Analisis Kristalinitas Nano Alpha-Alumina (Sphere) Pada Proses Pendinginan Menggunakan Simulasi Dinamika Molekul

Abstract

Alumina merupakan senyawa Alumunium dimana bereaksi terhadap oksigen, dan dituliskan secara ilmiah Al2O3. Alumina (Al2O3) secara luas digunakan dalam berbagai aplikasi karena memiliki sifat fisik dan kimia yang unggul seperti tahan terhadap panas yang tinggi, isolator listrik yang baik, tahan abrasi dan memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Metode yang digunakan yaitu simulasi dinamika molekul yang merupakan suatu teknik untuk mencontoh proses yang terjadi dalam suatu sistem pada keadaan lingkungan yang nyata dengan bantuan perangkat komputer dan variabel yang digunakan yaitu struktur kristal Alpha-Alumina dengan massa unsur atom alumunium 28,99 kg/kmol dan massa unsur atom oksigen 15,9 kg/kmol, serta menggunakan potensial Lennard-Jones. Pada proses simulasi ini laju temperatur pendinginan yang digunakan adalah 1010K/s,1011K/s dan 1012K/s dengan temperatur sebesar 5000 K – 300 K serta jumlah atom sebesar 2630 atom. Variasi 1010 K/s menghasilkan fungsi distribusi radial tertinggi dengan angka peak sekitar 550.000, sedangkan pada variasi laju 1011 K/s peak yang dihasilkan pada fungsi distribusi radial adalah 45.000 dan pada variasi 1012 K/s menghasilkan peak pada angka 15.000. Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa tingkat kristalinitas dari material nano Alumina dengan variasi laju temperatur pendinginan 1010 K/s menghasilkan peak yang lebih, ini membuktikan bahwa ikatan atom Al2O3 belum sepenuhnya terbentuk karena jarak antar atom – atom yang berdekatan masih sedikit dan belum memungkinkan untuk terbentuknya struktur atom Al2O3. Distribusi atom tersebut hanya terjadi pada variasi 1010K/s yaitu pada cluster yang jumlah atomnya <10, sedangkan pada cluster yang jumlah atomnya <5 berkurang atau sebagian besar lepas. Hal tersebut disebabkan oleh atom- atom yang berada pada cluster yang memiliki jumlah sedikit sebagian besar akan melepaskan ikatanya dan berikatan dengan cluster yang memiliki junlah atom lebih banyak.