Analisis Pengaruh Ukuran Partikel YSZ dan Komposisi YSZ-Polysilazane 1800 Terhadap Konduktivitas Termal dan Daya Lekat TBC CFRP

Rizaldi, Wafiq Azhar (2023) Analisis Pengaruh Ukuran Partikel YSZ dan Komposisi YSZ-Polysilazane 1800 Terhadap Konduktivitas Termal dan Daya Lekat TBC CFRP. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000005-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Material komposit polimer menjadi bahan yang dikembangkan untuk material antariksa saat ini. Hal ini dikarenakan komposit memiliki kekuatan yang tinggi serta ketahanan termal yang baik. Meskipun demikian, material ini memiliki keterbatasan, dikarenakan matriks sebagai penyusun komposit ini berasal dari material polimer, sehingga apabila Carbon Fiber Reinforce Polymer (CFRP) terpapar di lingkungan dengan temperatur panas yang ekstrim, matriks organik tersebut akan terurai pada temperatur sekitar 230°C. Oleh karenanya, material komposit untuk aplikasi antariksa ini memerlukan teknologi perlindungan termal. CFRP memerlukan material coating serta metode yang sesuai untuk diaplikasikan pada permukaannya. Material yang dapat digunakan untuk aplikasi pelapisan ini adalah Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) yang dipadukan dengan Polysilazane 1800. Campuran tersebut akan berbentuk slurry yang dapat dilapiskan pada substrat CFRP menggunakan metode Doctor Blade Coating. Dalam penelitian ini dilakukan dengan variasi ukuran partikel YSZ yakni 140 mesh, 200 mesh, serta 270 mesh. Dan variasi komposisi YSZ-Polysilazane yakni 70/30, 60/40, serta 50/50. Setelah itu spesimen akan melalui proses curing pada temperatur 130oC selama 60 menit. Spesimen yang telah selesai dipersiapkan akan diuji daya lekat dan konduktivitas termal dengan menggunakan pengujian berupa Pull-Off Test, X-Ray Diffraction (XRD), Thermal Conductivity Meter (TCM), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), pengujian densitas, serta pengujian thermal torch. Hasil menunjukkan Semakin kecil ukuran partikel YSZ akan menurunkan nilai konduktivitas termal TBC YSZ-Polysilazane pada komposit CFRP serta Kenaikan komposisi YSZ dapat menurunkan nilai konduktivitas termal TBC YSZ-Polysilazane pada komposit CFRP. Dimana komposisi YSZ /Polysilazane terbaik adalah 70/30 dimana konduktivitas termal terendah ada pada spesimen SB270/70 yakni 0,1583 W/mK dengan temperatur akhir 160oC serta daya lekat sebesar 0,69 MPa.
=================================================================================================================================
Polymer composite materials are materials being developed for today's space materials. This is because the composite has high strength and good thermal resistance. . Nonetheless, this material has limitations, because the matrix as a constituent of this composite comes from polymer material, so that when CFRP is exposed to an environment with extreme hot temperatures, the organic matrix will decompose at temperatures around 230°C. Therefore, composite materials for aerospace applications require thermal protection technology. CFRP requires a coating material and the appropriate method to be applied to the surface. The material that can be used for this coating application is Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) combined with Polysilazane 1800. Later a slurry can be obtained that can be coated on CFRP substrates using the Doctor Blade Coating method. This research was carried out with variations in the size of the YSZ particles, namely 140 mesh, 200 mesh, and 270 mesh. And the composition variations of YSZ-Polysilazane are 70/30, 60/40, and 50/50. After that the specimen will go through a curing process at a temperature of 130oC for 60 minutes. Followed by adhesion and thermal conductivity with tests in the form of a Pull-Off Test, X-Ray Diffraction (XRD), Thermal Conductivity Meter (TCM), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) , density testing, and thermal torch testing. The smaller the YSZ particle size, the lower the thermal conductivity value of TBC YSZ-Polysilazane in CFRP composites and the increase in YSZ composition can reduce the thermal conductivity value of TBC YSZ-Polysilazane in CFRP composites. Where the best YSZ / Polysilazane composition is 70/30 where the lowest thermal conductivity is in the SB270/70 specimen, namely 0.1583 W/mK with a final temperature of 160oC and an adhesive strength of 0.69 MPa.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	CFRP, Daya Lekat, Komposisi, Konduktivitas Termal, Polysilazane, YSZ, Adhesive Strength, CFRP, Composition, Polysilazane, Thermal Conductivity, YSZ
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL240.5 Composite materials
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Wafiq Azhar Rizaldi
Date Deposited:	07 Feb 2023 14:00
Last Modified:	07 Feb 2023 14:00
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96409

Actions (login required)

View Item