Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan energi akan terus meningkat seiring pertumbuhan populasi manusia sekaligus emisi yang dihasilkanya. Emisi gas dari tenaga nuklir mampu menghasilkan emisi yang jauh lebih kecil dari emisi bahan bakar fosil. Dalam rangka meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga nuklir perlu ditingkatkan kualitas dari komponenya. Kelongsong nuklir merupakan komponen penting yang beroperasi pada kondisi ekstrem. Paduan zirkonium umum digunakan sebagai kelongsong nuklir karena memiliki sifat tahan korosi dan sifat mekanik yang baik serta memiliki daya serap neutron yang rendah. Unsur pemadu yang diteliti adalah Y karena sifatnya yang memiliki daya serap neutron rendah serta titik leleh yang tinggi. Penelitian ini didasarkan pada modifikasi paduan logam berbasis Zr-1Sn-1Nb dengan menambahkan Y untuk meningkatkan ketahanan oksidasi isotermal. Penelitian dilakukan dengan menambahkan 1% massa unsur pemadu yttrium lalu diteliti perilaku dalam uji oksidasi isotermal. Pengujian dilakukan pada kondisi lingkungan udara dengan temperatur 650oC dan 800oC dengan selang waktu pengujian hingga 16 jam. Sampel hasil pengujian diamati perubahan tebal oksida serta penambahan massa per satuan luas. Selanjutnya dikarakterisasi menggunakan mikroskop optik, XRD dan SEM-EDS. Karaterisasi digunakan untuk menentukan struktur mikro, fasa yang terbentuk pada permukaan serta persebaran unsur dalam sampel. Kinetika oksidasi diamati dengan perubahan massa per satuan luas. Penambahan unsur pemadu yttrium meningkatkan ukuran butiran pada sampel sebagai penstabil fasa ?-Zr. Mekanisme oksidasi paduan relatif sama dengan terbentuknya fasa ZrO2 dan ZrN pada permukaan sampel. Penambahan yttrium mampu menurunkan laju oksidasi serta meningkatkan ketahanan korosi paduan pada berbagai temperatur. Oksidasi yang terjadi pada temperatur 650oC bersifat linier dan pada 800oC bersifat logaritmik pada kedua variasi komposisi.