1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Pengacuan suntikan serbuk komposit titanium aloi-wolastonit
Authors:	Mohd Ikram Ramli (P83500)
Supervisor:	Abu Bakar Sulong, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Titanium alloys Titanium-aluminum alloys Powder metallurgy Moldings Composite materials
Issue Date:	28-Dec-2019
Description:	Komposit aloi titanium/wolastonit (Ti6Al4V/WA) merupakan komposit yang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan implan tisu manusia. Sehingga kini, tiada laporan mengenai penghasilan komposit Ti6Al4V/WA melalui kaedah pengacuan suntikan serbuk (PIM) dilaporkan. Pengacuan suntikan serbuk merupakan proses metalurgi serbuk yang digunakan untuk menghasilkan sesuatu produk dengan kos yang efektif, berbentuk yang kompleks, berketepatan tinggi dan berdimensi kecil. Objektif utama kajian ini untuk mengkaji kebolehprosesan serbuk Ti6Al4V/WA melalui proses PIM. Tumpuan secara terperinci dilakukan terhadap sifat reologi, pembebanan serbuk, pengoptimuman parameter proses suntikan, sifat fizikal dan mekanik jasad sinter serta sifat bioserasi komposit Ti6Al4V/WA. Serbuk Ti6Al4V dan WA yang digunakan masing-masing adalah bersaiz 4.43 µm dan 2.99 µm. Penghasilan bahan suapan dilakukan dengan mencampurkan serbuk dengan bahan pengikat yang terdiri daripada 60 wt.% stearin sawit dan 40 wt.% polietilena pada nisbah komposisi serbuk 70:30, 80:20, dan 90:10. Pembebanan serbuk yang diperoleh adalah 60.0 vol.% (70:30), 61.0 vol.% (80:20), dan 67 vol.% (90:10). Keputusan reologi terhadap semua pembebanan menunjukkan aliran pseudoplastik. Nilai indeks kebolehaliran yang diperoleh adalah dalam julat 0.383 ≤ n ≤ 0.75. Parameter optimum berdasarkan kaedah Taguchi bagi proses penyuntikan adalah seperti berikut: suhu penyuntikan ialah 130 °C, suhu acuan ialah 50 °C, tekanan penyuntikan adalah 1.3 MPa dan masa pegangan adalah 10 saat menggunakan sandaran ketumpatan. Proses penyahikatan larutan dijalankan dengan rendaman di dalam larutan heptana dengan masa pegangan 6 jam pada suhu 60 °C untuk menyingkirkan stearin sawit. Seterusnya, penyahikatan terma dijalankan pada suhu 500 °C dalam persekitaran gas argon dengan masa pegangan 3 jam untuk menyingkirkan polietilena. Proses pensinteran dijalankan berdasarkan variasi parameter seperti: suhu pensinteran (1100 °C - 1300 °C), masa pensinteran (60, 180, dan 300 minit), dan kadar pemanasan serta penyejukan (2 -4 °C/min) dalam persekitaran vakum. Sifat bioserasi jasad sinter komposit Ti6Al4V/WA diperoleh melalui ujikaji bioserasi menggunakan larutan PrestoBlue™. Liang-liang yang terbentuk pada jasad tersinter didapati berkurang dengan peningkatan suhu pensinteran. Sifat mekanik jasad sinter komposit Ti6Al4V/WA adalah berada dalam julat sifat mekanik tulang manusia. Berdasarkan nisbah 90:10, ketumpatan jasad sinter tertinggi Ti6Al4V/WA adalah 4.14 g/cm3 iaitu 97.9% daripada ketumpatan teori dengan peratus pengecutan sebanyak 8.96% berbanding jasad hijau apabila disinter pada suhu 1300 °C. Kekuatan lenturan tertinggi adalah 63.85 MPa manakala modulus Young adalah 18.10 ±1.74 GPa berbanding 10 - 30 GPa modulus Young tulang. Kekerasan jasad sinter yang diperoleh adalah 593.22 ±9.56 HV. Analisis XRD menunjukkan kewujudan fasa α-Ti dan β-Ti. Fasa β-wolastonit (β-WA) terbentuk pada suhu pensinteran 1100 °C manakala berubah kepada fasa α-WA apabila disinter pada suhu 1200 °C dan 1300 °C. Jumlah penyerapan sel meningkat dengan peningkatan hari rendaman menunjukkan pertumbuhan sel berlaku. Hal ini membuktikan komposit Ti6Al4V/WA tidak toksik. Berdasarkan keputusan penyelidikan yang diperoleh, boleh dirumuskan bahawa penghasilan komposit Ti6Al4V/WA melalui proses PIM dapat dilaksanakan dan melalui penambahbaikan, ia boleh digunakan sebagai bahan implan untuk tulang manusia.,Ph.D.
Pages:	205
Call Number:	TN693.T5M835 2019 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.