Melola Discovery

← Melola Discovery

Jurnal SINTA 1

Kajian Literatur Karakteristik Lapisan Keramik Oksida yang Ditumbuhkan Diatas Paduan Zirkonium dengan Metode Plasma Electrolytic Oxidation

INDONESIAN JOURNAL OF APPLIED PHYSICS · Vol. 12 No. 1 (2022) · hlm. 19–34

DOI
10.13057/ijap.v12i1.49853
ISSN
2477-6416, 2089-0133
Terbit
2022-04-12
Penerbit
Department of Physics, Sebelas Maret University
Bahasa
eng

Abstrak

Bahan Zircaloy-4 telah digunakan sebagai bahan kelongsong elemen bakar reaktor nuklir tipe pressurized water reactor, PWR. Kelongsong Zr-4 tersebut menghadapi kondisi temperatur dan tekanan tinggi, iradiasi neutron, dan penyerapan gas (hidrogen, oksigen). Pada suhu dan tekanan tinggi, paduan Zr-4 mudah mengalami oksidasi dan kecepatan oksidasi meningkat pada suhu 800-1200°C. Upaya untuk meningkatkan ketahanan oksidasi kelongsong Zr-4 adalah pelapisan permukaan dengan metode seperti thermal spray, physical vapor deposition, cladding, heat treatment, dan chemical vapor deposition. Pada artikel review ini menggambarkan dan menjelaskan metode pelapisan alternatif yaitu plasma electrolytic oxidation (PEO) yang secara khusus diaplikasikan pada substrat zirkonium. Aspek lain yang dibahas adalah parameter proses yang mempengaruhi kualitas lapisan, dan karakteristik yang khas dari lapisan yang dihasilkan dengan metode PEO. Plasma electrolytic oxidation (PEO) merupakan metode pelapisan yang menjanjikan untuk menghasilkan lapisan oksida keramik dengan kekuatan mekanik dan termal yang tinggi. Proses PEO menggunakan peralatan yang sederhana dan bahan yang ramah lingkungan. Lapisan oksida zirkonium (ZrO2) yang terbentuk pada permukaan substrat Zr-4 mempunyai titik lebur sangat tinggi yaitu 2715°C dan tampang lintang neutron termal sangat rendah yaitu 0,18 barn. Karakteristik lapisan oksida keramik yang dihasilkan dipengaruhi oleh parameter proses PEO yaitu rapat arus, jenis dan konsentrasi elektrolit, bahan aditif pada elektrolit dll. Hingga saat ini, proses pelapisan metode PEO pada paduan Zirkonium (Zr) relatif belum banyak dibahas secara mendalam jika dibandingkan dengan logam lainnya seperti Al, Mg, dan Ti. Salah satu permasalahan yang masih dihadapi dalam pelapisan PEO terhadap substrat Zr-4 adalah porositas relatif tinggi dan jumlah fasa t-ZrO2 pada inner dan outer layer yang relatif rendah yang dapat mengurangi kekuatan mekanik dan ketahanan korosinya. Penyelesaian masalah untuk meningkatkan kualitas lapisan PEO adalah dengan optimasi parameter proses PEO yaitu rapat arus,dan jenis dan konsentrasi elektrolit. Dalam kajian literatur ini didiskusikan strategi optimasi rapat arus, penggunaan variasi elektrolit, dan penambahan aditif pada proses PEO untuk meningkatkan sifat mekanik dan korosi lapisan Modifikasi permukaan dengan proses PEO dapat diaplikasikan pada paduan zirkonium termasuk paduan Zr-4 sebagai komponen atau kelongsong bahan bakar reaktor nuklir tipe PWR. Metode PEO ini sangat potensial digunakan pada kelongsong Zr-4 untuk meningkatkan ketahanan oksidasi suhu tinggi dan meningkatkan efisiensi bahan bakar didalam reaktor nuklir.

Kata kunci

Jaringan kolaborasi para penulis

20 penulis · 82 tautan kepenulisan bersama · 69 lintas organisasi

Arahkan kursor atau ketuk sebuah nama untuk menyorot rekan penulisnya. Klik dua kali untuk membuka halaman penulis.

  • University of Indonesia
  • National Research and Innovation Agency
  • State University of Jakarta
  • Nasional University
  • Atma Jaya Catholic University of Indonesia
  • Mercu Buana University
  • Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta
  • Organisasi lain
  • Organisasi berbeda
  • Organisasi sama
  • Afiliasi tidak diketahui
  • Garis lebih tebal = lebih banyak artikel bersama · lingkaran lebih besar = lebih banyak artikel
Tampilkan sebagai tabel
Rekan penulisOrganisasiArtikel bersama
Dwi NantoSyarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta2
Ferry Budhi SusetyoState University of Jakarta2
Sigit Dwi YudantoNational Research and Innovation Agency2
Basori BasoriNasional University2
Daniel EdbertAtma Jaya Catholic University of Indonesia2
Evi Ulina Margaretha SitumorangAtma Jaya Catholic University of Indonesia2
Cahaya RosyidanUniversitas Trisakti2
Bambang SoegijonoUniversity of Indonesia1
Syamsuir SyamsuirState University of Jakarta1
RuliyantaNasional University1
Rosika KriswariniNational Research and Innovation Agency1
Heri HardiyantiNational Research and Innovation Agency1
Fajar Al AfghaniUniversity of Indonesia1
Sri RahmadaniUniversity of Indonesia1
Ravi NaldiUniversity of Indonesia1
Imam HidayatMercu Buana University1
Supaat ZakariaUngku Omar Polytechnic1
Antonio Gogo HutagaolMercu Buana University1

Afiliasi berasal dari OpenAlex; metadata OAI-PMH jurnal tidak memuatnya. Penulis tanpa ID OpenAlex dicocokkan berdasarkan nama, sehingga dua orang bisa tergabung atau satu orang bisa terpisah.

Sumber metadata: OAI-PMH (metadata jurnal) https://jurnal.uns.ac.id/ijap/oai, pertama di-harvest 8 Nov 2026, terakhir terlihat 8 Nov 2026.
Metadata asli (oai_dc) 
<oai_dc:dc xmlns="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:oai_dc="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/  http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd">
	<dc:title xml:lang="en-US">Kajian Literatur Karakteristik Lapisan Keramik Oksida yang Ditumbuhkan Diatas Paduan Zirkonium dengan Metode Plasma Electrolytic Oxidation</dc:title>
	<dc:creator>Ajiriyanto, Maman Kartaman</dc:creator>
	<dc:creator>Anawati, Anawati</dc:creator>
	<dc:subject xml:lang="en-US">Kelongsong Zr-4; Plasma Electrolytic Oxidation; elektrolit silikat dan aluminat; aditif Y2O3, bahan bakar nuklir.</dc:subject>
	<dc:description xml:lang="en-US">Bahan Zircaloy-4 telah digunakan sebagai bahan kelongsong elemen bakar reaktor nuklir tipe pressurized water reactor, PWR. Kelongsong Zr-4 tersebut menghadapi kondisi temperatur dan tekanan tinggi, iradiasi neutron, dan penyerapan gas (hidrogen, oksigen).  Pada suhu dan tekanan tinggi, paduan Zr-4 mudah mengalami oksidasi dan kecepatan oksidasi meningkat pada suhu 800-1200°C. Upaya untuk meningkatkan ketahanan oksidasi kelongsong Zr-4 adalah pelapisan permukaan dengan metode seperti thermal spray, physical vapor deposition, cladding, heat treatment, dan chemical vapor deposition. Pada artikel review ini menggambarkan dan menjelaskan metode pelapisan alternatif yaitu plasma electrolytic oxidation (PEO) yang secara khusus diaplikasikan pada substrat zirkonium. Aspek lain yang dibahas adalah parameter proses yang mempengaruhi kualitas lapisan, dan karakteristik yang khas dari lapisan yang dihasilkan dengan metode PEO. Plasma electrolytic oxidation (PEO) merupakan metode pelapisan yang menjanjikan untuk menghasilkan lapisan oksida keramik dengan kekuatan mekanik dan termal yang tinggi. Proses PEO menggunakan peralatan yang sederhana dan bahan yang ramah lingkungan. Lapisan oksida zirkonium (ZrO2) yang terbentuk pada permukaan substrat Zr-4 mempunyai titik lebur sangat tinggi yaitu 2715°C dan tampang lintang neutron termal sangat rendah yaitu 0,18 barn. Karakteristik lapisan oksida keramik yang dihasilkan dipengaruhi oleh parameter proses PEO yaitu rapat arus, jenis dan konsentrasi elektrolit, bahan aditif pada elektrolit dll. Hingga saat ini, proses pelapisan metode PEO pada paduan Zirkonium (Zr) relatif belum banyak dibahas secara mendalam jika dibandingkan dengan logam lainnya seperti Al, Mg, dan Ti. Salah satu permasalahan yang masih dihadapi dalam pelapisan PEO terhadap substrat Zr-4 adalah porositas relatif tinggi dan jumlah fasa t-ZrO2 pada inner dan outer layer yang relatif rendah yang dapat mengurangi kekuatan mekanik dan ketahanan korosinya. Penyelesaian masalah untuk meningkatkan kualitas lapisan PEO adalah dengan optimasi parameter proses PEO yaitu rapat arus ,dan jenis dan konsentrasi elektrolit. Dalam kajian literatur ini didiskusikan strategi optimasi rapat arus, penggunaan variasi elektrolit, dan penambahan aditif pada proses PEO  untuk meningkatkan sifat mekanik dan korosi lapisan Modifikasi permukaan dengan proses PEO dapat diaplikasikan pada paduan zirkonium termasuk paduan Zr-4 sebagai komponen atau kelongsong bahan bakar reaktor nuklir tipe PWR. Metode PEO ini sangat potensial digunakan pada kelongsong Zr-4 untuk meningkatkan ketahanan oksidasi suhu tinggi dan meningkatkan efisiensi bahan bakar didalam reaktor nuklir.</dc:description>
	<dc:publisher xml:lang="en-US">Department of Physics, Sebelas Maret University</dc:publisher>
	<dc:contributor xml:lang="en-US"></dc:contributor>
	<dc:date>2022-04-12</dc:date>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/article</dc:type>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
	<dc:type xml:lang="en-US">Peer-reviewed Article</dc:type>
	<dc:format>application/pdf</dc:format>
	<dc:identifier>https://jurnal.uns.ac.id/ijap/article/view/49853</dc:identifier>
	<dc:identifier>10.13057/ijap.v12i1.49853</dc:identifier>
	<dc:source xml:lang="en-US">INDONESIAN JOURNAL OF APPLIED PHYSICS; Vol 12, No 1 (2022): April; 19-34</dc:source>
	<dc:source>2477-6416</dc:source>
	<dc:source>2089-0133</dc:source>
	<dc:language>eng</dc:language>
	<dc:relation>https://jurnal.uns.ac.id/ijap/article/view/49853/35440</dc:relation>
	<dc:rights xml:lang="en-US">Copyright (c) 2022 INDONESIAN JOURNAL OF APPLIED PHYSICS</dc:rights>
</oai_dc:dc>