KARAKTERISASI SIFAT KUAT TEKAN DAN KEKERASAN MATERIAL KOMPOSIT KARBON KARBON BERBASIS LIMBAH ORGANIK

Agus Edy Pramono^1&2; Anne Zulfia²; Johny Wahyuadi²

¹Staf Pengajar Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta
²Dept. Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Abstrak

Penelitian ini adalah rekayasa dan karakterisasi material komposit karbon karbon berbasis limbah organik dengan  meman-faatan karbon limbah organik tempurung kelapa, limbah batubara sebagai partikel penguat dengan matrik coal tar pitch.

Penelitian eksperimen ini menggunakan 2 jenis partikel pe-nguat komposit: serbuk karbon tempurung kelapa, serbuk batubara, sebagai matrik perekat digunakan coal tar pitch. Penelitian dimulai dengan mengkarbonisasi limbah tempu-rung kelapa dan serbuk limbah batubara, melalui tungku vakum. Proses karbonisasi limbah organik batok kelapa menghasilkan karbon 99,27%C, Batu bara 72,31%C, coal tar pitch sebagai matrik perekat mengandung karbon 84%.

Hasil karbonisasi digiling mesin ballmilling sampai menca-pai mesh < 325, diayak siever mesh 325.  Selanjutnya partikel kar-bon dari tiap jenis bahan dicampur coal tar pitch dengan ratio 70 : 30% bobot, dalam pencampuran panas >80OC. Campuran dipadat-kan dingin dengan tekanan 640 bar  dalam cetakan, menghasilkan preform dengan ukuran + 40 x 10 [mm], bobot 25 [gram]. Preform selanjutnya di curing dalam tungku vakum kontinyu dengan tempe-ratur bervariasi dari 200 s/d 500OC, ditahan pada temperatur tersebut selama 15 menit.

Observasi penelitian ini telah menguji sifat mekanik kuat tekan dan kekerasan komposit karbon karbon. Komposit dengan ba-han partikel bahan BB 11,68 [N/mm2] pada suhu 400OC, bahan ABK 8,41 [N/mm2] pada suhu 400OC. ABK pada suhu curing 400OC, menghasilkan maksimum BHN 811,49 pada suhu 400OC, dengan bahan BB menghasilkan maksimum BHN 575,82 pada suhu 400OC. Komposit dengan bahan ABK menghasilkan porositas terendah 4,53 % pada suhu 200OC, bahan BB terendah 5,31% pada suhu 400OC.  Komposit dengan bahan ABK menghasilkan densitas maksimum 1,45 [gram/cm3] pada suhu 400OC,bahan BB maksimum 1,25 [gram/cm3], pada suhu 500OC. Porositas tertinggi yaitu 35,74% dihasilkan oleh komposit dengan bahan penguat ABK pada suhu curing 400OC.

Catatan: ABK = arang batok kelapa; BB = batubara; ABB = arang batubara dipanaskan ulang 1000OC; BHN = brinell hardness number.

Kata kunci: limbah organik, partikel karbon, komposit karbon karbon.

Download Ext-Abstract