Perpustakaan Digital ITB

Ketika terjadi insiden pada reaktor nuklir, panas berlebih dan uap air di dalam reaktor bereaksi dengan material zirco-alloy pada cladding reaktor dan membentuk reaksi Zr + 2H2O ? ZrO2 + 2H2. ?H = -586 kJ/mol (-140 kkal/mol). Reaksi oksidasi Zr berlangsung eksoterm dengan 125kg logam Zr dapat menghasilkan panas 820MJ dan Gas Hidrogen 2700 mol. Panas berlebih memantik gas H2 yang terbentuk sehingga terjadi ledakan yang membuka inti reaktor nuklir dan menyebabkan kebocoran zat radioaktif pada udara dan laut. FeCrAl ODS dicanangkan untuk menggantikan material Zirco-alloy sebagai material Accident Tolerant Fuel Cladding karena memiliki ketahanan oksidasi yang lebih baik pada temperatur tinggi, ketahanan radiasi yang baik serta tidak menghasilkan gas H2 sebagai produk oksidasi. Sejumlah kecil Zr ditambahkan pada FeCrAl ODS untuk mencegah terbentuknya dispersoid Y-Al-O yang dapat menurunkan sifat mekanik paduan baja ODS. Namun, belum terdapat ulasan komprehensif mengenai pengaruh penambahan Zr terhadap struktur mikro dan ketahanan oksidasi temperatur tinggi. Penelitian ini dilakukan agar didapatkan ulasan kritis tentang pengaruh penambahan Zr terhadap struktur mikro dan ketahanan oksidasi temperatur tinggi. Penelitian dilakukan dengan mengumpulkan data dari tahun 2012-2021 dan kemudian dilakukan ulasan kritis tentang pengaruh penambahan Zr terhadap struktur mikro dan ketahanan oksidasi temperatur tinggi. Teori dan data pendukung ditambahkan untuk menyocokkan data dengan ulasan kritis yang didapatkan. Didapatkan hasil berupa ukuran dispersoid yang menurun dan densitas meningkat dengan penambahan Zr sampai dengan 0.3 wt.% pada paduan baja feritik FeCrAl ODS serta penurunan pertumbuhan dispersoid pada temperatur tinggi. Terbentuk oksida Y4Zr3O12 yang dapat menghalangi terbentuknya Y-Al-O kompleks. Tidak ada hubungan antara penambahan Zr dengan pembentukan struktur mikro shellcore dan juga didapatkan bahwa penambahan oksigen berlebih pada paduan Zr- ODS dapat meningkatkan ketahanan oksidasi paduan pada temperatur 1400°C dengan cara menghilangkan ZrO2. Namun penambahan Zr pada temperatur ?1200°C dapat meningkatkan pertambahan massa dan ketebalan oksida baik ketika oksidasi pada lingkungan udara terbuka maupun oksidasi pada lingkungan uap air.