Pengoptimuman parameter sonikasi dan pengacauan magnetik bagi mendapatkan penyerakan sebati komposit kuprum-grafin berdasarkan sifat morfologi

Kajian mengenai grafin kini semakin meluas disebabkan sifat kebolehaliran terma yang mampu meningkatkan potensi bahan komposit. Penambahan grafin dalam matriks kuprum dikaji dengan menggunakan gabungan bahan pengikat iaitu polietilena glikol (PEG), polimetil metakrilat (PMMA) dan asid stearik. Penggunaan grafin sebagai bahan pengisi dalam matriks kuprum merupakan pendekatan baru yang bertujuan untuk meningkatkan kebolehaliran terma produk yang dihasilkan. Namun, penambahan grafin dalam matriks kuprum boleh menyebabkan ketidaksamarataan zarah komposit kerana penggumpalan zarah-zarah grafin. Oleh itu, kaedah sonikasi dan pengacauan magnetik semasa proses pra-campuran digunakan bagi menghasilkan bahan suapan yang sebati dan penyerakan grafin yang lebih baik tanpa penggumpalan. Suhu proses sonikasi telah ditetapkan pada 55˚C dengan masa sonikasi yang berbeza iaitu 30 minit, 60 minit dan 90 minit. Bagi proses pengacauan magnetik, parameter yang digunakan adalah 55˚C, selama 21 jam pada kelajuan yang berbeza iaitu 300, 350 dan 400 rpm. Analisis imej Pancaran Medan Mikroskopi Elektron Pengimbasan (FESEM) dan Pemetaan EDX telah dijalankan bagi mengkaji penyerakan grafin dalam komposit kuprum grafin. Keputusan menunjukkan hasil yang lebih baik diperoleh selepas proses sonikasi dan pengacauan magnetik dijalankan. Penyerakan terbaik yang lebih seragam dan sebati diperoleh pada masa sonikasi 60 min dan pengacauan magnetik pada kelajuan sederhana iaitu 350 rpm. Zarah grafin didapati kurang bertumpu pada satu tempat dan penggumpalan semula juga tidak berlaku. Penyerakan sebati ini menjadikan hubungan antara muka zarah-zarah grafin dan kuprum menjadi lebih baik seterusnya mampu mengurangkan keliangan bagi penghasilan jasad akhir

Effect of mechanical properties with addition of graphene nano-platelets in Cu/ GNPs composite- green part

Graphene is one of the best reinforcement materials but have a strong tendency to agglomerate and will affect the final properties of the composite. Effect of mechanical properties with addition of Graphene Nano-platelets (GNPs) in copper through powder injection molding (PIM) process was investigated. 2 feedstocks was prepared, one is Cu 100% and Cu/0.5 vol.% GNPs. Both feedstocks use same powder loading, 62% powder and 38% binder and the binder system used for this study consist of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA) and stearic acid (SA). The feedstocks were sonicated, and ball milled using the same parameters and then continue with until injection process. The produced green part strength and density were tested. The main reason to for density testing is to determine either addition of GNPs will affect the composite density The average green density for Cu 100% is 5.835 g/cm3, which is 99.84 % from the theoretical density. Meanwhile for Cu/GNps 0.5%, the average density is 5.874 g/cm3, which is 99.91 % from the theoretical density. For the green strength, the average maximum flexural strength for Cu 100% is 15.29 MPa and 14.32 MPa for Cu/0.5 vol.% GNPs. Even though the density of Cu/GNPs composites decrease with addition of 0.5 vol% GNPs but both sample strength indicates good mechanical properties and suitable for debinding and sintering process