penoaruh penambahan burnable poison dan suhu …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

13
ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005 PENOARUH PENAMBAHAN BURNABLE POISON Er203 DAN SUHU SINTER TERHADAP DENSITAS, MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN DAN O/U RATIO PELET SINTER U02 + Er203 Abdul Latief ABSTRAK PENGARUH PENAMBAHAN BURNABLE POISON Er203 DAN SUHU SINTER TERHAOAP OENSITAS, MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN DAN O/U RATIO PELET SINTER U02 + Er203. Telah dilakukan penelitian pengaruh tekanan pengompakan, komposisi Er203, dan suhu sinter terhadap densitas, mikrostruktur, kekerasan dan O/U ratio U02 + Er203 dengan tujuan untuk mengetahui tekanan pengompakkan, komposisi Er203 dan suhu sinter optimum yang dapat memberikan kualitas terbaik bahan bakar U02 + Er203. Penelitian yang dilakukan dengan mencampurkan serbuk U02 < 150 11m dengan Er203 yang divariasi yaitu 0 - 1 0/" seng stearat 0,4 % kemudian dikompakan dengan tekanan antara (2,93 - 4,68) ton/cm2. Pelet yang terbentuk disinter pada suhu 1000oC, 1100°C, 1200°C, kecepatan pemanasan 250°C/jam, soaking time 3 jam dan dalam lingkungan gas argon. Pelet hasil sinter dihitung densitasnya, diamati mikrostrukturnya dengan mikroskop optik dan diuji kekerasannya dengan Vickers handness tester serta dihitung O/U rationya dengan metoda gravimetri. Hasil pengamatan 1 uji menunjukkan bahwa tekanan pengompakan antara 2,93 - 4,68 ton/cm2 terhadap pelet U02 + (0-1) % Er203 dapat meningkatkan densitas pelet mentah dari kisaran 45 % TO - 51,68 % TO. Sedangkan naiknya suhu sinter antara 1000 - 1200°C dapat meningkatkan densitas pelet sinter sampai maksimum 95,66 % TO. Oensitas pelet yang memenuhi spesifikasi (92 - 95)% TO terjadi pada suhu sinter 1200oC, tekanan pengompakan 4,10 - 4,68 ton/cm2 untuk komposisi Er203 antara (0 - 1)%. Sedangkan suhu sinter 1000°C dan 11OO°Chanya memberikan densitas pelet sinter U02 + (0 - 1)% Er203 dibawah 92 % TO. pengamatan mikrostruktur dilakukan terhadap sampel U02 + (0 - 1)% Er203 yang dikompakan pada tekanan 4,68 ton/cm2 suhu sinter 1200°C mempunyai butir bentuk equiaxil. Perubahan komposisi Er203 memberikan perbedaan ukuran butir dan kekerasan. Semakin besar komposisi Er203 maka butir pelet sinter akan semakin besar (yaitu sebesar 811m) dan kekerasan akan semakin turun, sejalan dengan naiknya Er203. Sedangkan perubahan kenaikan Er203 (tekanan 4,10 ton 1 cm2; T = 1200°C, HR = 250°C/j; t = 3 jam) akan mempengaruhi O/U ratio. Semakin besar komposisi Er203 maka O/U ratio semakin tinggi dan besarnya adalah 2,12 PENDAHULUAN Uranium dioksida merupakan bahan bakar utama reaktor daya baik jenis LWR mapun PHWR. Selama proses iradiasi, dapat , mengakibatkan perubahan reaktivitas teras yang disebabkan oleh adanya pengurangan bahan bakar dan terbentuknya racun Xe. Agar 43 perubahan reaktivitas tidak terlalu besar maka salah satu cara adalah menambahkan beberapa bahan yang berfungsi sebagai racun dapat bakar (burnable poison) seperti yang dilakukan pad a reaktor jenis LWR. Bahan tersebut misalnya Gd203 (Gd 155/157), Er203, B1o, Y203, Se203 dan Nd203(1). Penambahan

Upload: doanlien

Post on 04-May-2019

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005

PENOARUH PENAMBAHAN BURNABLE POISON Er203DAN SUHU SINTER TERHADAP DENSITAS,

MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN DAN O/U RATIO PELETSINTER U02 + Er203

Abdul Latief

ABSTRAK

PENGARUH PENAMBAHAN BURNABLE POISON Er203 DAN SUHU SINTER

TERHAOAP OENSITAS, MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN DAN O/U RATIO PELET

SINTER U02 + Er203. Telah dilakukan penelitian pengaruh tekanan pengompakan,

komposisi Er203, dan suhu sinter terhadap densitas, mikrostruktur, kekerasan dan O/U

ratio U02 + Er203 dengan tujuan untuk mengetahui tekanan pengompakkan, komposisi

Er203 dan suhu sinter optimum yang dapat memberikan kualitas terbaik bahan bakar

U02 + Er203. Penelitian yang dilakukan dengan mencampurkan serbuk U02 < 150 11m

dengan Er203 yang divariasi yaitu 0 - 1 0/" seng stearat 0,4 % kemudian dikompakan

dengan tekanan antara (2,93 - 4,68) ton/cm2. Pelet yang terbentuk disinter pada suhu

1000oC, 1100°C, 1200°C, kecepatan pemanasan 250°C/jam, soaking time 3 jam dan

dalam lingkungan gas argon. Pelet hasil sinter dihitung densitasnya, diamati

mikrostrukturnya dengan mikroskop optik dan diuji kekerasannya dengan Vickershandness tester serta dihitung O/U rationya dengan metoda gravimetri. Hasil

pengamatan 1 uji menunjukkan bahwa tekanan pengompakan antara 2,93 - 4,68 ton/cm2

terhadap pelet U02 + (0-1) % Er203 dapat meningkatkan densitas pelet mentah dari

kisaran 45 % TO - 51,68 % TO. Sedangkan naiknya suhu sinter antara 1000 - 1200°C

dapat meningkatkan densitas pelet sinter sampai maksimum 95,66 % TO. Oensitas pelet

yang memenuhi spesifikasi (92 - 95)% TO terjadi pada suhu sinter 1200oC, tekanan

pengompakan 4,10 - 4,68 ton/cm2 untuk komposisi Er203 antara (0 - 1)%. Sedangkan

suhu sinter 1000°C dan 11OO°Chanya memberikan densitas pelet sinter U02 + (0 - 1)%

Er203 dibawah 92 % TO. pengamatan mikrostruktur dilakukan terhadap sampel U02 + (0- 1)% Er203 yang dikompakan pada tekanan 4,68 ton/cm2 suhu sinter 1200°C

mempunyai butir bentuk equiaxil. Perubahan komposisi Er203 memberikan perbedaan

ukuran butir dan kekerasan. Semakin besar komposisi Er203 maka butir pelet sinter akan

semakin besar (yaitu sebesar 811m) dan kekerasan akan semakin turun, sejalan dengannaiknya Er203. Sedangkan perubahan kenaikan Er203 (tekanan 4,10 ton 1 cm2; T =

1200°C, HR = 250°C/j; t = 3 jam) akan mempengaruhi O/U ratio. Semakin besar

komposisi Er203 maka O/U ratio semakin tinggi dan besarnya adalah 2,12

PENDAHULUAN

Uranium dioksida merupakan bahan

bakar utama reaktor daya baik jenis LWR

mapun PHWR. Selama proses iradiasi, dapat, mengakibatkan perubahan reaktivitas teras

yang disebabkan oleh adanya pengurangan

bahan bakar dan terbentuknya racun Xe. Agar

43

perubahan reaktivitas tidak terlalu besar makasalah satu cara adalah menambahkan

beberapa bahan yang berfungsi sebagai racun

dapat bakar (burnable poison) seperti yang

dilakukan pad a reaktor jenis LWR. Bahan

tersebut misalnya Gd203 (Gd 155/157), Er203,B1o, Y203, Se203 dan Nd203(1). Penambahan

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005

bahan racun dapat bakar dimaksudkan untuk

mengatur daya reaktor dan mengkopensasi

kelebihan reaktivitas (2). Oisamping itu racun

dapat bakar mudah ditempatkan disemua

rakitan I pelet bahan bakar, mudah terbakar

pad a - saat diiradiasi, tidak menimbulkan

perubahan unjuk kerja bahan bakar dan

membatasi akumulasi burn-up sehingga umur

bakan bakar menjadi lebih lama (3).

Kelarutan Er dalam U adalah dibawah

1,2 %, mudah terbentuk apabila atom terlarut

memiliki ukutan dan struktur elektron yang

serupa. Masuknya Er dalam atom U,

dimungkinkan dapat mempengaruhi densitas,

mikrostruktur, kekerasan dan O/U ratio yang

tergantung pada homogenitas fasa oksida

antara U02 dan Er203' Oisamping itu kualitas

pelet sinter yang dihasilkan sangat tergantung

besarnya Er203 yang ditambahkan, suhu sinterdan waktu sinter.

Besarnya Er203 yang ditambahkan ke

dalam U02 jumlahnya terbatas. Hal ini dibatasi

oleh kelarutan Er203 dalam U02 jika Er203

yang ditambahkan melebihi besarnya kelarutan

Er203 dalam U02 maka menyebabkan

terbentuknya fasa ke 2. sedangkan semakin

besar Er203 yang ditambahkan sampai batas

kelarutan dapat mempengaruhi sifat U02 +Er203. Terutama densitas, mikrostrukturlkekerasan/O/U ratio.

BAHAN DAN TAT A KERJA

Bahan yang dipakai, terutama U02

berasal dari Cameco (Perancis) dengan

diameter butir dibawah 150llm, sedangkan

Er203 berasal dari Aldrich dengan kemurnian

99,8 %. Serbuk U02 awal dicampur dengan

seng stearat 0,4 % dimasukkan tangkipencampur dan diputar selama 3 x 30 menit

dengan putaran 50 putaran per menit.

Kemudian ditambahkan kedalamnya Er203

yang divariasi antara 0,0 %; 0,2 %; 0,4 %; 0,6

%; 0,8 % dan 1 % dan diputar kembali 3 x 30

menit dengan kecepatan 50 rpm. Hasil

pencampuran dikompakan pad a tekanan 2,93;

3,51; 4,10; 4,68 dan 5,23 ton/cm2. pelet yang

44

ISSN 0854 - 5561

terbentuk (kecuali 5,23 ton/cm2 karena cacat)

diukur : berat, volume dan densitasnya.

Setelah itu disinter pad a suhu 1000°C; 1100°C

dan 1200°C dengan heat rate 2500C/jam,

soaking time. 3 jam dalam lingkungan gas

argon. Pengamatan hasil sintering adalah

perubahan densitas, mikrostruktur, kekerasan

dan O/U ratio pelet U02 + Er203 pada berbagai

tekanan pengompakan dan suhu sinter.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian tentang penambahan

burnable poison Er203 dan suhu sinter

terhadap densitas, mikrostruktur, kekerasan

dan O/U ratio pelet sinter U02 + ~r203 dpatdilihat pad a tabel-1, 2, 3, 4, 5 dan 6~(lampiran)

dan dijelaskan sebagai berikut :

a) pengaruh tekanan pengompakan terhadap

densitas pelet mentah U02 + Er203 yangbervariasi

Perubahan tekanan pengompakan

terhadap densitas pelet mentah U02 + (0 +1,0)% Er203 dapat dilihat pad a Tabel - 1

(Iampiran) dan digrafikkan seperti Gambar­

1. pada Gambar-1, kenaikan tekanan

pengompakan sampai 4,68 ton/cm2

terhadap U02 dan U02 + Er203 dapat

. meningkatkan densitas pelet mentah untuk

U02 dan berbagai komposisi Er203 (0,2 %;

0,4 %; 0,6 %; 0,8 % dan 1,0 %).

Peningkatan densitas pelet mentah U02 +

Er203 dari tekanan pengompakan 2,93ton/cm2 - 4,68 ton/cm2 adalah antara 45 ­

51,68 % TO dan densitas terbesar yaitupada tekanan 4,68 ton/cm2. Oilihat dari

perubahan densitas antara U02 tanpa

Er203 dengan U02 + Er203 maka tidak ada

perbedaan yang besar untuk tekanan

pengompakan antara 2,93 - 4,68 ton/cm2•

Naiknya tekanan menyebabkan densitas

pelet mentah naik, tetapi apabila tekanan

pengompakan dinaikkan menjadi 5,23

ton/cm2, pelet mentah patah dibagian

tengah. Kenaikan densitas disebabkan

karena daya ikat partikel U02 - _U02, U02 ­

Er203 atau Er203 - Er203 masih mampu

ISSN 0854 - 5561

berikatan sampai tekanan pengompakan4,68 tonl cm2.

b) Pengaruh tekanan pengompakan,

komposisi Er203 terhadap densitas pelet

sinter U02 + Er203 pada suhu sinter

10000e - 1200oe, HR = 2500e/j; t = 3 jam

Perubahan tekanan pengompak­

an, komposisi Er203 terhadap densitas

pelet sinter U02 + Er203 pada suhu antara

10000e - 12000e dapat dilihat pad a Tabel2 - 3 dan 4. Pada Tabel 2, suhu sinter

10000e belum terlihat adanya kenaikan

densitas yang memenuhi persyaratan (92

- 95)% TO. Oensitas tertinggi hanya

mencapai maksimum 85,31% TO,

sehingga suhu sinter 1000°C belum

mampu meningkatkan densitas mencapai

92 % TO. Kemudian apabila suhu sinter

dinaikkan menjadi 11000e dapat dilihat

pada Tabel 3. pad a tabel tersebut, naiknya

tekanan pengompakan dapat

meningkatkan densitas sampai memenuhi

spesifikasi (92 - 95)% TO terutama untuk

tekanan pengompakan 4,10 14,68 ton/cm2.

Oisamping itu ada kecenderungan bahwa

naiknya komposisi Er203 dapat

menurunkan densitas pelet sinter U02 +

Er203. Sehingga penambahan Er203

merupakan penghambat naiknya densitas.

Peningkatan suhu sitner 1200oe,

perubahan densitas U02 + Er203 dapat

dilihat pada Tabel 4 atau Gambar 2.padaGambar 2 terlihat bahwa variasi tekanan

pengompakan pada berbagai komposisi

Er203 (0 - 1,0) dapat meningkatkan

densitas pelet sinter. Pada tekanan

pengompakan 4,10 - 4,68 ton/cm2 pad aberbagai komposisi Er203 dan suhu sinter

12000e maka densitas pelet sinter yang

diperoleh yaitu memenuhi spesifikasi (92,5

- 96,00)% TO

c) Pengaruh komposisi Er203 terhadap grain

pelet sinter U02 + (0 - 1)% Er203 pada

tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2 dansuhu sinter 12000e

Perubahan komposisi Er203 dari

0,0 - 1,0% dapat mempengaruhi perubah­an grain pelet U02 + Er203 sinter, hal ini

45

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

dapat dilihat pada Gambar-3. Pad a

gambar tersebut ada kecenderungan

pembesaran grain butir sejalan dengan

naiknya komposisi Er203 (maksimum 1,0

%). Perubahan komposisi Er203 sampai

0,6. % memberikan peru~ahan grain peletsinter yang relatif stabil, kemudian

penambahan Er203 antara 0,6 - 1,0 %

memberikan perubahan grain yang relatif

besar, yaitu sampai 8 /-lm.

Perbesaran I pertumbuhan grain

disebabkan oleh adanya pergerakan batas

grain, hal ini dikarenakan adanya

perbedaan energi bebas. Oisamping itu,

penambahan Er203 dapat menyebabkan

bertambah banyaknya inti butir, yang

dapat menyebabkan penggabungan inti

menjadi lebih besar. Pertambahan besar

energi bebas disebabkan naiknya

temperatur.

d) Pengaruh Komposisi Er203 (0 - 1)%

terhadap kekerasan pelet sinter U02 +Er203

Pengaruh komposisi Er203

terhadap kekerasan pelt sinter dapat dilihat

pada Tabel-5 dan dapat digrafikkan seperti

Gambar-4. Pad a gambar tersebut ada

kecenderungan penurunan kekerasan

sejalan naiknya komposisi Er203.

Perubahan komposisi Er203 dari 0,2% ­

0,3% memberikan perubahan kekerasan

yang relatif besar jika dibandingkan

dengan kekerasan pelet tanpa Er203.

Kemudian penambahan Er203 antara 0,6%

- 1,0% memberikan perubahan kekerasan

yang relatif keci!. Perubahan kekerasan

sejalan dengan perubahan grain pelet,yaitu semakin besar komposisi Er203 maka

kekerasan akan turun dan grain peletsemakin besar. Hal ini disebabkan karena

makin besarnya grain pelet menjadikan

batas butir semakin kecil sehingga

mempermudah gerakan dislokasi dankekerasan semakin turun.

e) Pengaruh komposisi Er203 terhadap O/U

ratio pelet U02 + Er203

Selain suhu sinter, O/U ratio pelet

U02 + Er203 dapat juga dipengaruhi

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005

komposisi Er203 , hal ini dapat dilihat padaGambar 5. Pada Gambar 5 tersebut,

naiknya komposisi Er203 sampai 1,0 %

dapat dinaikkan sampai 2,12 pad a suhu

sinter 1200°C, Heat rate 250°C/jam, waktu

3· ·jam dan pendingin alami. Pada

Komposisi Er203 yang relatif kecil (0,2 %)

diperoleh O/U ratio 2,09. Sedangkan untuk

U02 tanpa Er203 mempunyai O/U ratio

2,08. Pada dasarnya, 0 dalam Er203 dapat

mempercepat proses sinter, hal Ini

dikarenakan adanya difusi oksigen yang

dapa mempercepat densifikasi.

Pemadatan I densifikasi yang terjadi pada

saat tertentu dapat menghambat difusi

sehingga oksigen dalam pelet terjebak dansulit keluar.

Pelepasan oksigen terjadi

dapat terbentuk seperti reaksi :(1 - 4x)

U409 III- 4U02+ --- O22

Pada saat sinter tersebut terjadi

perubahan kristal U409 (rhombie) menjadi

U02 (FCC), menjadi lebih kompak dan

volumenya mengecil.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian pengaruh

penambahan burnable poison Er203 dan suhu

sinter terhadap densitas, mikrostruktur,

kekerasan dan O/U ratio pelet sinter U02 +

Er203 dapat disimpulkan bahwa :

a) Tekanan pengompakan dan perubahan

suhu sinter terhadap U02 + (0 - 1)% Er203

dapat mempengaruhi densitas, perubahanmikrostruktur I kekerasan dan O/U ratio

46

ISSN 0854 - 5561

b) Peningkatan suhu sinter dari 1000 ­

1200°C terhadap pelet U02 + (0 - 1,0) %

Er203 hasil pengompakan tekanan 2,93 ­

4,68 ton/cm2 dapat menaikkan densitas

pelet sinter dari 49,95 - 55,89 % TO.

e) Tekanan pengompakan dan suhu sinter

U02 + Er203 yang memberikan spesifikasi

bahan bakar optimal adalah tekanan 4,10

dan 4,68 kg/cm2 serta suhu sinter 1200°C.

d) Tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu

sinter 1200°C memberikan grain pelet U02

+ Er203 antara 4 - 8 11mdan kekerasanantara 544 HV - 668 HV.

e) Tekanan pengompakan 4,10 ton/cm2, suhu

sinter 1200°C terhadap pelet 002 + (0 ­

1)% Er203 memberikan O/U ratio U02 + (0- 1 )% Er203 antara 2,08 - 2,12.

DAFTAR PUSTAKA:

1. JONES, W.D, Fundamental Principles ofPowder Metalurgy, Edward Arnold Ltd,1960, London

2. WEBSTER, H and NORMAN, B, The

Effects of Furnace Atmospheres on the

Sintering Behaviour of Uranium Dioxide,

Mineral Dressing and Process MetalurgyDivision, 1958, Canada

3. RANDNAL, Powder Metallurgy Science,

Princeton, 1989 (pp. 242-265), New

Jersey

4. JAMES, F et ai, U02 Powder

Characteristics and Ceramic Performance,

Meeting on Characterization of U02,

United States Atomic Energy Commission,

1961 (pp. 147-166), Tennessee

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Tabel-1: Pengaruh tekanan pengompakan terhadap densitas pelet mentah U02 + Er203 yangbervariasi dari 0 - 1,0 %

No.Tekanan Oensitas pelet mentah U02 + Er203 bervariasi, % TO

(ton / cm2)

0%0,2 %0,4 %0,6%0,8%1,0 %

1.

2,9345,4544,9245,1445,2545,1545,15

2.

3,5147,7046,8646,9547,0946,9047,20

3.

4,1049,7649,1749,2949,1349,3149,15

4.

4,6851,7351,4951,3951,7651,6251,68

5.

5,23------

Catatan : - , patah

Tabel-2: Pengaruh tekanan pengompakan dan komposisi Er203 terhadap densitas pelet sinter U02 +Er203 pada suhu sinter 1000°C

No.Tekanan Oensitas pelet mentah U02 + Er203 bervariasi, % TO

(ton / cm2)

0%0,2 %0,4 %0,6%0,8%1,0 %

1.

2,9351,3149,95-50,7153,4054,39

2.

3,5154,5753,4554,0354,0654,2755,89

3.

4,1054,2151,3251,6652,1753,7148,00

4.

4,68---51,5551,2953,29

Catatan : - , patah

Tabel-3: Pengaruh tekanan pengompakan dan komposisi Er203 terhadap densitas pelet sinter U02 +Er203 pad a suhu sinter 11OO°C,HR = 250°C/j ; t = 3 jam

No.Tekanan Oensitas pelet mentah U02 + Er203 bervariasi, % TO

(ton / cm2)

0%0,2%0,4 %0,6%0,8%1,0 %

1.•

2,9364,5563,8877,6271,5866,9569,452.

3,5181,3883,8772,5281,4878,3281,50

3.

4,1081,9484,0484,4585,0886,0985,774.

4,6885,3075,3583,5480,2385,3182,07

47

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005 ISSN 0854 - 5561

Tabel-4: Pengaruh tekanan pengompakan dan komposisi Er203 terhadap densitas pelet sinter U02 +Er203 pad a suhu sinter 1200°C, HR = 250°C/j ; t = 3 jam

No.Tekanan Densitas pelet mentah U02 + Er203 bervariasi, % TD

(ton I em2)

0%0,2 %0,4 %0,6%0,8%1,0 %..1.

2,9390,2989,9591,1990,5688,9687,58

2.

3,5192,0992,5292,8291,6290,9789,28

3.

4,1095,1095,6993,1692,5393,1592,38

4.

4,6895,6696,3794,3494,3494,5393,92

Tabel-5: Pengaruh komposisi Er203 dalam U02 terhadap mikrostruktur U02 + Er203 (grain pelet )dan kekerasan pad a suhu sinter 1200°C, HR = 250°C/j ; t = 3 jam dan tekananpengompakan 4,68 ton/cm2

No. Komposisi Er203, %Diameter Butir (11m)Kekerasan (HV)

1.

0 4549

2.

0,2 5668

3.

0,4 5610

4.

0,6 5587

5.

0,8 7591

6.

1,0 8544

Tabel-6: Pengaruh komposisi Er203 terhada~ O/U ratio pelet sinter U02 + ( 0 - 1) % Er203, padatekanan pengompakan 4,10 ton/em dan suhu sinter 1000°C

No.SeriBerat awal t:J.G N-1O/Ut:J.G N-2..O/U

1.

8F214,0102 0,46652,080,4665 2,082.

8A213,9541 0,45652,090,4564 2,09

3.

8B213,8276 0,45272,090,4526 2,094.

8C213,7084 0,44162,100,4415 2,105.

8D213,9192 0,44882,100,4488 2,106.

8E213,9041 0,43122,120,4311 2,12

Keterangan : F = 0 % Er203. A = 0,2 % Er203, B = 0,4 % Er203, C = 0,6 % Er203, D = 0,8 % Er203, E=1,0%Er203

O/U =

8

3

t:J.G

G

48

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Tabel-7: Pengaruh komposisi Er203 dalam U02 terhadap O/U U02 + Er203 pada suhu sinter1200°C, HR = 2500C/j ; t = 3 jam dan tekanan pengompakan 4,10 ton/cm2

No. Komposisi Er203, %O/U ratio U02 + Er203

1.

0 2,08

2.

0,2 2,09

3.

0,4 2,09

4.

0,6 2,10

5.

0,8 2,10

6.

1,0 2,12

Gambar 1: Densitas pelet mentah VS. tekanan pengompakan

! --------t--F

Tekanan pengompakan (ton/cm2)

4.50

Ii

I

i

----~y~o.-J = 3.5787x + 35.0431R2 = 0.999 !

iI

Yo.2./.I= 3.7707x + 33.7621

R2 = 0.9983 I0.4'1. = 3.6117x + 34.45 i

! R2 = 0.998 iI i

Y06'4 = 3.6932x + 34.2551

I R2 = 0.9929 I

Y1!:1JJ = 3.7367x + 34.0271

R2 = 0.9957 I

I

y 1.0%1= 3.6879x + 34.2621j R2 = 0.9963 i

5.00 I

I

4.003.503.00

53.00

52.00

!C 51.00 !

f-~0;; 50.001':1

-c::4)49.00

E -.oS!48.004) c..

I/)1':1

47.00:!:: I/)c::

~46.00

45.0044.002.50

49

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005 ISSN 0854 - 5561

Gambar 2: Tekanan pengompakan vs. densitas pelet sinterdengan suhu sinter = 1200oC, HR = 2500C/jam, t = 3 jam

iii 0.2% I-Y~.55F6x2 - 2.1 084x + 92.049R2 = 0.9923

YOA'!. ",,-GA-1F6x2 + 4.7587x + 80.893R2 = 0.9557

97.00 _

96.00.95.00...

94.00Q)

.•...5 93.00(/) .•.. 92.00..!!!

Q)a.(/) 91.00C1I

:!:: 90.00(/) c:~

89.00 _

88.00 .87.0086.002.50

3.00 3.50

.JI

4.00

£> 0.4%

x 0.6%

:It 0.8%

• 1.0%

4.50

-Y1fB% = -0 4~42x2 + 6.7676x + 73.07IR2= 0.9977

Y1.O'!.= -0.11V9x2 + 4.6865x + 74.715R2 = 0.9833

5.00

9

Tekanan pengompakan (ton/cm2)

I

I

Y""v.vl

"fA ru. "7

I

R'=0.91g::1

/II /V

./---./'~

~

----------------------

---~I

II

I

:

II

8

'E'7

4

30.0 0.1 02 0.3 0.4

50

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

ISSN 0854 - 5561

700

fEfL

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

------ --------,------- - - - ino

fill

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Gambar 5: O/U ratio vs. Komposisi Er203

r--j2.13

2.122.11

0

:;::;~ 2.10

is2.09L--------2.08

2.07

0.0

0.2

0.4 0.6

Komposisi ErP3 (o/~

51

0.8

I+I

i!1.0

J

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005 ISSN 0854 - 5561

! I jI ! J

I

! Ii.......

I

..

:r

!

I! .'!

i!

I, I

I

!

\

!

,I,

II

'.I 11

!Ii

I I • II!,! !

I IIi;i

111 I I~.

II,

i i II!I

I I! i! ! II!II

I

Ii; I Iii

II I' II

jII

;

I iI

III !! I ! ! !I ' I

tI . ,I !

Gambar -6: Skala mikrometer.

Satu skala terkecil = 10 11m

Gambar -7: Mikrostruktur UOz + 0 % ErZ03tekanan pengompakan 4,68 ton/cmz, suhu sinter 1200°C, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

52

•••• •• . •••_._ ••. ••••••_ •• ._ ••••__ . ••••• _ ••_. __ ._. .__._ ••••••_ •••_ .•• •__ - ._ •••••••__ • m. •••••_

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Gambar -8: Mikrostruktur U02 + 0,2 % Er203tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu sinter 1200°C, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

Gambar -9: Mikrostruktur U02 + 0,4 % Er203tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu sinter 1200oC, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

53

Hasil-hasil Penelitian EBNTahun 2005 ISSN 0854 - 5561

Gambar-10: Mikrostruktur U02 + 0,6 % Er203tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu sinter 1200oC, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

Gambar -11: Mikrostruktur U02 + 0,8 % Er203tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu sinter 1200°C, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

54

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005

Gambar -12: Mikrostruktur U02 + 1,0 % Er203tekanan pengompakan 4,68 ton/cm2, suhu sinter 1200°C, HR= 250°C/jam, waktu = 3 jam

55