PENGARUH UNSUR Zr PADA PADUAN U-Zr DAN INTERAKSINYA DENGAN LOGAM Al TERHADAP PEMBENTUKAN FASA

Sari

ABSTRAK

PENGARUH  UNSUR Zr  PADA PADUAN U-Zr DAN   INTERAKSINYA  DENGAN LOGAM Al   TERHADAP PEMBENTUKAN FASA. Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan unsur Zr pada paduan U-Zr dan interaksinya dengan logam Al  terhadap pembentukan fasa.  Mula-mula paduan U-Zr dengan komposisi Zr masing-masing 2, 6, 10, 14 dan 55 %  ditambah logam Al dengan perbandingan U-Zr dan logam Al sebagai satu dibanding setengah. Setelah dicampur dengan logam Al selanjutnya dikenai pengujian dengan menggunakan DTA pada interval temperatur dari temperatur kamar hingga 1000 ^oC. Penambahan logam Al dimaksudkan untuk mensimulasikan kondisi bahan bakar pada saat digunakan di reaktor. Adanya logam Al pada paduan U-Zr akan mengakibatkan terjadinya reaksi termokimia dan terbentuknya fasa-fasa, dimana fasa yang terbentuk akan mempengaruhi kinerja bahan bakar di dalam reaktor.  Penelitian ini bertujuan untuk   mengetahui reaksi termokimia antara paduan U-Zr dengan logam Al sebagai matriks.  Hasil analisis menunjukkan terjadinya pembentukan fasa dari fasa α + δ menjadi α + γ Zr  pada semua komposisi, dan pada pembentukan fasa tersebut pada 55 %Zr  membutuhkan panas yang paling besar dibandingkan pada  2, 6, 10, 14 % Zr.   Selain itu, dapat diketahui bahwa  pada U-Zr dengan kandungan  Zr masing-masing  2, 6, 10 dan 14 terbentuk fasa berturut-turut  α, γ Zr, β,  δ, UAl₂,  γU dan  ZrAl₂,  sedangkan pada 55 % Zr jumlah fasa yang terbentuk  lebih sedikit yakni  fasa   α, γ Zr, β,  UAl₂,  dan ZrAl₂. Pembentukan fasa pada  2,6,10 dan  14 %  Zr  berlangsung  pada temperatur   yang berbeda meskipun fasa yang terbentuk sama. Panas yang dibutuhkam untuk proses pembentukan fasa mengalami kenaikan  apabila  persen Zr naik,  misalnya untuk 2 % berat  Zr panas yang dibutuhkan untuk membentuk β + δ  sebesar 0,8721 cal/g akan menjadi sebesar 3,0201 cal/g apabila konsentrasi  Zr sebesar 10 % berat.

Kata kunci : Paduan U-Zr, Interaksi, logam Al dan  fasa.

ABSTRACT

INFLUENCE of Zr ELEMENT AT U-Zr ALLOYS AND IT   INTERACTION WITH THE  Al  METAL TO PHASE FORMING. Have been done research of  Zr element addition influence at  U-Zr alloys and its interaction with the Al metal  to phase forming.  Originally,   U-Zr alloy with the composition of 2, 6, 10, 14 and 55 % w Zr respectively  are  added  by  Al metal with the comparison of U-Zr and Al metal  as one compared to  half. After the U metal  are  mixed with Al metal,   then it  physical properties tested  by using DTA at temperature interval from room  temperature up to  1000 ^oC. Addition of Al metal intended  to  the simulation of fuel condition at the time of used in reactor. The Al  metal  in   U-Zr alloy  will result the thermochemical reaction  and phases forming, where the phase formed will influence the fuel performance in reactor. This research  intend  to know the thermochemical reaction between U-Zr alloy with the Al metal as matrix. Result of analysis show the phases  forming  from α + δ to α + γZr at all of composition, and at the phase forming at 55 % Zr require the biggest heat if it  compared with  2, 6, 10, 14 %  weight Zr. Others, knowable that at U-Zr alloy with  Zr concentration  of  2, 6, 10 and 14 are pahses  formed  Zr α, γ Zr, β,  δ, UAl₂,  γU and  ZrAl₂, while at 55 % w Zr  the  total phases  formed  slimmer,   that are α, γ Zr, β, UAl₂,  and  ZrAl₂. Phases forming  at  2,6,10 and 14 %  w Zr   take place at  different temperature,  although the phases  formed  are same. The heat  that  is needed to phases forming process  will  increase  if  Zr percent concentration  is increase, as example for  2 % w Zr the heat  required to form β + δ   is  0,8721 cal / g will become  3,0201 cal / g  if Zr content equal to 10 % w Zr.

Keyword :  U-Zr alloy, Interaction,  Al metal  and phase.