BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Material BaFe12O19 digunakan sangat luas digunakan sebagai primadona
magnet permanen, bahkan hingga sekarang masih menguasai 52% pangsa pasar magnet permanen dunia. Beberapa kelebihan yang dimiliki material ini adalah anisotropi magnetokristallin dan temperature curie yang tinggi serta saturasi magnetisasi yang besar. Kelebihan lain material tersebut adalah memiliki stabilitas kimia yang baik serta tahan terhadap korosi, disamping itu memiliki sifat seritivitas listrik yang relative tinggi sehingga memiliki peluang untuk digunakan sebagai material magnet untuk aplikasi pada gelombang electromagnet. Barium Hexaferrite (BaFe12O19) adalaha material magnet kelas
ferrimagnetik dengan lima ion Fe menenpati kisi berbeda. Ferrimagnetik ini memiliki saturasi magnetik total dan koersivitas magnetik yang paling tinggi diantara kelas ferrite lainnya sehingga telah banyak dieksplorasi untuk berbagai aplikasi teknologi seperti permanen magnet dan penyimpanan data memori. Sifat-sifat ekstrinsik material kelas Barium Hexaferrite sangat bergantung pada mekanika proses dan metoda yang digunakan (Priyono, 2010).
Sejak tahun 2001, industri metalurgi serbuk mengalami pertumbuhan yang signifikan sebesar 11% pertahun. Tahun 2002, Amerika utara membutuhkan 368.000 ton besi dalam komponen manufaktur metalurgi serbuk. Akan tetapi, penelitian dibidang metalurgi serbuk di Indonesia relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan negara maju, seperti dikawasan Asia, misalnya Jepang, Cina dan India, yang merupakan pioneer pengembangan teknologi metalurgi serbuk untuk aplikasi komponen otomotif (Klar, 1993).
body yang sesuai dengan bentuk cetakan yang diinginkan. Green body tersebut disinter dengan tujuan agar terjadi pergerakan atom dalam bahan partikel serbuk sehingga menghasilkan rongga di dalam bahan yang akan mempengaruhi berat jenisnya. (German, 1994)
Beberapa produk hanya dapat dibuat melalui proses serbuk, produk lainnya mampu bersaing dengan proses lainnya karena ketepatan ukuran sehingga tidak diperlukan penyeleseian lebih lanjut. Ini merupakan salah satu keunggulan dari proses serbuk metalurgi serbuk dibandingkan dengan proses lainnya. Keuntungan metalurgi serbuk yaitu dapat menghasilkan produk yang lebih baik dan lebih ekonomis. Proses ini dapat menghasilkan produk dengan porositas yang terkendali. Serbuk yang murni menghasilkan produk yang murni pula. Proses ini sangat ekonomis karena tidak ada bahan yang terbuang selama proses produksi. Tidak diperlukan keahlian khusus untuk menjalankan mesin pres dan mesin-mesin lainnya.
Keterbatasan metalurgi serbuk antara lain; serbuk logam mahal dan terkadang sulit penyimpanannya karena mudah terkontaminasi, alat peralatan mahal, beberapa jenis produksi tidak dapat dibuat secara ekonomis karena keterbatasan kapasitas mesin pres dan rasio kompresi berbagai jenis serbuk. Bentuk yang sulit atau rumit tidak dapat dibuat karena selama penekanan (pemampatan) serbuk logam tidak mampu mengalir mengisi ruangan cetakan. (Toto, 2009)
Tahapan proses dalam pembuatan magnet permanen ferrite yang dapat memberikan pengaruh terhadap sifat-sifat dari magnet permanen adalah: proses preparasi serbuk untuk menghasilkan serbuk dengan morfologi yang homogeneus, dan proses pemadatan pada suhu tinggi (proses sintering). Suhu sintering sangat bergantung sekali pada jenis materialnya, umumnya mendekati titik leburnya. Barium hexaferrite BaO.6Fe2O3 umumnya
disinterring pada suhu tinggi 1300oC dengan besar ukuran partikel antara 1 -2 µm memiliki kekuatan magnet maksimum hanya sampai 2000 – 3000 Gauss [Moulson A.J, 1985]. Sedangkan magnet permanen BaO.6Fe2O3 dengan
ukuran partikel sekitar 80 – 100 nm memiliki kekuatan magnet bisa mencapai 4000 Gauss, dengan suhu sintering kurang dari 1000oC (Bahadur D, 2006)
Sintering merupakan tahapan penting dalam memproses suatu bahan padat, baik pada bahan unsur, paduan, komposit, hingga keramik. Dalam sintering akan terjadi fenomena penyusutan (shrinkage) yaitu proses eliminasi dan porositas pada saat pemadatan belum mencapai kejenuhan, setelah itu akan terjadi fenomena pertumbuhan butir pada saat pemadatan mencapai kejenuhan. Fenomena yang terjadi pada proses sintering dipengaruhi oleh siklus yang melibatkan temperatur, kecepatan pemanasan, waktu penahanan (holding time), kecepatan pendinginan dan tekanan (atm) (Arif, 2013).
1.2Rumusan Masalah
BaCO3 dan Fe2O3 merupakan bahan baku yang melimpah, mudah di jumpai di
lapangan, harganya yang murah dan penanganannya relatif sederhana. Berdasarkan hal ini maka peneliti ingin membuat magnet permanen Barium Heksaferit (BaFe12O19).
1.3Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini meliputi:
1. Membuat magnet permanen Barium heksaferit (BaFe12O19).
1.4Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Membuat magnet permanen Barium Heksaferit (BaFe12O19) dengan
metode metelurgi serbuk dengan menggunakan bahan baku BaCO3 dan
Fe2O3.
2. Mengkarakterisasi Barium Heksaferit yang di buat dari Fe2O3 murni dan
membandingkan hasilnya dengan membuat Fe2O3 teknis (mill scale).
3. Menentukan kondisi optimal suhu sintering dalam pembuatan Barium Hexaferite.
1.5Manfaat Penelitian
1. Dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang, seperti pada bidang elektrik (Motor DC, Laudspeaker, Rotor multipolar motor listrik), bidang instrumentasi elektronika (Pengontrol temperature, Jam elektrik, Pagar elektronik), bidang telekomunikasi (Jalur transmisi, Antenna, Penguat radio), dan bidang mekanik (Untuk mainan, Pemegang pada white board, Untuk meteran air)
2. Dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi khususnya tentang magnet permanen.
1.6Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Uji Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd. 440 Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Desa Setu, Kecamatan Setu, Kabupaten Tangerang, Kode Pos 15310, Provinsi Banten, Indonesia.
1.7Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
Bab III Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
