Pelapisan Alumina pada Stainless Steel dengan Teknik Electrophoretic Deposition: Pengaruh Rapat Arus

Abstract

Electrophoretic Deposition (EPD) adalah suatu teknik yang digunakan untuk membuat benda atau melapisi benda lain. Parameter yang berpengaruh terhadap hasil EPD terdiri atas dua bagian yaitu suspensi dan sistem kelistrikan. Teknik EPD dikembangkan untuk membuat laminat, lapisan tipis dan coating, functionally graded materials (FGMs), dan keramik bertekstur. Bidang aplikasi EPD relatif luas, di antaranya lapisan untuk ketahanan temperatur tinggi, pembuatan penyangga katalis, sensor, sel surya, sel bahan bakar, dan material untuk implantasi. Studi ini menginvestigasi EPD untuk pelapisan alumina pada stainless steel. Teknik ini relatif mudah diaplikasikan. Penelitian diawali dengan sintesis aluminum hidroksida dari aluminum sulfat dan urea. Partikel hasil sintesis kemudian digunakan untuk membuat suspensi untuk EPD. Karakterisasi sistem suspensi meliputi pengukuran diameter partikel dengan teknik Dynamic Light Scattering (DLS), identifikasi mineral dengan X ray Diffraction (XRD), serta pengukuran zeta potensial dan konduktivitas suspensi dengan instrumen Malvern. Pemrosesan dengan EPD dilakukan pada elektroda seluas 6,25cm2, jarak 2 cm dengan variasi rapat arus dari 0,02 hingga 2,61 mA/cm2 selama 3 menit. Setelah dilakukan pelapisan, sampel disinter pada temperatur 1100oC selama 2 jam. Selanjutnya sampel diamati dengan scanning electron microscope. Berdasarkan pengamatan, lapisan yang paling rapat dihasilkan dari proses EPD dengan rapat arus 0,7 mA/cm2. Rapat arus merupakan parameter proses EPD yang sangat berpengaruh terhadap hasil. Rapat arus yang terlalu rendah tidak mampu membentuk lapisan, sedangkan rapat arus yang terlalu tinggi menyebabkan lapisan tidak melekat erat dan rapuh.