PENGARUH DOSIS ION NITROGEN PADA KETAHANAN KOROSI, STRUKTUR MIKRO DAN STRUKTUR FASE BIOMATERIAL STAINLESS STEEL AUSTENITIK 316L

Lely Susita R.M., Bambang Siswanto, Ihwanul Aziz, Anjar Anggraini H

DOI: http://dx.doi.org/10.17146/gnd.2016.19.1.2777

Sari


ABSTRAK

PENGARUH DOSIS ION NITROGEN PADA KETAHANAN KOROSI, STRUKTUR MIKRO DAN STRUKTUR FASE BIOMATERIAL STAINLESS STEEL AUSTENITIK 316L. Keberhasilan pemanfaatan biomaterial untuk piranti cangkok ortopedik ditentukan oleh sifat-sifat mekanik, stabilitas kimia dan biokompatibilitas dalam jaringan dan cairan tubuh. Ketahanan korosi adalah salah satu sifat utama biomaterial untuk menentukan keberhasilan cangkok ortopedik dalam jaringan tubuh. Terlepasnya partikel-partikel dari piranti cangkok ortopedik berbahan metal ke sekitar sel atau jaringan dapat mengakibatkan peradangan, reaksi alergi, toksisitas dan karsinogen. Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan perbaikan sifat-sifat permukaan biomaterial stainless steel austenitik 316L dengan teknik implantasi ion nitrogen dan nitridasi ion. Implantasi ion nitrogen dilakukan pada energi ion 60 keV dengan variasi dosis ion 2 ´ 1016 ion/cm2, 5 ´ 1016 ion/cm2, 1 ´ 1017 ion/cm2 dan 2 ´ 1017 ion/cm2. Ketahanan korosi cuplikan stainless steel austenitik 316L dalam larutan Hanks dilakukan dengan menggunakan potensiostat PGS-201T, dan ketahanan korosi optimum cuplikan diperoleh pada dosis ion 5 ´ 1016 ion/cm2 dan terjadi peningkatan ketahanan korosi dengan faktor 2,1 jika dibandingkan dengan cuplikan tanpa implantasi ion nitrogen. Peningkatan ketahanan korosi cuplikan tersebut karena terbentuknya nitrida besi x-Fe2N dan e-Fe3N pada permukaan cuplikan. Selanjutnya cuplikan stainless steel austentik 316L dengan ketahanan korosi optimum tersebut dinitridasi ion pada suhu nitrodasi 350 ºC dan waktu nitridasi 4 jam. Berdasarkan uji korosi cuplikan yang dihasilkan dengan nitridasi ion diperoleh peningkatan  ketahanan korosi dengan faktor 2,96 jika dibandingkan dengan cuplikan sebelum implantasi ion. Peningkatan ketahanan korosi cuplikan tersebut diakibatkan karena terbentuknya  nitrida besi x-Fe2N dan g¢-Fe4N yang memiliki sifat ketahanan korosi yang baik.

Kata Kunci


Dosis ion, ketahanan korosi, biomaterial, implantasi ion, nitridasi ion, nitrida besi

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


DAFTAR PUSTAKA

J. WANG, J. XIONG, Q. PENG, H. FAN, Y. WANG, G. LI and B. SHEN, Materials Characterization, Volume 60, Issue 3, March (2009)197–203

S. NAGARAJAN, N. RAJENDRAN, Corrosion Science, Volume 51, Issue 2, February (2009) 217–224

SUDJATMOKO, BAMBANG SISWANTO, WIRJOADI, LELY SUSITA R.M., Jurnal Iptek Nuklir Ganendra, Volume 16, Nomor 2, Juli (2013) 67-75

V. MUTHUKUMARAN, V. SELLADURAI, A.R. REGHURAJ, M. SENTHILKUMAR, Acta Mechanica Slovaca, Volume 14, Issue 1 (2010) 80-87

F.A.P. FERNANDES, S.C. HECK, R.G. PEREIRA, A. LOMBARDI-NETO, G.E. TOTTEN and L.C. CASTELETTI, Journal Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Volume 40, Issue 2 (2010) 175-179

M. DROUET, J.C. STINVILLE, P. VILLECHAISE, J.P. RIVIERE and C. TEMPLIER, The European Physical Journal Applied Physics, Volume 43, Issue 03, September (2008) 349-351

A. NISHIMOTO, K. AKAMATSU, Plasma Processes and Polymers, Volume 6, Issue Supplement 1, June (2009) S306–S309

SUDJATMOKO, B. SISWANTO, WIRJOADI, L. SUSITA, R.M., Jurnal Iptek Nuklir Ganendra, Volume 15, Nomor 2, Juli (2012) 104-112

K.W.K. YEUNG, R.W.Y. POON, P.K. CHU, C.Y. CHUNG, X.Y. LIU, W.W. LU, D. CHAN, S.C.W. CHAN, K.D.K. LUK, K.M.C. CHEUNG, Journal of Biomedical Materials Research Part A, DOI 10.1002/jbm.a. (2007) 403-414

L. SUSITA, R.M., SUDJATMOKO, WIRJOADI, B. SISWANTO, R. HERLANI, “Efek Lapisan Nitrida Terhadap Ketahanan Korosi Permukaan Material Untuk Prostetik”, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aolikasinya, Volume 13, Januari (2012) 90-100

K.W.K. YEUNG, R.W.Y. POON, P.K. CHU, C.Y. CHUNG, X.Y. LIU, W.W. LU, D. CHAN, S.C.W. CHAN, K.D.K. LUK, K.M.C. CHEUNG, Journal of Biomedical Materials Research Part A DOI 10.1002/jbm.a, (2007) 403-414

A. MOTALEBI, M. NASR-ESFAHANI, R. ALI, M. POURRIAHI, Progress in Natural Science: Materials International, Volume 22, Issue 5, October (2012) 392–400

A. ZIEBOWICZ, J. MARCINIAK, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Volume 18, Issue 1-2 (2006) 199-202

S. NAGARAJAN, N. RAJENDRAN, Journal Sol-Gel Sci Technol, 52 (2009) 188-196

S. NAGARAJAN, M. MOHANA, P. SUDHAGAR, V. RAMAN, T. NISHIMURA, S. KIM, Y.S. KANG and N. RAJENDRAN, Applied Materials and Interfaces, 4 (2012) 5134-5141

SUDJATMOKO, S. SULAMDARI, S. SUGIARTO, L. SUSITA, T. SUJITNO, “Perubahan sifat-sifat mekanik bahan besi/baja/aluminium terhadap dosis dan energi ion nitrogen”, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah PPNY-BATAN, Yogyakarta 23-25 April (1996) 8-14

M. GHORANNEVISS, A. HOJABRI, M. BORGHEI, A. SHOKOUHY, Journal Sci. I. A. U. (JSIAU), Vol. 16, No. 59, Spring (2006) 35-40

J. XU, C. ZHUO, J. TAO, S. JIANG, and L. LIU, Journal of Physics D: Applied Physics, 42 (2009) 1-12

J. PAYAMARA, and M. GHORANNEVISS, International Journal of Chem Tech Research, Vol. 3, No. 1 (2011) 309-313

SUDJATMOKO, M. IYOS R. SUBKI, “Karakterisasi lapisan nitrida yang terbentuk pada permukaan besi akibat implantasi ion nitrogen”, Prosiding Seminar Nasional Teknologi Akselerator dan Aplikasinya, Vol. 2, No. 1, November (2000) 186-189

K.R. JAGDEO, S. KADAM, M.R. NAIR, International Refereed Journal of Engineering and Science (IRJES), Volume 1, Issue 4 (2012) 01-06

J. CWIEK, M. BACZYNSKA, Archives of Materials Science and Engineering, Volume 43, Issues 1, (2010) 3041


Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


##submission.copyrightStatement##

##submission.license.cc.by-nc-sa4.footer##