between TC/BC, this test was done at 1000o C with heating rate 10oC/min. From the results, we obtained that the faster the feeding rate the more powders were being deposited, making it easier to obtain the desired thickness with optimum density. The more pass given, increase the complexity of the microstructures and caused the adhesiveness and the thermal resistance lower. These results were showing the opposite of the early hypothesis. The TGA results indicated that all the samples that coated begun oxidizing at 900oC, and through 1st Derivative analysis the most stable sample obtained was 17 g/min-1x and from the Thermal Torch tests, the sample 17 g/min-1x owned good demolition resistance. The highest adhesiveness was also obtained by sample 17 g/min- 1x with an average of 17.17Mpa.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSMt 667.9 Nas p
Uncontrolled Keywords: TBC, Nosel Roket, Feed Rate, YSZ-Al2O3, TGO, Kekuatan Lekat, Rocket Nozzle, Feeding Rate, YSZ-Al2O3, TGO, Adhesiveness.
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA491 Metal coating.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: - Davi Wah
Date Deposited: 26 Mar 2019 06:38
Last Modified: 26 Mar 2019 06:38
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/62581

Actions (login required)

View Item View Item