Pengaruh Perbandingan Fraksi Berat Terhadap Ketangguhan dan Mikrostruktur Biomaterial Hasil Powder Metallurgy Paduan HAp Cangkang Sotong (Sepia SP.) dan Zinc.

Wijaya, Muhammad Mahendra and Teguh Dwi Widodo, ST., M.Eng., Ph.D. and Rudianto Raharjo, ST., MT. (2023) Pengaruh Perbandingan Fraksi Berat Terhadap Ketangguhan dan Mikrostruktur Biomaterial Hasil Powder Metallurgy Paduan HAp Cangkang Sotong (Sepia SP.) dan Zinc. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Dalam beberapa tahun terakhir kebutuhan akan biomaterial semakin meningkat dan penelitiannya semakin gencar dilakukan. Selain magnesium dan besi, zinc juga merupkan logam yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai implan yang dapat terdegradasi dalam tubuh yang masuk ke dalam kategori biomaterial. Zinc sendiri merupakan bahan yang memiliki peran penting dalam tubuh manusia dan memiliki laju degradasi dalam tubuh yang tidak terlalu cepat dan juga tidak terlalu lama, sehingga sudah sesuai jika diterapkan sebagai bahan biomaterial. Dengan kelebihan tersebut zinc masih memiliki kekurangan yaitu sifat mekaniknya yang kurang baik jika dibandingkan logam biodegradabel lainnya sehingga diperlukan perbaikan sifat mekanik untuk menunjang kekurangan tersebut. Proses pembuatan paduan dengan metode metalurgi serbuk dengan campuran hidroksiapatit berbahan dasar cangkang sotong yang memiliki biokompatibilitas tinggi diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik khususnya kekuatan impact dan mikrostruktur dari Zinc. Pada penelitian ini digunakan metode metalurgi serbuk dengan tekanan kompaksi sebesar 20 MPa dan suhu sintering sebesar 400°C. Pada penelitian ini Zn dipadukan dengan Hap cangkang sotong dengan variasi komposisi %wt, 90%Zn – 10%Hap, 85%Zn – 15%Hap, 80%Zn – 20% Hap, 75%Zn – 25%Hap, dan 70%Zn – 30%Hap. Selanjutnya dilakukan pengujian impact dengan alat Charpy Impact Non-Ferous. Hitachi FLEXSEM 1000 untuk melihat morfologi dan mikrostruktur dalam spesimen dan digunakan fitur (Energy Dispersive Spectroscopy) untuk menentukan unsur apa saja yang terkandung dalam spesimen pada titik tertentu. Canon EOS 5D dengan lensa makro untuk karakterisasi hasil patahan. Dan timbangan digital dan gelas ukur untuk pengujian densitas. Dari pengujian diperoleh hasil ketangguhan material, struktur makro, struktur mikro, dan densitas yang berbeda-beda walaupun parameter pembuatan spesimen yang digunakan seragam. Hal ini disebabkan oleh perbedaan komposisi paduan menghasilkan ikatan antar unsur yang berbeda. Dari penelitian ini, dapat diketahui bahwa penambahan Hidroksiapatit pada jumlah tertentu dapat meningkatkan nilai ketangguhan suatu material.

English Abstract

In recent years, the need for biomaterials has increased and research has been carried out more intensively. Apart from magnesium and iron, zinc is also a metal that has the potential to be developed as an implant that can be degraded in the body into the category of biomaterials. Zinc itself is a material that has an important role for human body and has a rate of degradation in the body that is neither too fast nor too long, so it is suitable when applied as a biomaterial. With these advantages, zinc still has disadvantages, namely its mechanical properties which are not good when compared to other biodegradable metals, so it is necessary to improve mechanical properties to support these deficiencies. The process of making the alloy using the powder metallurgical method with a mixture of hydroxyapatite made from cuttlefish shells which has high biocompatibility is expected to improve the mechanical properties, especially the impact strength and microstructure of zinc. In this study, the powder metallurgy method was used with a compaction pressure of 20 MPa and a sintering temperature of 400°C. In this study, Zn was combined with cuttlefish shell Hap with composition variations of % wt, 90% Zn – 10% Hap, 85% Zn – 15% Hap, 80% Zn – 20% Hap, 75% Zn – 25% Hap, and 70% Zn – 30% Hap. Furthermore, impact testing was carried out with a Non-Ferous Charpy Impact tool. Hitachi FLEXSEM 1000 to see the morphology and microstructure in the specimen and use the feature (Energy Dispersive Spectroscopy) to determine what elements are contained in the specimen at a certain point. Canon EOS 5D with a macro lens for characterization of fracture results. And digital scales and measuring cups for density testing. From the tests, the results obtained were different material toughness, macro structure, micro structure, and density even though the parameters for making the specimens used were uniform. This is caused by differences in alloy compositions resulting in bonds between different elements. From this research, it can be seen that the addition of Hydroxyapatite at a certain amount can increase the toughness value of a material.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Hidroksiapatit, Seng, Metalurgi Serbuk, Ketangguhan, Uji Impact, Biomaterial, Mikrostruktur, Biodegradabel, Hydroxyapatite, Zinc, Powder Metallurgy, Toughness, Impact Test, Biomaterials, Microstructure, Biodegradable.
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	Zainul Mustofa
Date Deposited:	11 Jan 2024 06:37
Last Modified:	11 Jan 2024 06:37
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/208353

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Mahendra Wijaya.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (6MB)

Actions (login required)

View Item