cover
Contact Name
-
Contact Email
-
Phone
-
Journal Mail Official
-
Editorial Address
-
Location
Kota adm. jakarta selatan,
Dki jakarta
INDONESIA
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir
ISSN : -     EISSN : -     DOI : -
Core Subject : Science,
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir, Alamat Redaksi : Penerbit Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN, Kawasan Puspiptek Serpong - Tangerang Selatan 15314, Indonesia
Arjuna Subject : -
Articles 5 Documents
Search results for , issue "Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007" : 5 Documents clear
KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR M. Husna Al Hasa
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (816.835 KB)

Abstract

ABSTRAK KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR. Paduan AlFeNi sebagai bahan kelongsong digunakan untuk membungkus bahan bakar reaktor riset. Pemaduan AlFeNi dilakukan dengan teknik peleburan menggunakan tungku busur listrik. Analisis sifat mekanik paduan dilakukan dengan pengujian kekerasan menggunakan metode Vicker. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan analisis metalografi dan mikroskop optik. Analisis besaran butir menggunakan metode DASS. Analisis fasa dilakukan berdasarkan topografi mikrostruktur, pola difraksi sinar-X dan diagram kesetimbangan fasa. Hasil pengukuran sifat kekerasan paduan AlFeNi dengan kadar 1; 1,5; dan 2,5%Fe masing-masing berkisar 36,3; 39,3 ; dan 57,7 HV. Sifat kekerasan paduan AlFeNi menunjukkan peningkatan dengan kenaikan unsur pemadu Fe dalam paduan. Hasil pengamatan metalografi-optikal memperlihatkan struktur butiran berbentuk dendrit dan cenderung mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya kadar Fe dalam paduan. Mikrostruktur butir paduan dengan kadar 2,5%Fe—0,5%Ni memperlihatkan cenderung mengarah ke bentuk struktur butir dendrit yang memanjang dan teridentifikasi sebagai fasa K dan c. Pembentukan fasa dan c cenderung meningkat dengan kadar Fe semakin tinggi. Hasil analisis struktur butir menunjukkan besaran struktur butir dendrit meningkat mencapai 18,6 μm pada 2,5% Fe. KATA KUNCI: Paduan AlFeNi, Kelongsong, DAS, Metalografi optik, Mikrostruktur ABSTRACT CHARACTERIZATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE OF AlFeNi INTERMETALLIC ALLOY AS FUEL CLADDING MATERIAL. The AlFeNi alloy for cladding material was used to contain research reactor fuel. The alloying of AlFeNi was performed employing fusion method in arc furnace. The analysis of the mechanical properties of AlFeNi was carried out using Vickers method. The microstructure observation was performed by optical metallography. The analysis of grain size utilized DASS method. The phase analysis was done based on microstructure topography, X-ray diffraction pattern and equilibrium phase diagram. The hardness measurement results of AlFeNi alloys with 1%, 1,5 %, and 2,5%Fe were subsequently 36,3; 39,3; and 57,7 HV. The hardness of AlFeNi alloy showed improvement with the increase of Fe content in the alloy. Optical metallographic observation result indicated that the grain structure was dendritic in form and tended to change with increasing Fe content in the alloy. The grain microstructure of AlFeNi alloy with 2,5%Fe—0,5%Ni showed grain structure of long dendritic form , which was identified as and phases. The formation of K and phases in AlFeNi alloy had a tendency to increase with increasing Fe content. The grain structure analysis indicated that the dendrite grain structure increased up to 18,6 μm at 2,5% Fe. FREE TERMS: AlFeNi alloy, Cladding, DASS, Optical metallography, Microstructure
ANALISIS SIFAT TERMAL PADUAN AlFeNi SEBAGAI KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET Aslina Br. Ginting; M. Husna Al Hasa; Masrukan .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (796.667 KB)

Abstract

ABSTRAK ANALISIS SIFAT TERMAL PADUAN AlFeNi SEBAGAI KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET. Paduan AlFeNi dengan kandungan Fe dan Ni tertentu dapat digunakan sebagai kelongsong bahan bakar reaktor riset. Untuk itu, telah dilakukan penelitian sifat termal terhadap paduan AlFeNi dengan variasi kandungan Fe dan Ni masing-masing mulai 1% hingga 15% menggunakan Thermal Analyzer. Hasil analisis menunjukkan bahwa paduan AlFeNi dengan komposisi Ni dan Fe masing-masing 1% hingga 4% mempunyai temperatur lebur, entalpi peleburan, entalpi pembentukan senyawa AlFeAl3 dan AlNiAl3 dan kapasitas panas yang relatif sama. Paduan AlFeNi dengan komposisi Fe dan Ni masing­masing 6% hingga 15% mempunyai temperatur lebur hampir sama dengan AlFeNi pada komposisi 1% hingga 4%, namun mempunyai entalpi peleburan yang lebih kecil dan entalpi pembentukan senyawa AlFeAl3 dan AlNiAl3 yang cukup besar. Sementara paduan AlFeNi pada komposisi Fe dan Ni masing-masing 1% hingga 4% mempunyai harga kapasitas panas yang lebih besar dibanding paduan AlFeNi pada komposisi Fe dan Ni masing-masing 6% hingga 15%. Hal ini menunjukkan bahwa paduan AlFeNi dengan kandungan Fe dan Ni masing-masing 1% hingga 4% mempunyai karakter termal yang lebih baik. Namun bila dibandingkan dengan karakter termal kelongsong AlMg2 dapat diketahui bahwa kelongsong AlMg2 mempunyai temperatur lebur yang hampir sama dengan paduan AlFeNi sekitar 648,63 °C, tetapi mempunyai entalpi peleburan yang berbeda yaitu sebesar 369,32 J/g untuk AlMg2 dan sekitar 246,939 J/g untuk paduan AlFeNi. Sedangkan paduan AlFeNi dengan kandungan Fe dan Ni 1% sampai 4% mempunyai kapasitas panas lebih besar dibanding kelongsong AlMg2. Dari sifat termal dapat disimpulkan bahwa paduan AlFeNi dengan kandungan Fe dan Ni 1% hingga 4% mempunyai sifat termal yang lebih baik dibanding AlMg2, yang dapat dipelajari lebih lanjut untuk dapat digunakan sebagai alternatif kelongsong bahan bakar reaktor riset. KATA KUNCI: Sifat termal, Paduan AlFeNi, Kelongsong bahan bakar reaktor riset, Temperatur lebur, Entalpi peleburan, Entalpi pembentukan, Kapasitas panas ABSTRACT ANALYSIS OF THERMAL CHARACTERISTICS OF AlFeNi ALLOY AS RESEARCH REACTOR FUEL CLADDING. AlFeNi alloy with specific Fe and Ni composition can be used as research reactor fuel cladding. For this purpose, a study has been conducted to investigate the thermal properties of AlFeNi alloy with variations of Fe and Ni composition from 1% to 15% using Thermal Analyzer. The results show that AlFeNi alloys with composition of Fe and Ni respectively from 1% to 4% have similar molten temperature, enthalpy of fusion, enthalpy of formation of AlFeAl3 and AlNiAl3 compounds, and heat capacity. AlFeNi alloys with composition from 6% to 15% have relatively similar molten temperature with that of AlFeNi at composition from 1% to 4%, but smaller enthalpy of fusion and fairly large enthalpy of formation of AlFeAl3 and AlNiAl3.compounds. Meanwhile AlFeNi alloy with composition from 1% to 4% have greater heat capacity compared to that of AlFeNi alloy with composition from 6% to 15%. This indicates that AlFeNi alloy with Fe and Ni from 1% to 4% have better thermal properties. However, when compared with thermal character of AlMg2 cladding, the AlMg2 cladding has similar molten temperature with AlFeNi about 648,63 °C, but different enthalpy of fusion, 369,32 J/g for AlMg2 cladding and 246,939 J/g for AlFeNi alloy. Meanwhile AlFeNi alloys having Fe and Ni from 1% to 4% have greater heat capacity compared to that of AlMg2 cladding. From the thermal properties, it can be concluded that AlFeNi alloy with Fe and Ni composition from 1% to 4% have better thermal properties compared to those of AlMg2, and this requires further study for the alloy to be used as an alternative material for research reactor fuel cladding.FREE TERMS: Thermal properties, AlFeNi alloy, Research reactor fuel cladding, Molten temperature, Enthalpy of fusion, Enthalpy of formation, Heat capacity
ASPEK KINETIKA REAKSI KERNEL U3O8 DENGAN GAS H2 TERHADAP KARAKTERISTIK ENERGI AKTIVASI, KONSTANTA LAJU REAKSI DAN RASIO O/U KERNEL UO2 Damunir .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (682.44 KB)

Abstract

ABSTRAK ASPEK KINETIKA REAKSI KERNEL U3O8 DENGAN GAS H2 TERHADAP KARAKTERISTIK ENERGI AKTIVASI, KONSTANTA LAJU REAKSI DAN RASIO O/U KERNEL UO2. Aspek kinetika reaksi kernel U3O8 dengan gas H2 terhadap karakteristik energi aktivasi, konstanta laju reaksi dan rasio O/U kernel UO2 telah dipelajari. Kernel U3O8 direaksikan dengan gas H2 di dalam reduktor dengan variasi suhu dan waktu reaksi. Suhu reaksi divariasi pada suhu 600, 700, 750, 800 dan 850 °C dengan tekanan 50 mmHg selama 3 jam dalam media gas N2. Waktu reaksi divariasi selama 1, 2, 3 dan 4 jam pada suhu 750 °C dengan kondisi yang sama. Hasil reaksinya adalah kernel UO2. Aspek kinetika reaksi antara kernel U3O8 dengan gas H2 di atas meliputi karakterisasi energi aktivasi minimum (AE), konstanta laju reaksi dan rasio O/U kernel UO2. Energi aktivasi minimum ditentukan dari koefisien arah garis lurus dari persamaan ln [{Db. Ro{1-(1- Xb)1/3 } / b t Cg ] = -3,9406x103 / T + 4,044 yang diperoleh. Dengan mengalikan koefisien arah sebesar -3,9406x103, tetapan gas ideal (R) sebesar 1,985 kal/mol dan perbedaan molaritas koefisien reaksi sebesar 2, diperoleh energi aktivasi minimum (AE) sebesar 15,644 kkal/mol. Konstanta laju reaksi (ks) ditentukan menggunakan persamaan kontrol reaksi kimia berorde satu dan persamaan Arrhenius, sedangkan rasio O/U ditentukan dengan metode gravimetri. Hasil analisis konstanta laju reaksi (ks) dengan persamaan kontrol reaksi kimia adalah 0,775 - 1,671 det-1 dan persamaan Arrhenius pada suhu 650 - 850 °C sebesar 0,674 - 2,914 det-1. Rasio O/U pada setiap perubahan konstanta laju reaksi tersebut sebesar 2,03 - 2,014 dan rasio O/U pada perubahan waktu reaksi 1 - 4 jam sebesar 2,04 - 2,014. Hasil percobaan menunjukkan bahwa energi aktivasi minimum berpengaruh pada konstanta laju reaksi berorde satu dan rasio O/U kernel UO2. Kondisi optimum adalah pada konstanta laju reaksi 1,43 det-1, rasio O/U kernel UO2 2,01 pada suhu 750 °C dan waktu reaksi 3 jam. Kernel UO2 yang dihasilkan berbentuk bulat, tidak retak dan memiliki mikrostruktur yang halus. KATA KUNCI: Kinetika reaksi, Energi aktivasi minimum, Konstanta laju reaksi, Persamaan kontrol reaksi kimia, Kernel U3O8, Kernel UO2 ABSTRACT REACTION KINETICS ASPECT OF U 3 O 8 KERNEL WITH GAS H 2 ON THE CHARACTERISTICS OF ACTIVATION ENERGY, REACTION RATE CONSTANT AND O/U RATIO OF UO2 KERNEL. The reaction kinetics aspect of U3 O8 kernel with gas H2 on the characteristics of activation energy, reaction rate constant and O/U ratio of UO2 kernel had been studied. U3O8 kernel was reacted with gas H2 in a reduction furnaceat varied reaction time and temperature. The reaction temperature was varied at 600, 700,750 and 850 oC with a pressure of 50 mmHg for 3 hours in gas N2 atmosphere. Thereation time was varied at 1,2,3 and 4 hours at a temperature of 750 oC using similarconditions. The reaction product was UO2 kernel. The reaction kinetic aspect betweenU3 O8 and gas H2 comprised the minimum activation energy (ΔE), the reaction rateconstant and the O/U ratio of UO2 kernel. The minimum activation energy wasdetermined from a straight line slope of equation ln [{D b. R o {(1(1X b )1/3} / (b.t.C g )] =-3.9406 x 103/ T + 4.044. By multiplying withthe straight line slope -3.9406 x 103, the ideal gas constant (R) 1.985 cal/mol and the molarity difference of reaction coefficient 2, aminimum activation energy of 15.644 kcal/mol was obtained. The reaction rate constantwas determined from first-order chemical reaction control and Arrhenius equation. The O/U ratio of UO2 kernel was obtained using gravimetric method. The analysis result ofreaction rate constant with chemical reaction control equation yielded reaction rateconstants of 0.745 1.671 s-1 and the Arrhenius equation at temperatures of 650 850oC yielded reaction rate constants of 0.637 2.914 s-1. The O/U ratios of UO 2 kernelat the respective reaction rate constants were 2.013 2.014 and the O/U ratios at reaction time 1 4 hours were 2.04 2.011. The experiment results indicated that the minimum activation energy influenced the rate constant of first-order reaction and the O/U ratio of UO2 kernel. The optimum condition was obtained at reaction rate constant of 1,43 s-1, O/U ratio of UO2 kernel of 2,01 at temperature of 750 oC and reaction time of 3 hours. The UO2 kernel produced was spherical, did not crack and had fine microstructure. FREE TERMS: Reaction kinetics, Minimum activation energy, Reaction rate constant, Chemical reaction control equation,U3O8 kernel, UO2 kernel 
PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA REGANGAN DAN TEGANGAN SISA PADUAN Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe Sugondo .; Futichah .
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (533.044 KB)

Abstract

ABSTRAK PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA REGANGAN DAN TEGANGAN SISA PADUAN Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe. Telah dilakukan karakterisasi pengaruh perlakuan panas pada regangan dan tegangan sisa paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe dengan metode difraksi sinar-X. Sintesa paduan menggunakan teknik peleburan. Sampel dipanaskan pada suhu 1100 °C selama 2 jam, diikuti quenching dalam air. Kemudian sampel dibersihkan dan dipanaskan pada suhu 500, 600, 700 dan 750 °C selama 2 jam. Sampel dipoles sampai grid 1200 mesh untuk menghilangkan oksida selama proses berlangsung. Identifikasi kristal dilakukan dengan difraksi sinar-X. Pembuatan difraktogram menggunakan alat JEOL-DX-GERP-12 dengan spesifikasi sebagai berikut: tube Cu, filter Ni, tegangan 36 kV, arus 20 MA dan laju 2 °/menit. Transformasi pemanasan Zr-1%Sn­1%Nb-1%Fe cenderung mengarah pada bidang (002) dan (101). Pada suhu pemanasan 750 °C, bidang (110) dan (103) dalam Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe lenyap. Pemilihan suhu pemanasan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe dapat ditentukan dengan mengidentifikasi jarak kisi bidang (002), (101) dan (102) sampel uji. Jika jarak kisi sama dengan jarak kisi sampel referensi berturut-turut 2,575; 2,460; dan 1,894 Å, maka suhu pemanasan sudah tepat. Pemanasan paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe menghasilkan tarikan pada arah radial dan kompresi pada arah aksial. Suhu pemanasan paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe pada 700 °C menghasilkan regangan dan tegangan sisa maksimum. Harga regangan dan tegangan sisa minimum menunjukkan ketepatan suhu pemanasan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe. KATA KUNCI: Regangan sisa, Tegangan sisa, Paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe, Difraksi sinar-X, Zircaloy, PWR ABSTRACT EFFECT OF HEAT TREATMENT ON MICROSTRAIN AND MICROSTRESS OF Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe ALLOY. Characterization of heat treatment effect on microstrain and microstress of Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe alloy had been conducted using X-ray diffraction. The alloy was prepared using arc   melting   furnace. The  samples  were   heated  at 1100 °C for 2 hours, followed by quenching in water. Afterward the samples were cleaned and heated at 500, 600, 700 and 750 °C for 2 hours. The samples were polished using grid 1200 mesh to eliminate the oxide which was formed during the process. The samples were exposed to X-ray diffraction to identify the parameter of crystals. The diffractograms were obtained from JEOL-DX-GERP-12 using Cu target, Ni filter, voltage 36 kV, current 20 MA, and speed 2 °/min. The heating transformation of Zr-1% Sn-1%N b­1%Fe tended towards (002) and (101) planes. The (110) and (103) planes of Zr-1% Sn­1% Nb-1%Fe were disappeared by heating at temperature of 750 oC. Determination of heating temperature of Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe could be determined by identifying the lattice spacings of (002), (101), and (102) planes. If the lattice spacings match those of the reference, which are 2.575, 2.460, and 1.894 Å respectively, the heating temperature is correct. Heating of Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe alloy resulted in tension in radial direction and compression in axial direction. The heating temperature of Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe alloy at 700 °C yielded maximum strain and residual stress. Minimum strain and residual stress indicated correct heating temperature of Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe alloy.FREE TERMS: Microstrain, Microstress, Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe alloy, X-ray diffraction, Zircaloy, PWR
THE X-RAY DIFFRACTION ANALYSES ON THE MECHANICAL ALLOYING OF THE Mg2Ni FORMATION Hadi Suwarno; Andon Insani; Wisnu Ari Adi
Jurnal Teknologi Bahan Nuklir Vol 3, No 2 (2007): Juni 2007
Publisher : PTBN - BATAN

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1131.508 KB)

Abstract

Hadi Suwarno*, Andon Insani**, Wisnu Ari Adi** * Centre for Nuclear Fuel Technology - BATAN ** Centre for Nuclear Industry Materials - BATAN Kawasan PUSPIPTEK, Tangerang 15314 ABSTRACT THE X-RAY DIFFRACTION ANALYSES ON THE MECHANICAL ALLOYING OF THE Mg2Ni FORMATION. The synthesis and characterization of Mg2Ni compound by using mechanical alloying technique have been performed. The material is milled under the varied milling time of 20, 25, 30, 35 and 40 hours. The result of measurements by using X-ray diffractometer showed that the refinement results on X-ray diffraction pattern appear to be very good fitting between calculation and observation. It is shown that the specimens consist of three phases, namely Mg2Ni, MgO and MgNi2. For milling time between 20 hours to 25 hours, the mass fraction of the Mg2Ni phase increases from 42.19% to 51.03%. Continuous milling of the specimen up to 40 hours will reduce the Mg2Ni mass fraction to 11.86%, probably due to the presence of oxygen, and consequently will increase the mass fraction of MgNi2 compound. It is concluded that the milling time will influence the formation of Mg2Ni phase. At this research, 25 hours milling time is the best time to obtain the highest formation of Mg2Ni compound. Microstructure analyses of the specimens indicate that milling time of 30 hours is the minimum time required to reduce the particle sizes of the Mg-Ni mixed specimen from 3,5 ~10 tm into nanosize particles. It starts to agglomerate after 40 hours of milling due to the growth of magnetic properties of the powders and the change of crystal orientations into amorphous state. FREE TERMS: High energy ball milling, Crystal structure ABSTRAK ANALISIS DIFRAKSI SINAR-X TERHADAP PEMADUAN MEKANIK PADA PEMBENTUKAN Mg2Ni. Sintesa dan karakterisasi logam paduan Mg2Ni yang dibuat dengan teknik pemaduan mekanik telah dilakukan. Bahan paduan di-milling dengan waktu milling bervariasi yakni 20, 25, 30, 35 dan 40 jam. Hasil pengukuran dengan menggunakan difraktometer sinar-X menunjukkan bahwa hasil pengolahan data atas hasil cacah difraktometer sinar-X sangat sesuai dengan hasil observasi. Hasil olahan menunjukkan bahwa spesimen terdiri dari tiga fasa, yaitu Mg2Ni, MgO dan MgNi2. Untuk waktu milling antara 20 dan 25 jam, fraksi massa fasa Mg2Ni bertambah dari 42,19% menjadi 51,03%. Milling lanjutan hingga 40 jam akan mereduksi fraksi massa fasa Mg2Ni menjadi 11,86%. Hal ini mungkin disebabkan adanya oksigen di dalam mesin milling, dan sebagai konsekuensinya akan menambah fraksi massa fasa MgNi2. Disimpulkan bahwa waktu milling mempengaruhi pembentukan senyawa Mg2Ni. Pada penelitian ini, waktu milling selama 25 jam adalah waktu terbaik untuk pembentukan fasa senyawa Mg2Ni. Analisa mikrostruktur atas spesimen menunjukkan bahwa waktu milling 30 jam adalah waktu minimum yang diperlukan untuk mereduksi ukuran partikel dari 3,5~10 tm menjadi partikel ukuran nano. Setelah milling selama 40 jam spesimen mulai menggumpal yang disebabkan oleh tumbuhnya sifat magnet serbuk dan terjadinya perubahan orientasi kristal menjadi amorf.KATA KUNCI: High energy ball milling, Struktur kristal

Page 1 of 1 | Total Record : 5