Perpustakaan Digital ITB

Exhaust nozzle berperan sebagai penghasil daya dorong untuk membantu pesawat mempertahankan kecepatan dan beroperasi dibawah lingkungan yang agresif pada temperatur tinggi sekitar 900 °C sampai 1100 °C dengan jam operasional mesin turbin hampir 50.000 jam dan dilakukan secara berulang-ulang. Nozzle mengubah energi potensial dari temperatur tinggi, kemudian aliran gas bertekanan tinggi yang keluar dari mesin menjadi energi kinetik dengan memperkuat aliran gas ke kecepatan tinggi di area exhaust nozzle.. Untuk melindungi material dari kondisi tersebut, dilakukan modifikasi sifat dan kekuatan material terutama pada bagian permukaan material. Hal tersebut dapat dilakukan dengan proses pelapisan permukaan menggunakan material thermal barrier coating (TBC). Lapisan TBC berfungsi sebagai isolasi termal untuk komponen penting di bidang industri turbin aero dan gas. Pada kondisi operasi exhaust nozzle di atas, lapisan TBC dapat mengalami delaminasi dan aus pada permukaan lapisan. Oleh karena itu, proses pelapisan menjadi hal yang penting karena mempengaruhi kekuatan lapisan TBC. Pada penelitian ini, proses pelapisan TBC dilakukan dengan metode plasma spray. Parameter proses plasma spray yaitu feed rate, jarak penyemprotan, dan post heat treatment divariasikan dengan tujuan untuk mendapatkan parameter proses pelapisan yang optimal dengan hasil lapisan TBC yang memiliki ikatan tarik lapisan yang kuat, jumlah porositas yang rendah, dan ketahanan erosi yang baik. Pengujian yang dilakukan yaitu morfologi lapisan pada struktur mikro, pengujian SEM-EDS, dan XRD. Pengujian kekerasan dilakukan secara cross-section menggunakan mesin microhardness dengan indentor knoop. Pengujian erosi dilakukan dengan mesin air jet errosion dengan output pengurangan massa sampel. Pengujian ikatan tarik lapisan dilakukan dengan uji tensile bond strength. Tegangan sisa pada lapisan diuji dengan x-ray residual stress analyzer. Hasil dari pengujian didapatkan bahwa material dengan feed rate 6 lb/H dan jarak penyemprotan 4 inci menghasilkan lapisan dengan jumlah porositas yang sedikit, ketahanan erosi yang tinggi, kekuatan tensile bond strength yang tinggi, dan tegangan sisa lapisan yang lebih rendah. Sedangkan parameter post heat treatment memberikan efek peningkatan persentase porositas, menurunkan nilai kekerasan, dan meningkatkan ketahanan erosi.