ANALISIS SIFAT TERMAL PADUAN AlFeNi SEBAGAI KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET

Sari

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