KARAKTERISTIK PERMUKAAN SERAT SILIKON KARBIDA HASIL PEMINTALAN LISTRIK DARI POLYCARBOSILANE DALAM N,N-DIMETILFORMAMIDA (DMF)/ TOLUENA

Sari

KARAKTERISTIK PERMUKAAN SERAT SILIKON KARBIDA HASIL PEMINTALAN LISTRIK DARI POLYCARBOSILANE DALAM N,N-DIMETILFORMAMIDA (DMF)/ TOLUENA. Silikon karbida (SiC) merupakan keramik non oksida yang memiliki sifat unik seperti ketahanan mekanik, kimia dan stabilitas termal sehingga digunakan dalam berbagai aplikasi. Hasil pemodelan SiC dari beberapa studi yang menunjukkan stabilitas yang baik terhadap radiasi netron dan permeabilitas yang rendah terhadap produk fisi. Hal ini meningkatkan ketertarikan penggunaan SiC dalam industri nuklir. Untuk meningkatkan sifat mekanik SiC, umumnya dibentuk berupa komposit. Komposit dengan penguat serat menunjukkan karakteristik mekanik yang lebih baik dibandingkan penguat partikel ataupun whisker. Pada komposit SiC, sifat mekanik komposit dominan dipengaruhi oleh sifat antar fasa dan atau karakteristik dari permukaan SiC. Electrospinning merupakan metode yang menjanjikan untuk menghasilkan serat. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik permukaan serat silikon karbida hasil pemintalan listrik dari polycarbosilane dalam N,N-dimetilformamida (DMF)/ toluena. Perbedaan persentase DMF dan polycarbosilane dalam toluene mempengaruhi elektrospinnabilitas dan karakteristik permukaan serat yang dihasilkan. Serat SiC yang dihasilkan dari prekursor polycarbosilane dengan pelarut toluena dan kopelarut     N-N, dimetilformamida (DMF) diperoleh serat kontinu, dengan berbentuk sedikit cekungan menyerupai pita. Adanya titik-titik hitam di permukaan serat hasil pirolisis dimungkinkan akibat adanya karbon bebas dan atau kontaminasi dari grafit material tungku. Serat hasil pirolisis memiliki luas muka sebesar 3,321 – 46,14 m²/g dan pori berukuran mikro, dengan distribusi radius pada rentang 1-3 nm, dengan jumlah pori terbanyak memiliki ukuran kurang dari 2 nm. Suhu pirolisis dan sintering yang lebih tinggi diharapkan menghasilkan serat yang minim pori dan densitasnya mampu mendekati densitas teori.

SiC SURFACE CHARACTERISTIC RESULT OF ELECTRIC SPINNING FROM POLICARBOSILANE IN THE DIMETILFORMAMIDA (DMF)/ TOLUENA. Non oxide ceramic silicon carbide (SiC) has unique properties such as mechanical strength, chemical and thermal stability that is used in many applications. Results of modelling studies on SiC show good stability on neutron irradiation and had low permeability againts fission product increased the interest in the use of SiC in nuclear applications. Composites form was used to increased mechanical properties. Composites that used fiber as filler show better mechanical properties than filler in form particle and whisker. In SiC composites, mechanical properties influenced by interphase properties and/or SiC surface characteristic. Electrospinning was a promising method to form fibers. This research aims to study the characteristics of silicon carbide fiber surface produced from polycarbosilane that solute by toluene and N,N-dimethylformamide (DMF). The addition of DMF and polycarbosilane in toluen affect the electrospinnability and characteristic the surface of fibers. The SiC fibers produced from polycarbosilane that solute by toluen and N,N-dimethylformamide (DMF) form continue fibers with ribbon liked. Black spot on the surface of pyrolysis fibers possible from free carbon or graphite contamination from furnace material. Value of surface area of pyrolysis fibers at 3.321 – 46.14 m²/g and porous in micro size, with distribution its radius in range at 1-3 nm, highgest distribution in size less than 2 nm. Pyrolysis and sintering in higher temperature expected to form fiber with less porous and its density able to approach the theoretical density.