EFEK WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS DAN
MIKROSTRUKTUR BAHAN MAGNETIK NdFeB
SKRIPSI
ANDINI FADILA NST
130801037
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
EFEK WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MIKROSTRUKTUR BAHAN MAGNETIK NdFeB
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
ANDINI FADILA NST
130801037
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBAR PENGESAHAN
EFEK WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MIKROSTRUKTUR BAHAN MAGNETIK NdFeB
OLEH :
Andini Fadila Nst NIM : 130801037
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
Pembimbing 1 Pembimbing 2
Candra Kurniawan, M.Si. Drs. Herli Ginting, MS NIP. 198810032010121003 NIP. 195505191986011001
Diketahui Oleh :
Departemen Fisika FMIPA USU Pusat Penelitian Fisika-LIPI
Ketua, Kepala,
PERSETUJUAN
Judul : Efek Waktu Milling Terhadap Sifat Fisis Dan Mikrostruktur Bahan Magnetik NdFeB.
Kategori : Skripsi
Nama : Andini Fadila Nst
Nomor Induk Siswa : 130801037
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam(FMIPA) Universitas SumateraUtara
NIP: 198810032010121003 NIP: 195505191986011001
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
PERNYATAAN
EFEK WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MIKROSTRUKTUR BAHAN MAGNETIK NdFeB
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2017
Andini Fadila Nst
EFEK WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS DAN MIKROSTRUKTUR BAHAN MAGNETIK NdFeB
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan magnet NdFeB dengan variasi waktu milling (0, 15, 30, 60 dan
180 menit). Bahan yang digunakan yaitu NdFeB Flakes, MQP-B+ dan MQA dengan variasi
waktu milling (0, 15, 30, 60 dan 180 menit). Tiga bahan yang digunakan di preparasi secara
terpisah. Preparasi sampel dimulai dari penggerusan bahan secara terpisah dengan ayakan
325 mesh lalu di wet milling dengan variasi waktu (0, 15, 30, 60 dan 180 menit)
menggunakan toluen dan jenis milling yang digunakan adalah HEM. Serbuk yang telah di
wet milling dikeringkan dan dikarakterisasi. Karakterisasi sampel meliputi true density, PSA,
XRD, SEM-EDS dan VSM. Dari hasil true density dan PSA semakin lama waktu milling
yang dilakukan pada bahan cenderung menurunkan nilai true density dan ukuran partikel.
Hasil analisis XRD menunjukkan terbentuk 2 fasa yaitu fasa mayor Nd2Fe14B dan fasa minor
Fe. Fasa yang terbentuk semakin berkurang dengan waktu milling yang semakin lama. Dan
hasil uji VSM bahwa sifat magnetik dari serbuk menurun seiring bertambahnya waktu
milling. Hal yang menarik dihasilkan pada serbuk MQP-B+ yang di milling selama 60 menit
dengan sifat magnetik yang meningkat pada waktu milling 60 menit dengan nilai Hc 5,969
kOe.
EFFECT MILLING TIME OF PHYSICAL PROPERTIES AND
MICROSTRUCTURE MAGNETIC MATERIAL NdFeB
ABSTRACT
Study of NdFeB magnet has been made with variation of milling time (0, 15, 30, 60
and 180 minutes). The materials used are NdFeB Flakes, MQP-B + and MQA with
variation of milling time (0, 15, 30, 60 and 180 min). Three materials used in the
preparation separately. Sample preparation was started from scouring material
separately with 325 mesh sieve and then in wet milling with time variation (0, 15, 30,
60 and 180 min) using toluene and the type of milling used was HEM. Powder that
has been in wet milling is dried and characterized. The sample characterization
includes true density, PSA, XRD, SEM-EDS and VSM. From true density and PSA
results, the longer milling time performed on the material tends to decrease the true
density and particle size. The result of XRD analysis shows 2 phase is major phase
Nd2Fe14B and Fe minor phase. The phase formed decreases with the longer milling
time. And the VSM test results that the magnetic properties of the powder decreases
with increasing milling time. Interestingly, the MQP-B + powder was milled for 60
minutes with magnetic properties increased at 60 minutes with a Hc 5,969 kOe.
DAFTAR ISI
1.6 Tempat dan Waktu Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 4
2.3 Klasifikasi Magnet Material 10
2.3.1 Magnet Lunak (Soft Magnetic Material) 10
2.4 Kurva Histerisis 11
2.5 Magnet Permanen 12
2.5.1 Magnet Permanen NdFeB 13
2.5.2 Struktur Kristal Magnet NdFeB 14
2.5.3 Sifat Fisis Magnet NdFeB 15
2.9 Karakterisasi Material Magnet 20
2.9.1 Sifat Fisis 20
2.9.2 Mikrostruktur 22
2.9.3 Sifat Magnet 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 30
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 30
3.3 Diagram Alir Penelitian 33
3.4 Variabel Eksperimen 34
3.4.1 Variabel Penelitian 34
3.4.2 Variabel Percobaan yang diuji 34
3.5 Prosedur Penelitian 34
3.5.1 Hand Mortar 35
3.5.2 Proses Milling 35
3.6 Pengujian 36
3.6.1 Analisa Ukuran Partikel Serbuk Magnet 36
3.6.2 Analisa Struktur Kristal dan Mikrostruktur Serbuk
Magnet 37
3.6.3 Sifat Fisis 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 41
4.1 Karakterisasi Serbuk Magnet 41
4.1.1 True Density 41
4.1.2 Analisa Struktur Kristal dan Fasa Serbuk Magnet 42
4.1.3 Analisa Ukuran Diameter Partikel Serbuk Magnet 46
4.1.4 Analisa Mikrostruktur Serbuk Magnet 50
4.1.5 Analisa Komposisi Unsur dari Serbuk Magnet 53
4.2 Pengujian Sifat Magnet 54
4.2.1 Pengujian Serbuk Magnet dengan VSM (Vibrating
Sample Magnetometer) 54
4.2.2 Pengujian Bonded Magnet dengan VSM 58
4.4.3 Pengujian Kuat Medan Magnet dengan Gaussmeter 60
4.3 Karakterisasi Bonded Magnet 61
4.3.1 Bulk Density 61
4.3.2 Pengujian Kuat Medan Magnet dengan Gaussmeter 62
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 67
5.1 Kesimpulan 67
5.2 Saran 68
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
1. Parameter Kemagnetan Beberapa Bahan Ferromagnetik 13
2. Karakteristik Magnet NdFeB 15
3. Hasil Pengujian Densitas Serbuk Tanpa milling dan Hasil proses
milling 41
4. Hasil Pengukuran PSA Serbuk NdFeB Flakes tanpa milling dan
hasil proses milling 46
5. Hasil Pengukuran PSA Serbuk MQP-B+ tanpa milling dan hasil
proses milling 47
6. Hasil Pengukuran PSA Serbuk MQA tanpa milling dan hasil
proses milling 49
7. Komposisi (at%) setiap element dari serbuk NdFeB Flakes,
MQP-B+ dan MQA 53
8. Hasil Pengujian VSM serbuk NdFeB Flakes, MQP-B+ dan MQA
tanpa milling dan hasil proses milling 54
9. Hasil Pengujian VSM Bonded Magnet NdFeB Flakes, MQP-B+
dan MQA tanpa milling dan hasil proses milling 58
10.Hasil Pengujian Bulk Density bonded magnet tanpa milling dan
bonded magnet hasil proses milling 61
11.Hasil pengukuran kuat medan magnet bonded magnet NdFeB
Flakes, MQP-B+ dan MQA tanpa milling dan hasil proses milling
selama 30 menit 63
12. Hasil pengukuran kuat medan magnet bonded magnet NdFeB
Flakes, MQP-B+ dan MQA tanpa milling dan hasil proses milling
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
1. Arah domain-domain dalam bahan paramagnetik sebelum diberi medan
magnet luar 8
2. Arah domain dalam bahan paramagnetik setelah diberi medan magnet luar 8
15.Efek waktu milling terhadap Nilai Densitas Serbuk tanpa milling dan hasil proses milling 42
16.Hasil pengujian XRD serbuk magnet NdFeB Flakes tanpa milling dan hasil proses milling 43
17.Hasil pengujian XRD serbuk magnet MQP-B+ tanpa milling dan hasil proses milling 44
18.Hasil pengujian XRD serbuk magnet MQA tanpa milling dan hasil proses milling 45
20.Grafik Hasil Pengukuran PSA Diameter serbuk dengan efek
waktu milling serbuk MQP-B+ tanpa milling dan hasil milling 48
21.Grafik Hasil Pengukuran PSA Diameter serbuk dengan pengaruh
waktu milling serbuk MQAtanpa milling dan hasil milling 50
22.Foto SEM Serbuk hasil proses milling 30 menit dengan perbesaran
2000 x. (a) NdFeB Flakes (b) MQP-B+ dan (c) MQA 52
23. Kurva histeresis NdFeB Flakes tanpa Milling dan hasil proses
Milling 55
24.Kurva histeresis MQP-B+ tanpa Milling dan hasil proses
Milling 56
25.Kurva histeresis MQA tanpa Milling dan hasil proses Milling 56
26.Kurva histeresis Bonded magnet NdFeB Flakes tanpa Milling
dan hasil proses Milling 59
27. Kurva histeresis Bonded magnet MQP-B+ tanpa Milling
dan hasil proses Milling 59
28.Kurva histeresis Bonded magnet MQA tanpa Milling da
hasil proses Milling 60
29.Efek waktu milling terhadap Nilai Bulk Density Sampel bonded
magnet tanpa milling dan bonded magnet hasil proses milling 62
30.Grafik Kuat Medan Magnet bonded magnet NdFeB Flakes,
MQP-B+ dan MQA tanpa milling dan hasil proses milling
selama 30 menit 64
31.Grafik Kuat Medan Magnet bonded magnet NdFeB Flakes,
MQP-B+ dan MQA tanpa milling dan hasil proses milling
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lamp
1. Peralatan dan Bahan Penelitian 74
2. Data – Data Hasil Pengukuran Densitas 77
3. Data Hasil SEM -EDX 80
