Putra, Calvin Fajar Dwiagni and Dr. Femiana Gapsari M. F., ST., MT. and Fransisca Gayuh Utami Dewi, ST., MT. (2021) Pengaruh Penambahan Kadar Kalsium (Ca) Terhadap Nilai Kekerasan dan Laju Korosi Implan Biodegradable Paduan Mg-Zn-Ca. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Saat ini perkembangan ilmu dalam dunia medis sangat pesat, terutama untuk penanganan kasus dalam bidang ortopedi. Salah satu yang menjadi perhatian para peneliti adalah mengenai implan tulang yang dapat terdegradasi di dalam tubuh manusia. Dengan adanya implan ini maka tidak diperlukan lagi adanya operasi kedua untuk pengangkatan implan. Salah satu material implan yang dapat terdegradasi adalah magnesium (Mg). Magnesium telah banyak dikembangkan untuk aplikasi implan medis karena sifat osteokonduktifnya, dapat terdegradasi secara alami, biokompatibilitas yang baik, laju korosinya yang dapat dikontrol, dan sifat mekanik yang mirip dengan tulang manusia. Tetapi magnesium memiliki kekurangan yaitu laju korosinya yang cepat. Solusi untuk masalah ini adalah dengan memadukan unsur Zn dan Ca ke dalam paduan Mg dengan kadar tertentu. Dengan pemaduan ini maka laju korosi dapat diminimalisir dan meningkatkan kekuatan mekaniknya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari penambahan Zn dan Ca ke dalam paduan dengan variasi komposisi Mg murni, Mg-4Zn-2Ca, Mg-4Zn-3Ca, Mg-4Zn-4Ca terhadap kekerasan dan laju korosinya. Spesimen berbentuk piringan dengan diameter 20 mm dan ketebalan 3 mm berbahan dasar serbuk dibuat dengan metode hot press pada temperatur 450oC, waktu holding 10 menit, dan beban penekanan 400 bar. Pengujian laju korosi dilakukan dengan metode potensiodinamik menggunakan alat AUTOLAB PGSTAT 204 dan larutan Hank’s Balance Salt Solution (HBSS) digunakan sebagai media korosi. Hasil dari pengujian laju korosi yaitu paduan Mg-4Zn-2Ca memiliki nilai laju korosi yang terendah sebesar 0.049032 mm/tahun. Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat Micro Vickers Hardness Tester dengan pembebanan 30 gf dan didapatkan hasil bahwa nilai kekerasan tertinggi dimiliki paduan Mg-4Zn-4Ca sebesar 77,2 HV. Pengujian XRD dilakukan untuk mengetahui fasa intermetalik yang terbentuk pada struktur mikro paduan. Pengujian SEM-EDS dilakukan untuk mengetahui bentuk permukaan dari paduan dan menganalisa komposisi unsur dari setiap paduan pada titik tertentu.
English Abstract
Currently, the development of science in the medical world is growing rapidly, especially for handling cases in the orthopedic sector. One of the concerns of researchers is about bone implans that can be degraded in the human body. With this biodegradable implan, second surgery isn’t needed to remove the implan. One of the biodegradable implan materials is magnesium (Mg). Magnesium has been widely developed for medical implan applications due to its osteoconductivity, natural degradability, good biocompatibility, controllable corrosion rate, and its mechanical properties are similar to human bone. But magnesium has a weakness about its fast corrosion rate. The solution for this problem is to combine the elements Zn and Ca into the Mg alloy with certain levels. With this combining, the corrosion rate of magnesium alloy can be minimized and increases its mechanichal properties. The goal of this research is to see how the effect of Zn and Ca addition to the magnesium alloy with various compositions of pure Mg, Mg-4Zn2Ca, Mg-4Zn-3Ca, and Mg-4Zn-4Ca on the hardness and corosion rate. Disc-shaped specimens with a diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm are made from powder by the hot press method at a temperature of 450oC, holding time 10 minutes, and under the pressure of 400 bar. Corrosion rate testing was carried out by the potentiodynamic method using the AUTOLAB PGSTAT 204 tool and Hank's Balance Salt Solution (HBSS) is used as a corrosion medium. The result of the corrosion rate testing is that the Mg-4Zn-4Ca alloy has the lowest corrosion rate value of 0.063094 mm / year. Hardness testing was carried out using a Micro Vickers Hardness Tester with a load of 30 gf and it was found that the Mg-4Zn-4Ca alloy had the highest hardness value, namely 77.2 HV. XRD testing is carried out to see the intermetallic phase formed in the microstructure of the alloy. SEM-EDS testing is carried out to see the surface conditions of the alloys and to analyze the composition of each alloy at a certain point.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0521070088 |
| Uncontrolled Keywords: | Kata Kunci: Magnesium, Zinc, Kalsium, Biomaterial, Kekerasan, Laju Korosi |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | yulia Chasanah |
| Date Deposited: | 04 Nov 2021 07:04 |
| Last Modified: | 30 Sep 2024 01:50 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186496 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
- Calvin Fajar Dwiagni Putra.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (6MB) |
|
Text
-Calvin Fajar Dwiagni Putra.pdf Download (6MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |