BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan magnet permanen pada saat ini sangat difokuskan untuk magnet permanen energi tinggi. Salah satu bahan magnet yang dapat menghasilkan energi tinggi adalah jenis dari RE-Fe-B (RE( Rearth Eart) = Nd,Pr) (D.W scottdkk, 1996). Magnet permanen berjenis RE-Fe-B ini terbuat dari paduan logam tanah jarang berjenis Neodymium atau Praseodymium, logam Besi, dan Boron dengan fasa magnet Nd2Fe14B atau Pr2Fe14B yang memiliki struktur kristal tetragonal (J Fraden, 2010).
Pada beberapa tahun terakhir ini, penelitian di bidang material magnetik, khususnya magnet permanen sangat intensif dilakukan.Hal ini disebabkan penerapan magnet permanen mampu melingkupi berbagai aspek yang terkait dengan teknologi maju. Dewasa ini, Penerapan magnet permanen dapat ditemukan pada komponen televisi, telepon, komputer, pada bidang otomotif (misalnya untuk
starter, door lock, dan wiper), generator, loudspeaker dan mikropon (Hilda Ayu, 2013).
Aplikasi magnet permanen pada saat ini makin berkembang dengan diperolehnya serbuk bahan tersebut dalam ukuran yang sangat kecil atau dalam skala nanometer. Magnet permanen merupakan suatu material yang sangat strategis untuk dikembangkan dimasa depan. Penguasaan teknologi produksi magnet permanen diharapkan dapat memberikan nilai tambah yang signifikan, dengan mempertimbangkan belum adanya produsen magnet lokal untuk memenuhi kebutuhan magnet permanen dalam negri.Pertumbuhan kebutuhan komponen magnet permanen sampai saat ini masih sangat bergantung dari produk impor seperti dari Jepang dan China.Oleh karena itu, diperlukan suatu kegiatan riset yang intensif untuk mengembangkan sistem produksi magnet permanen dan mendorong pertumbuhan industry lokal yang memproduksi magnet permanen untuk keperluan dalam negeri (Sardjono dkk 2012,2013).
Magnet permanen berbasis fasa Nd2Fe14B merupakan jenis magnet permanen menarik yang memiliki kualitas magnet terbaik saat ini, dengan energi
produk maksimum (BHmax) mencapai 50 MGOe (D.W. Scott, 1996), 1
dan memiliki karakteristik magnet yang tinggi, dalam aplikasinya magnet NdFeB dapat berukuran nanometer. Magnet ini juga dapat menggantikan penggunaan magnet samarium cobalt pada beberapa aplikasi khususnya penggunaan pada temperature kurangdari 80˚C (Novrita,2006).
Suatu magnet permanen harus mampu menghasilkan densitas fluks, B magnet yang tinggi dari suatu volume magnet tertentu, stabilitas magnetik yang baik terhadap efek temperature dan waktu, serta memiliki ketahanan yang tinggi terhadap pengaruh dimagnetisasi.Pada prinsipnya, suatu magnet permanen haruslah memiliki karakteristik minimal dengan sifat kemagnetan remanen Br dan
koersitivitas instrinsik HC serta temperatur currie TC yang tinggi (Azwar Manaf,2013).
Untuk mengembangkan perkembangan teknologi yang semakin pesat dan canggih tersebut, maka pada penelitian ini akan dipelajari mekanis mepengaruh suhu sintering magnet NdFeB terhadap sifat fisis, sifat magnetic dan struktur kristalin. Pada penelitian ini akan ditambahkan toluene pada saat penggilingan basah (wet milling) untuk mencegah terjadinya proses oksidasi (korosi) NdFeB pada saat penggilingan dilakukan. Setelah wet milling maka dilakukan pengeringan lalu diproses pada variasi suhu sintering dalam keadaan vacuum dengan media gas nitrogen.Disamping itu proses pada suhu sintering akan divariasikan sesuai dengan bahan NdFeB yang mudah terkorosi sehingga suhu dan tekanan vakum yang diberikan juga harus benar-benar diperhatikan.
Proses sintering dalam pembuatan magnet permanen berbasis NdFeB adalah salah satu hal terpenting yang dapat mempengaruhi sifat dan kualitas magnet permanen yang dihasilkan.Variasi suhu sintering yang digunakan pada penelitian ini adalah 400 oC, 700 oC, 900 oC dan 1000 oC dengan penahanan selama 1 jam.Kemudian dilakukan uji karakterisasi dengan: Bulk Density untuk mengetahui sifat fisis struktur kristalin NdFeB pada pengaruh suhu sintering, alat uji X-Ray Diffraction (XRD) digunakan untuk mengetahui struktur kristalin dari fasa – fasa yang terbentuk selama proses sintering dilakukan dengan pengaruh variasi suhu sintering,Vibrating Sample Magnetometer (VSM) dan Gaussmeter digunakan untuk karakterisasi sifat magnet.
1.2. RumusanMasalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka permasalahan umum penelitian ini adalah:
1.Bagaimanakah pengaruh variasi temperatur sintering terhadap sifat fisis, sifat magnetik dan struktur kristalinnya ?
2. Bagaimanakah sifat fisis, sifat magnet dan struktur kristalin dari magnet NdFeB yang dibuatdari serbuk hasil dari wet milling tanpa disintering ?
1.3. BatasanMasalah
Untuk mendapatkan hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka perlu ada pembatasan masalah penelitian, yaitu sebagai berikut :
5.Sampel yang digunakan adalah serpihan NdFeB tipe N35H. 6. Variasi suhu sintering 400oC, 700oC, 900 oC dan 1000oC
7. Karakterisasi bahan NdFeB hasil yang akan dilakukan meliputi : a. Metode XRD, untuk mengetahui struktur kristalin
b. KaraterisasiBulk Densityuntuk mengetahui sifat fisis c. Karakterisasi sifat magnet dengan VSM (Vibrating Sample
Magnetometer) dan Gaussmeter.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah :
1. Untuk menguasai teknik preparasi serbuk serpihan (flakes) NdFeB melalui metoda wet milling process dengan menggunakan media toluen. 2. Untuk mengetahui pengaruh variasi temperatur sintering terhadap sifat fisis
(Bulk Density), sifat magnetik (Gaussmeter dan VSM) dan struktur kristalin
(XRD).
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah :
1.Mengetahui Proses temperatur sintering dalam keadaan vacuum dengan media gas nitrogen.
2.Meningkatkan kemampuan teknik pembuatan magnet permanen NdFeB 3.Dari data penelitian yang ada, diharapkan dapat menambah pengetahuan dan
wawasan tentang magnet permanen NdFeB dan menjadi referensi untuk mengetahui pengaruh suhu sintering.
1.6.Tempat Dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Magnet, Bidang Fisika Bahan Baru, Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd. 440 Kawasan Puspiptek Serpong, Desa Setu, Kecamatan Setu, Kota Tangerang Selatan, Kode Pos 15310, Provinsi Banten, Indonesia. Dimulai dari tanggal 2 Februari sampai tanggal 27 Mei 2016.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing – masing bab adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.
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 PENUTUP
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
