Pengaruh Jarak Nozzle Terhadap Morfologi Dan Laju Degradasi Pada Pelapisan Paduan Mg-5zn Dengan Polikaprolakton Metode Spray Coating Untuk Aplikasi Biodegradable Orthopedic Devices

Bicahrio, Achmad Qolby (2018) Pengaruh Jarak Nozzle Terhadap Morfologi Dan Laju Degradasi Pada Pelapisan Paduan Mg-5zn Dengan Polikaprolakton Metode Spray Coating Untuk Aplikasi Biodegradable Orthopedic Devices. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02511440000110-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (7MB) | Preview

Abstract

Dalam beberapa tahun terakhir, paduan magnesium telah menarik banyak perhatian sebagai material implan tulang biodegradable yang potensial karena memiliki biodegradabilitas dan sifat mekanik yang menguntungkan, terutama modulus elastisitas mendekati tulang yang mengurangi efek stress shielding secara drastis. Namun, magnesium memiliki kekurangan yaitu laju degradasi yang cepat sehingga dibutuhkan coating agar dapat digunakan dalam jangka panjang. Material coating tersebut adalah polikaprolakton (PCL) yang memiliki laju degradasi yang sangat lambat. Pada penelitian kali ini telah dilakukan proses spray coating PCL dengan substrat paduan Mg-5Zn. Paduan Mg-5Zn digunakan sebagai substrat yang difabrikasi dengan proses pengecoran mengunakan horizontal furnace dengan temperatur 850ºC lalu di holding selama 6 jam dengan kondisi atmosfer argon 99,99%. Spesimen dibiarkan di dalam furnace hingga temperatur kamar (full annealing) untuk mencegah oksidasi. Kemudian dibuat campuran spray coating dengan 2,5 % (w/v) PCL pada pelarut diklorometan. Setelah itu dilakukan spray coating PCL ke substrat dengan menggunakan variasi jarak. Pengujian XRD dilakukan untuk mengetahui fasa dari substrat. Hasil pengujian XRD menunjukkan substrat memiliki 2 fasa yaitu fasa α Mg dan senyawa intermetalik MgZn. Hasil uji SEM menunjukkan pada jarak 30 cm memiliki ukuran poros paling kecil. Simulation Body Fluid (SBF) dilakukan untuk mengetahui laju degradasi menggunakan larutan Phospate Buffer Saline. Dari hasil pengujian SBF menunjukkan jarak nozzle 30 cm memberikan laju degradasi paling rendah yaitu sebesar 2,11 cm/tahun. Kekuatan adhesi dilakukan dengan metode tape test dan didapatakn jarak nozzle 10 cm memberikan kekuatan adhesi paling baik. ================================================================================================================== In recent years, magnesium alloys have attracted much attention as potential biodegradable bone implant materials due to their biodegradability and favorable mechanical properties, especially the near-bone elastic modulus that dramatically reduces the effect of stress shielding. However, magnesium has the disadvantage of rapid degradation rates that require coating to be used in the long run. That coating material is polycaprolactone (PCL) which has a very slow degradation rate. In this research has been done PCL spray coating process with Mg-5Zn alloy substrate. The Mg-5Zn alloy is used as a substrate fabricated by casting process using horizontal furnace with temperature 850ºC then holding for 6 hours with 99,99% argon atmosphere condition. The specimens were allowed to cool down in the furnace to room temperature (full annealing) to prevent oxidation. Then a mixture of spray coating with 2.5% (w/v) PCL on dichloromethane solvent was prepared. After that spray coating PCL to the substrate by using the distance variation. The XRD test is performed to determine the phase of the substrate. XRD test result show that substrate has 2 phase that are α phase Mg and MgZn intermetallic compound. The SEM test results are obtained at a distance of 30 cm has the lowest pores size. Simulation Body Fluid (SBF) is performed to determine the rate of degradation using Phospate Buffer Saline solution. From SBF test results showed the distance of nozzle 30 cm gives the lowest degradation rate that is equal to 2,11 cm/year. The strength of the adhesion is carried out by the tape test method and the 10 cm nozzle distance provides the best adhesion strength.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Polycaprolactone, Mg-5Zn, Spray Coating, Biodegradable Materials
Subjects: T Technology > TS Manufactures > TS699 Powder coating of metals
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Bicahrio Achmad Qolby
Date Deposited: 01 Jul 2021 08:09
Last Modified: 01 Jul 2021 08:09
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/56407

Actions (login required)

View Item View Item