Jurnal Teknologi Bahan Nuklir
Vol 1, No 2 (2005): Juni 2005

PENGARUH TEKANAN PENGOMPAKAN, KOMPOSISI Er2O3 DAN PENYINTERAN PADA TEMPERATUR RENDAH TERHADAP KUALITAS PELET UO2 + Er2O3

Abdul Latief (Unknown)
Tata Terbit Saputra (Unknown)
Djoko Kisworo (Unknown)
Slamet Pribadi (Unknown)
Arief Sasongko Adhi (Unknown)



Article Info

Publish Date
29 Jul 2013

Abstract

ABSTRAK PENGARUH TEKANAN PENGOMPAKAN, KOMPOSISI Er2O3 DAN PENYINTERAN PADA TEMPERATUR RENDAH TERHADAP KUALITAS PELET UO2 + Er2O3. Telah dilakukan percobaan pengaruh tekanan pengompakan, komposisi Er2O3 dan sintering pada temperatur rendah terhadap densitas, mikrostruktur, kekerasan dan rasio O/U dari pelet UO2 + Er2O3 dengan tujuan untuk mengetahui tekanan pengompakan, komposisi Er2O3 dan temperatur sinter yang relatif baik agar dapat memberikan kualitas pelet yang memenuhi persyaratan. Sejumlah serbuk UO2 <150 ìm dicampur dengan Er2O3 yang divariasi dari 0 – 1% dan seng stearat 0,4% kemudian dikompakkan dengan tekanan antara 2,93 – 5,23 ton/cm2. Pelet yang terbentuk disinter pada temperatur 1000, 1100 dan 1200 °C, dengan laju pemanasan 250 °C/jam, waktu penahanan 3 jam dalam lingkungan gas argon. Pelet hasil sinter ditentukan densitasnya, diamati mikrostrukturnya dengan mikroskop optik dan diuji kekerasannya dengan alat uji kekerasan Vickers serta dihitung rasio O/U-nya dengan metode gravimetri. Hasil percobaan menunjukkan bahwa tekanan pengompakan antara 2,93 – 4,68 ton/cm2 terhadap pelet UO2 + Er2O3 dengan komposisi Er2O3 0 – 1,0% dapat meningkatkan densitas pelet mentah dari kisaran 45,45 – 51,68% DT (Densitas Teoritis), sedangkan naiknya temperatur sinter antara 1000 – 1200 °C dapat meningkatkan densitas pelet sinter sampai 95,66% DT. Densitas pelet sinter yang memenuhi spesifikasi (92 – 95% DT) diperoleh pada temperatur sinter 1200 °C, tekanan pengompakan 4,10 – 4,68 ton/cm2 untuk komposisi Er2O3 antara 0 – 1,0%. Pada temperatur sinter 1000 °C dan 1100 °C hanya diperoleh densitas pelet sinter dibawah 92% DT. Pengamatan mikrostruktur dilakukan terhadap sampel UO2 + Er2O3 dengan komposisi Er2O3 0 – 1,0% yang dikompakkan pada tekanan 4,68 ton/cm2 dan temperatur sinter 1200 °C mempunyai butir bentuk ekuiaksial (equiaxial). Perubahan komposisi Er2O3 memberikan perbedaan ukuran butir dan kekerasan. Semakin besar komposisi Er2O3 maka butir pelet sinter akan semakin besar yaitu sebesar 8 ìm dan kekerasan akan semakin turun. Kenaikan komposisi Er2O3 pada penyinteran temperatur 1200 °C menyebabkan kenaikan rasio O/U sampai 2,12. KATA KUNCI: Racun dapat bakar, Komposisi Er2O3, Pelet UO2 + Er2O3, Pengompakan, Sintering temperatur rendah, Densitas, Mikrostruktur, Kekerasan, Rasio O/U ABSTRACT INFLUENCE OF COMPACTING PRESSURE, Er2O3 COMPOSITION AND LOW-TEMPERATURE SINTERING ON UO2 + Er2O3 PELLET QUALITY. The influence of compacting pressure, Er2O3 composition and low-temperature sintering on the density, microstructure, hardness and O/U ratio of UO2 + Er2O3 pellets was investigated to determine the optimum condition of compacting pressure, Er2O3 composition and sintering temperature to obtain good quality pellets. UO2 powder of <150ìm in size was mixed with Er2O3 of 1 - 1.0% and zinc stearat of 0.4% and then compacted at pressures of 2.9 – 5.23 ton/cm2. The green pellets were sintered at temperatures of 1000, 1100 and 1200 °C with a heating rate of 250 °C/hour and soaking time of 3 hours in argon atmosphere. The density of the pellets was determined, also the microstructure using optical microscope, hardness using Vickers hardness tester and O/U ratio using gravimetric method. The results showed that compacting pressure of 2.93 – 4.68 ton/cm2 on UO2 + Er2O3 pellets with Er2O3 composition of 0 – 1.0% could enhance green pellet density in the order of 45.45 – 51.68% TD (Theoretical Density), while increasing sintering temperature between 1000 – 1200 °C enhanced sintered pellet density to 95.66% TD. Sintered pellet density of 92 – 95% TD which conform to the specification was obtained at sintering temperature of 1200 °C, compacting pressure of 4.10 – 4.68 ton/cm2, and Er2O3 composition of 0 – 1.0%. At temperature of 1000 and 1100 °C the density of the pellets obtained was <92% TD. The microstructure observation which was done on UO2 + Er2O3 samples with Er2O3 composition of 0 – 1.0%, compacting pressure of 4.68 ton/cm2 and sintering temperature of 1200 °C showed the presence of equiaxial grains. Changes in Er2O3 composition resulted in different grain sizes and hardness. Higher Er2O3 composition increased the size of sintered pellet grain to 8 ìm and decreased its hardness. Increasing Er2O3 composition at sintering temperature of 1200 °C enhanced the O/U ratio up to 2.12.FREE TERMS: Burnable poison, Er2O3 composition, UO2 + Er2O3 pellet, Compacting pressure, Low-temperature sintering, Density, Microstructure, Hardness, O/U ratio<!-- /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin;} -->

Copyrights © 2005






Journal Info

Abbrev

jtbn

Publisher

Subject

Materials Science & Nanotechnology

Description

Jurnal Teknologi Bahan Nuklir, Alamat Redaksi : Penerbit Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN, Kawasan Puspiptek Serpong - Tangerang Selatan 15314, ...