ANALISA MORFOLOGI DAN KOMPOSISI HASIL PEMBENTUKAN ELEKTRODEPOSISI DENGAN VARIASI RAPAT ARUS LAPISAN KOMPOSIT NI/SI3N4

Santa Melenia Putri Sinaga; Esmar Budi; Iwan Sugihartono

doi:10.21009/03.1101.FA13

Authors

Santa Melenia Putri Sinaga Program Studi Fisika, Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur 13220, Indonesia
Esmar Budi Program Studi Fisika, Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur 13220, Indonesia
Iwan Sugihartono Program Studi Fisika, Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur 13220, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.21009/03.1101.FA13

Abstract

Abstrak

Telah dilakukan penelitian yaitu menganalisa morfologi dan komposisi hasil pembentukan elektrodeposisi dengan variasi rapat arus lapisan komposit Ni/Si₃N₄. Proses pelapisan tersebut menggunakan metode elektrodeposisi selama 30 menit dan suhu sebesar 45 pada substrat Tungsten Karbida dengan komposisi larutan elektrolit yang terdiri dari NiCl₂.6H₂O 0.17 M, NiSO₄.6H₂O 0.38 M, Si₃N₄ 6 gr/L, H₃BO₃ 0.49 M, dan Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) 0,6 gr/L. Elektroda yang digunakan yaitu Platina (Pt) sebagai elektroda pembanding dan Tungsten Karbida (WC) sebagai elektroda kerja. Variasi rapat arus yang digunakan yaitu 0,4 mA/mm², 0,6 mA/mm² dan 0,8 mA/mm². Selanjutnya, Komposisi dan morfologi permukaan dianalisis menggunakan SEM/EDS. Hasil analisis menunjukkan bahwa semakin meningkatnya rapat arus maka morfologi permukaan lapisan akan semakin halus, dan hasil analisis komposisi menunjukkan bahwa terdapat adanya unsur Ni dan Si₃N₄di dalam lapisan sesuai dengan yang direncanakan.

Kata-kata kunci: Morfologi, Komposisi, Elektrodeposisi, Lapisan komposit Ni/Si₃N₄, Rapat Arus

Abstract

A Research was about analyzing the morphology and composition of the electrodeposition formation results with variations in the current density of the Ni/Si₃N₄composite coating. The coating process uses the electrodeposition method for 30 minutes and a temperature of 45 on a Tungsten Carbide substrate with an electrolyte solution composition consisting of 0.17 M NiCl₂.6H₂O, 0.38 M NiSO₄.6H₂O, 6 gr/L Si₃N₄, 0.49 M H₃BO₃, and Sodium Dodecyl Sulfate. (SDS) 0.6 gr/L. The electrodes used are Platinum (Pt) as the reference electrode and Tungsten Carbide (WC) as the working electrode. The variations of current density used are 0.4 mA/mm², 0.6 mA/mm² and 0.8 mA/mm² . Furthermore, the composition and surface morphology were analyzed using SEM/EDS. The results of the analysis show that the current growth makes the surface morphology smoother, and the results of the analysis show that there are no Ni and Si3N4 elements in the layer as planned.

Keywords: Morphology, Electrodeposition, Ni/Si₃N₄ Composite layer, Current Density

References

[1] A. Kusairi, S. R. Siswanto, “DIKTAT BAHAN KULIAH : MATERIAL TEKNIK,” Banjarmasin: Universitas Lambung Mangkurat, 2016.
[2] J. Jacobs, T. Kilduff, “Engineering Material Technology : Structure, Processing, Properties and Selection,” New York : Prentice hall Inc., vol. 5, 2005.
[3] Hartono. J. Sukanto, Yudo, “Analisa Teknik Kekuatan Mekanis Material Komposit Berpenguat Serat Ampas Tebu (Baggase) Ditinjau Dari Kekuatan Tarik dan Impak,” Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kelautan, Universitas Negeri Semarang, vol. 5, no. 2, pp. 95-101, 2008.
[4] M. Karbasih, N. Yasdian, A. Vahidian, “Development of Electro-co-deposite Ni-TiC Nano-Particle Reinforce Nano Composite Coatings,” Surface & Coatings Technology, vol. 207, pp. 587-593, 2012.
[5] I. K. Suarsana, “Pengaruh Waktu Pelapisan pada Tembaga dalam Pelapisan Khrom Dekoratis Terhadap Tingkat Kecerahan dan Ketebalan Lapisan,” Jurnal Energi dan Manufaktur Teknik Mesin Cakram, vol. 2, no. 1, pp. 48-60, 2008.
[6] B. Esmar, I. Sugihartono, Muarif, “Sintesis Lapisan Tipis Komposit Ni-TiAlN Menggunakan Teknik Elektrodeposisi Dalam Menurunkan Laju Korosi Pada Substart High Speed (HSS),” Prosiding Seminar Nasional Fisika (E-Journal), vol. 4, 2015.
[7] A. J. Sheikh, J. Bailey, “High-temperature wear of cemented tungsten carbide tools while machining particleboard and fiberboard,” Journal of Wood Science, vol. 45, no. 6, pp. 445-455, 1999.
[8] E. Budi, “ Potensi Pembentukan Lapisan Super dan Ultra Keras Senyawa Komposit Nitrida Menggunakan Kaidah Elektrodeposisi,” Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, vol. 1, no. 2, pp. 187-194, 2016.
[9] Lazic et al., “The Influence of the Deposition Parameter on the Porosity of Thin Alumina Films on Steel,” Jurnal Serbian Chemistry Society, vol. 69, no. 3, pp. 239-249, 2004.
[10] Lu et al., “Effect of BathTemperature on the Microstructural Properties of Electrodeposited Nanocrystalline FeCo Films,” International Journal of Electrochemical Science, vol. 8, pp. 8218-8226, 2013.