PENGARUH SUBSTITUSI Ca2+ TERHADAP SIFAT MEKANIK MEMBRAN PENGHANTAR ION OKSIGEN La1-xCaxCo0,8Fe0,2O3-δ

Kekerasan tinggi dan koefisien muai panas rendah adalah sifat mekanik yang perlu dimiliki oleh membran rapat penghantar ion oksigen seperti LaCo1-yFeyO3 agar dapat bertahan ketika digunakan. Substitusi La3+ oleh Ca2+ diperkirakan dapat memperbaiki kedua sifat tersebut. LaCo1-yFeyO3 tersubstitusi Ca2+ disiapkan dari oksida-osida logamnya sehingga memiliki komposisi La1-xCaxCo0,8Fe0,2O3-δ (LCCF) dengan 0,1≤x≤0,4 dengan metode solid state melalui kalsinasi pada suhu 1000 °C. Data difraksi sinar-X menunjukkan bahwa serbuk LCCF yang dihasilkan memiliki kekristalan yang tinggi. LCCF tersebut selanjutnya dibuat menjadi membran yang diawali oleh pencetakan melalui penekanan serbuk LCCF dengan beban 6 ton selama 10 menit di dalam cetakan  baja tahan karat dan dilanjutkan dengan sintering hasil pencetakan pada suhu 1250 °C. Hasil pengamatan dengan SEM menunjukkan bahwa kerapatan semua membran LCCF yang dihasilkan sangat tinggi. Kekerasan rata-rata membran yang diukur dengan metode Vicker adalah 902,08;  915,42; 1093; dan 1178,6 HV masing-masing untuk LCCF 9182, 8282, 7382 dan 6482. Pengujian muai panas menunjukkan bahwa LCCF 6482 adalah membran dengan koefisien muai panas tekecil. Selain itu terlihat pula bahwa semakin tinggi jumlah substituen Ca, semakin tinggi pula kekerasannya dan semakin rendah koefisien muai panasnya. Substitusi La3+ oleh Ca2+ menghasilkan membran dengan kerapatan tinggi serta kekerasan dan koefisien muai panas yang lebih baik dalam aplikasi LCCF sebagai membran penghantar ion oksigen.