KARAKTERISASI INDEKS SINTERING, MIKROSTRUKTUR DAN MORFOLOGI KERNEL UO2 HASIL SINTERING SECARA FLUIDISASI

Sari

ABSTRAK

KARAKTERISASI INDEKS SINTERING, MIKROSTRUKTUR DAN MORFOLOGI KERNEL UO₂ HASIL PROSES SINTERING SECARA  FLUIDISASI. Karakterisasi indeks sintering, mikrostruktur dan morfologi kernel UO₂ hasil proses  sintering secara  fluidisasi telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah  mengetahui  indeks sintering, mikrostruktur dan rasio O/U, bentuk dan diameter butiran kernel UO₂ yang dihasilkan  karena perubahan suhu dan waktu pada proses sintering  secara fluidisasi.  Sebanyak 2 g kernel UO₂ hasil reduksi sebagai umpan  diletakkan pada wadah grafit dalam  tungku fluidized bed  dan ditutup, kemudian udara didalam tungku dikeluarkan dengan mengalirkan  gas argon. Gas argon sebagai fluida dialirkan dari bawah keatas melalui butiran kernel UO₂ pada  tekanan 2 bar dengan kecepatan alir  sebesar 33,3ml/menit hingga terjadi proses fluidisasi.  Suhu fluidisasi di variasi pada 1000, 1050, 1100 dan 1150 ^oC selama 2 jam. Dengan cara yang sama, waktu fluidisasi di variasi selama  1,2, 3 dan  4 jam pada suhu 1100 ^oC. Kernel UO₂ yang dihasilkan, di karakterisasi indeks sintering menggunakan persamaan Timmermans, mikrostruktur menggunakan SEM pada pembesaran 1000X, bentuk dan diameter butiran kernel UO₂ menggunakan mikroskop optik pada  pembesaran 50X, dan rasio O/U dengan metode gravimetri. Hasil percobaan menunjukkan bahwa suhu dan waktu sintering secara fluidisasi dalam fluida gas argon berpengaruh terhadap perubahan indeks sintering,  mikrostruktur, morfologi yang meliputi bentuk butiran dan diameter butiran, dan rasio O/U kernel UO₂ yang di hasilkan. Kondisi sintering secara fluidisasi  relatif  baik adalah pada suhu 1100 ^oC selama 2 jam.  Kernel UO₂ yang di hasilkan mempunyai indek sintering sebesar 82,81% dengan densitas sebesar 9,99 g/ml,  rasio O/U sebesar 2,03, struktur mikro adalah halus dan merata, bentuk butiran  adalah bulat dengan diameter  rata-rata sebesar 1100 µm.

Kata kunci: Kernel UO₂, fluidisasi, indeks   sintering, rasio O/U

ABSTRACT

CHARACTERIZATION  OF THE  INDEXS OF SINTERING, MICROSTRUCTURE AND MORPHOLOGY OF UO2 KERNEL SINTERED PRODUCT BY FLUIDIZATION. Characterization of the index of sintering, microstructure and morphology of  UO₂ kernel  sintered product by fluidization have been done. The aim this research was to knew  the index of sintering, the microstructure and shape, the ratio of  O/U and  diameter  of  UO₂ kernel grains obtains because  temperature and time changes  at   sintered by fluidization.  A total  of 2 g UO₂ of  reduction product  as a  feed was  placed on the container a graphite inside  fluidized bed  furnace and closed, then the air inside a  furnace   to losted    with  flowing  of    argon gas.  The argon gas as the fluid was  flowed from the bottom upwards  through the grain of  UO₂ kernel  at a pressure of  2 bar with a flow rate of  33.3 ml/minute to happen fluidization   process.  Fluidization temperature at variations at  1000. 1050. 1100  and 1150 ^oC  for 2 hours. With same way, the fluidization time at variation during at 1. 2.  3 and 4 hours at 1100 ^oC.  The UO₂ kernel obtains were characterized  the  index of sintering using the equation Timmermans, microstructure using SEM at 1000X magnification. The shape and diameter of  UO₂ kernel grains using an optical microscopy at 50X  magnification, and the ratio of O/U with gravimetric method.  The experiment product  showed that temperature  and  time  of  sintered by fuidization  in fluid of argon gas   was  influence  on sintering indexs, microstructure,  morphology which includes the grains shape and grains  diameter, and  ratio of O/U of UO₂ kernel   obtains. The sintering by fluidization is big relatively condition  at 1100 ^oC  for 2 hours. The  UO₂ kernel obtains has generated the  sintering index was 82.81%, the ratio of O/U amounted to 2.03, the microstructure to fine and uniform, grains shape  is spherical with an average  diameter of    1100 μm.

Keywords: The UO₂ kernel,  fluidizationindex of  sinering, ratio of O/U .