Description
|
Pembuatan kawat superkonduktor Nb3Sn dengan metode nano-powder -in-tube untuk aplikasi kumparan pada peralatan Magnetic Resonance Imaging (MRI) transmisi otomotif CVT. Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan salah satu peralatan kesehatan yang berfungsi untuk mengobservasi otak, tulang belakang, pelvis, bahkan pembuluh darah, dengan komponen utamanya adalah kawat superkonduktor. Adapun paduan Ci-Nb-Sn dan Nb3Sn adalah bahan paduan kunci dalam kawat Cu-Nb-Sn. Indonesia dalam hal ini Pulau Bangka memiliki cadangan timah yang dapat dimanfaatkan untuk bahan baku kawat superkonduktor. Penelitian ini ditujukan untuk membuat prototipe billet monofilament dan multi filament kawat superkonduktor, serta melakukan karakterisasi dan pengujian bahan superkonduktor yang didesain. Pada tahun pertama (2010) kegiatan difokuskan pada karakterisasi material campuran serbuk Nb-Sn untuk melihat suhu optimal dan waktu pembentukan Nb3Sn dijadikan sebagai dasar pembuatan kawat superkonduktor. Terdapat 5 langkah untuk mengetahui karakteristik tersebut, yaitu 1) Mencampur serbuk Nb dan Sn dengan komposisi tertentu; 2) Membuat serbuk butir 1) menjadi kompak; 3) Menempatkan sampel ke dalam tabung vakum; 4) Proses perlakuan panas pada suhu dan waktu tertentu; 5) Analisis sampel dengan Differential Thermal Analyzer (DTA), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Electron Diffraction Spectra (EDS). Karakterisasi Nb3Sn menunjukkan bahwa waktu minimum yang diperlukan untuk milling campuran Nb dan Sn adalah 3 jam. Dari hasil DTA diketahui pembentukan NB3Sn terjadi pada 700°C, dan semakin lama waktu pemanasan fase intermetalik Nb3Sn semakin banyak. Pada tahun·ke 2 (2011), dilakukan pembuatan kawat konduktor menurut metode Nano-Powder-In- Tube dengan tahapan 1) Preparasi bahan; 2) Pembuatan billet mono-filament; 3) Penarikan kawat mono-filament; 4) Perlakuan panas untuk rekristalisasi; 5) Pembuatan billet multi-filament; 6) Penarikan kawat multi-filament; 7) Perlakuan panas pembentukan fase intermalik Nb3Sn; 8) Analisis morfologi dan komposisi Nb3Sn. Hasil penelitian menunjukan bahwa proses milling mengakibatkan pengecilan ukuran dan membuat permukaan Sn diselimuti Nb yang mempermudah proses substitusi antara Nb dan Sn dalam membentuk fase intermalik Nb3Sn, dengan waktu milling minimal 3 jam. Pada variasi persentase atom Sn 18%, 22%, dan 26% dengan waktu milling 3 jam menunjukkan bahwa Sn akan melebur pada temperatur 236°C dan pembentukan fase intermalik Nb3Sn terjadi pada temperatur sekitar 700°C. Dari keseluruhan proses terlihat Nb dan Sn masih banyak tersisa sehingga diperlukan tambahan waktu dan temperatur proses. Namun, pada temperatur 300°C mengakibatkan terbentuk fase intermalik Nb3Sn yang sangat rapuh. Waktu proses 96 jam dengan temperatur 700°C menunjukan bahwa bubuk Nb3 dan Sn berdifusi dengan baik membentuk Nb3S, dan proses pemanasan harus dilakukan di dalam ruangan vakum agar tidak terjadi proses oksidasi pada campuran Nb dan Sn. (2011)
|