Pengaruh Beda Potensial Dan Waktu Oksidasi Dari Paduan Magnesium ZK60 Terhadap Morfologi Dan Laju Degradasi Dengan Metode PEO Untuk Aplikasi Biodegradable Implant

Andrew, Andrew (2024) Pengaruh Beda Potensial Dan Waktu Oksidasi Dari Paduan Magnesium ZK60 Terhadap Morfologi Dan Laju Degradasi Dengan Metode PEO Untuk Aplikasi Biodegradable Implant. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201040_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Paduan magnesium telah terbukti memiliki potensi khususnya dalam bidang ortopedik karena sifat biokompabilitasnya. Namun demikian, paduan magnesium ini memiliki kekurangan berupa laju degradasi yang cepat. Metode yang ditawarkan untuk mengurangi laju degradasi tersebut adalah teknik pelapisan Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) yang menurut berbagai penelitian dapat memberikan hasil optimal dalam penurunan laju degradasi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh dari beda potensial dan waktu oksidasi terhadap morfologi dan laju degradasi dari paduan yang telah dilapisi yaitu paduan magnesium ZK60. Paduan ZK60 ini digunakan sebagai anoda dikarenakan oleh resistansi degradasinya yang lebih baik dari beberapa paduan lainnya berdasarkan pengujian Polarisasi Potensiodinamik dan EIS serta sebagai alternatif dari paduan AZ31 yang umum digunakan sebagai implan biodegradable. Di samping itu, penelitian ini memberikan informasi tambahan mengenai analisis pengaruh penambahan CNT pada spesimen. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan beda potensial dan waktu oksidasi menyebabkan peningkatan luas pori dari 4,957 μm² menjadi 10,316 μm² serta ketebalan lapisan oksida dari 2,32 ± 0,28 μm menjadi 6,14 ± 0,24 μm. Namun, dengan meningkatnya komposisi CNT dalam elektrolit, terjadi penurunan luas pori dan ketebalan lapisan, yang berubah masing-masing dari 10,316 μm² menjadi 5,481 μm² dan dari 6,14 ± 0,24 μm menjadi 1,27 ± 0,51 μm, namun lapisan oksida menjadi lebih padat. Dari segi laju degradasi, peningkatan beda potensial dan waktu oksidasi menurunkan laju degradasi spesimen, yang terlihat dari peningkatan impedansi pada pengujian EIS dari 132,970 Ω menjadi 419,040 Ω, penurunan nilai arus korosi, dan peningkatan nilai potensial korosi pada pengujian Polarisasi Potensiodinamik, dengan laju degradasi menurun dari 20,966 mmpy menjadi 5,637 mmpy. Hasil serupa juga ditemukan dengan peningkatan kadar CNT dalam elektrolit, di mana laju degradasi spesimen menurun dari 5,637 mmpy menjadi 3,229 mmpy pada pengujian Polarisasi Potensiodinamik, dan peningkatan resistansi polarisasi (Rp) pada pengujian EIS dari 419,040 Ω menjadi 714,319 Ω. Pengujian weight loss juga menunjukkan penurunan laju degradasi dari 16,741 mmpy menjadi 1,894 mmpy.
============================================================
Magnesium alloys have been shown to have potential, especially in the orthopedic field due to their biocompatibility. However, this magnesium alloy has the disadvantage of a rapid degradation rate. The method offered to reduce the degradation rate is the Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) coating technique which according to various studies can provide optimal results in reducing the degradation rate. This study aims to analyze the effect of potential difference and oxidation time on the morphology and degradation rate of the coated alloy, namely the ZK60 magnesium alloy. This ZK60 alloy is used as an anode because of its better degradation resistance than several other alloys based on Potentiodynamic Polarization and EIS tests and as an alternative to the AZ31 alloy which is commonly used as a biodegradable implant. In addition, this study provides additional information regarding the analysis of the effect of adding CNTs to the specimen. The test results showed that increasing the potential difference and oxidation time caused an increase in the pore area from 4.957 μm² to 10.316 μm² and the thickness of the oxide layer from 2.32 ± 0.28 μm to 6.14 ± 0.24 μm. However, with increasing CNT composition in the electrolyte, there was a decrease in the pore area and layer thickness, which changed from 10.316 μm² to 5.481 μm² and from 6.14 ± 0.24 μm to 1.27 ± 0.51 μm, respectively, but the oxide layer became denser. In terms of degradation rate, increasing potential difference and oxidation time decreased the degradation rate of the specimen, as seen from the increase in impedance in the EIS test from 132.970 Ω to 419.040 Ω, decreasing corrosion current value, and increasing corrosion potential value in the Potentiodynamic Polarization test, with the degradation rate decreasing from 20.966 mmpy to 5.637 mmpy. Similar results were also found with increasing CNT content in the electrolyte, where the degradation rate of the specimen decreased from 5.637 mmpy to 3.229 mmpy in the Potentiodynamic Polarization test, and increasing polarization resistance (Rp) in the EIS test from 419.040 Ω to 714.319 Ω. The weight loss test also showed a decrease in the degradation rate from 16.741 mmpy to 1.894 mmpy.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Coating, Magnesium Alloy ZK60, and Orthopedic. Ortopedik, Paduan Magnesium ZK60, dan Pelapisan
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9.C57 Coatings T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA491 Metal coating. T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN693.M3 Magnesium
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Andrew .
Date Deposited:	05 Aug 2024 03:01
Last Modified:	05 Aug 2024 03:01
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/110564

Actions (login required)

View Item