BAB 1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Barium heksaferit adalah salah satu material magnet yang banyak digunakan
saat ini. Hal ini dikarenakan Barium heksaferit merupakan magnet permanen yang
memiliki daya guna yang bagus namun harganya lebih murah bila dibandingkan
dengan material magnet sejenis. Kelebihan Barium heksaferit diantaranya yaitu
harganya yang relatif murah, mempunyai anisotropi kristalin magnet yang cukup
besar, koersivitas tinggi (6700 Oe), suhu curie yang tinggi (450 o
Magnet Barium ferit mulai dikembangkan pada awal 1960, sebagai alternatif
untuk menggantikan penggunaan magnet logam. Magnet ini termasuk klasifikasi
material keramik magnet keras yang memiliki struktur heksagonal (BaFe
C), magnetisasi
saturasi yang relatif besar (78 emu/g), kestabilan kimiawi yang baik, tahan
korosi(Tang,x. 2005). Dan pembuatannya yang relatif mudah. Bahan Barium
heksaferit dapat disintesis menggunakan beberapa metode yang telah dikembangkan,
diantaranya kristalisasi dari kaca, mekano-kimia, metalurgi serbuk, high ball milling, mekanik paduan sol-gel, aerosol dan kopresipitasi( priyono, 2010)
12O19),
sehingga dikenal juga dengan nama Barium heksaferit. Struktur yang dimiliki adalah
magnetoplumbite (M-type) dengan rumus umum magnetoplumbite adalah
(MFe12O19) atau MO.6Fe2O3, dimana M dapat berupa Barium (Ba), Stronsium (Sr)
atau Timbal (Pb) (Bahadur,2006). Ferit adalah induksi remanen (Br) = (2,12-4) kG,
koersivitas (Hc) = (1,7-3,2) kOe, produk energi maksimum (Bhmaks) = (0,92-3,5)
MGOe, densitas (�)=(4,6-4,9) g/cm3
Beberapa penelitian sebelumnya antara lain : “pengaruh aditif SiO (Jeffrey,1990).
2 terhadap sifat
fisis dan sifat magnet pada pembuatan magnet Bao.6Fe2O3” pada tahun 2007
menggunakan bahan baku yang sama yaitu BaCO3 dan Fe2O3 dengan penambahan
aditif SiO2yaitu: 0%, 0,5%, 1%, 1,5%, dan 2%, dan komposisi BaO.6Fe2O3 dibuat
tetap yaitu: 1 mole BaO : 6 mole Fe2O3,di kalsinasi 1000oC dan disintering pada
suhu 1200oC, dan masing-masing sampel yang telah disintering dikarakterisasi
meliputi sifat fisis: uji densitas – porositas, dan sifat magnet: pengukuran kuat
dan XRD. Hasil karakterisasi yang diperoleh adalah sampel dengan aditif 0,5 % dan
1 % SiO2, serta disintering 1200oC menghasilkan keramik magnet permanen dengan
kekuatan magnet tertinggi sekitar 800 – 990 Gauss, densitas 5,00 – 5,13 g/cm3, dan
porositas sekitar 0,57 – 1,60 %. Dari hasil analisa difraksi sinar X ternyata untuk
semua variasi aditif SiO2 menghasilkan fasa BaO.6Fe2O3, serta dari hasil
pengamatan dengan SEM terlihat peran aditif SiO2 sampai 1% mampu meredam
terjadinya pertumbuhan butir (grain growth), dimana untuk sampel dengan aditif 0,5
% dan 1 % SiO2 diperoleh ukuran butir setelah di sintering 1200o
Dan pada penelitian yang dilakukan oleh silviana simbolon pada tahun 2013
“sintesis dan karakterisasi barium m-heksaferit dengan doping ion mn dan
temperatur sintering” menggunakan bahan dasar Barium Karbonat (BaCO
C adalah sekitar 1,5
– 2,0 μm.
3), Hematit
(Fe2O3) danMangan Oksida (MnO),dikalsinasi pada temperatur 10000C selama 2
jam dan variasi temperatur sintering 11000C, 11500C, dan 12000C, masing – masing
pada suhu tersebut ditahan selama 2 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi sifat
fisis yaitu densitas dan porositas dengan metode Archimedes, penyusutan dengan
menggunakan dilatometer, morfologi dan analisa mikrostruktur dengan
menggunakan SEM/EDX dan XRD. Dari hasil pengukuran densitas dan porositas
magnet BaFe12-xMnxO19 menunjukkan bahwa nilai densitas cenderung menurun dan
porositas meningkat sebanding dengan jumlah doping ion Mn. Kondisi optimum
dicapai pada suhu sintering 11000C dengan nilai x = 0,1,menghasilkan densitas =
4,77 g/cm3
Oleh sebab itu, proses sistesis maupun komponen unsur-unsur yang
terkandung didalam bahan akan berpengaruh terhadap produk akhir yang dihasilkan.
Pengaruh suhu dan lama sintering merupakan salah satu faktor yang sangat
mempengaruhi pertumbuhan kristalit bahan. Pertumbuhan kristalit ini dapat
dipercepat ataupun dibatasi dengan menambahkan unsur-unsur tertentu ke dalam
prekursor (Ridwan,2012).
dan porositas = 15,4%. Dari hasil foto SEM/EDX terlihat adanya cacat
berupa retakan berbentuk garis dengan lebar 2,05 μm dan berpori yang memiliki diameter sebesar 2,88 μm. Dari hasil analisis unsur menunjukkan bahwa kandungan
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah BaCO3 dan Fe2O3 dengan penambahan aditif Nd2O3 layak sebagai
bahan untuk pembuatan magnet BaFe12O19
2. Bagaimana pengaruh penambahan aditif Nd ?
2O3 pada BaFe12O19
3. Berapa suhu sintering optimum dan berapa penambahan aditif Nd
yang
divariasikan dengan berat 0%, 0,8% dan 1,2 % wt terhadap sifat fisis dan sifat
magnet pada bahan ?
2O3 yang
optimum serta bagaimana pengaruh variasi sintering terhadap sifat fisis, sifat
magnet dan struktur kristal pada bahan?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Magnet permanen Barium Heksaferit dibuat dengan menggunakan proses
metalurgi powder dari bahan baku (Fe2O3) murni, Barium karbonat murni
(BaCO3), dan bahan aditif Neodymium oksida (Nd2O3
2. Komposisi Barium Heksaferit yang digunakan adalah komposisi stoikiometri
( BaO : Fe
4. Pengujian yang dilakukan meliputi : densitas , X-Ray Diffraction (XRD), Pengukuran kuat medan magnet (fluks density), dan Vibrating Sampel Magnetometer (VSM).
C.
5. Peralatan yang digunakan adalah spatula, beaker glass, mortar, neraca digital
4 digit, furnace high temperatur 46200, X-Ray Difraction (XRD), Hidroulic press, cawan keramik, magnetizer, gaussmeter, oven, jangka sorong, VSM.
Dan bahan yang digunakan adalah serbuk Fe2O3 murni, serbuk Barium
karbonat (BaCO3), serbuk Neodymium oksida (Nd2O3), polimer celuna
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Membuat magnet BaFe12O19 dengan penambahan aditif Nd2O
2. Mengetahui pengaruh penambahan ion Nd pada barium Heksaferit
(BaFe
3
12O19) dengan menggunakan senyawa Nd2O3 yang divariasikan dan
melakukan analisis sifat fisis dan sifat magnet dari BaFe12O19 dengan
penambahan dopping Nd2O
3. Mengetahui suhu sintering optimum pada pembuatan magnit BaFe
3
12O19dan
pengaruhnya terhadap sifat fisis,sifat magnet dan struktur kristal
1.5 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam merekayasa
material keramik magnetik berupa magnet permanen berbasis Barium Heksaferit
dengan penambahan aditif Nd2O3serta dapat menjadi informasi tambahan dan
dapat dimanfaatkan dalam penelitian selanjutnya. Dalam penelitian ini
diharapkan manfaat dari penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan dasar
industri elektronik, peralatan rumah tangga, dan penyerap gelombang mikro.
1.6Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan dilaboratorium, yaitu:
1. Pusat Penelitian Pengembangan Fisika (P2F) Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesia (LIPI) PUSPIPTEK, Serpong.
2. Penelitian dimulai pada 01 Februari 2017 sampai dengan 01 mei 2017.
1.7Sistematika Penulisan
Bab I. Pendahuluan
Pada Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan
diteliti, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat
penelitian, dan sistematika penelitian.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses
pengambilan data, analisa data serta pembahasannya.
Bab III Metodelogi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagran alir penelitian
dan pengujian sampel.
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa yang diperoleh dari
penelitian
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan
