BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pasir Besi merupakan salah satu sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan agar memiliki nilai jual yang optimal. Pasir besi memiliki mineral-mineral magnetik seperti magnetit (Fe3O4), hematit (α-Fe2O3) dan maghemit ( -Fe2O3). Ketiga mineral tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan magnet permanen.
Magnet ferit mempunyai sifat mekanik yang kuat dan tidak mudah terkorosi dengan tingkat kestabilan terhadap pengaruh medan luar serta temperatur yang cukup baik. Penelitian magnet permanen ferit yang telah banyak dikaji yaitu barium hexaferrite yang termasuk dalam ferit keras (Nur, dkk, 2014).
Barium Heksaferrit dapat disintesis dengan beberapa metode seperti kristalisasi gas, presipitasi hidrotermal, sol-gel, aerosol, pemaduan mekanik dan kopresipitasi. Sifat magnetik, terutama koersivitas pada magnet permanen sangat
tergantung pada ukuran butir .
perubahan bentuk dari hard magnetic (H=+10 kAm) menjadi soft magnetic (H=-10kAm). Sifat bahan ini mempunyai permeabilitas, hambatan jenis, dan konduktivitas yang tinggi serta koersivitas yang rendah. Sifat-sifat inilah yang dibutuhkan sehingga bahan tersebut dapat dijadikan sebagai absorber (Siregar, Seri D, 2013).
BaFe12O19 merupakan material magnetik yang sangat diminati dalam pembuatan magnet permanen. Hal tersebut dibuktikan dengan banyaknya beredar magnet permanen dari bahan barium heksaferit di pasar magnet dunia. Beberapa kelebihan meterial ferrimagnetik ini adalah memiliki saturasi magnetik (78 emu/g), temperatur Currie yang tinggi (450oC) dan koersivitas tinggi (6700 Oe). Selain itu material tersebut juga tahan terhadap korosi dan memiliki sifat resistivitas yang tinggi dan bervariasi antara 10-5 Ωm hingga 109 Ωm yang bergantung pada komposisi dan strukturnya serta stabilitas kimia yang baik. Dalam penelitian ini digunakan bahan aditif Alumina (Al2O3) yang ditambahkan ke dalam barium heksaferit. Karena alumina adalah senyawa yang terdiri dari aluminium dan oksigen, sehingga alumina disebut juga senyawa oksida logam.
Alumina (Al2O3) yang sering digunakan umumnya mempunyai fasa Corondum
(α - Al2O3) dengan struktur tumpukan heksagonal (Hexagonal Closed Packed, HCP) karena merupakan bentuk struktur yang paling stabil sampai suhu tinggi. Keunggulan alumina antara lain: mempunyai titik lebur yang tinggi (2050oC), stabil digunakan hingga suhu 1700oC, kekuatan mekaniknya tinggi, keras, penghantar panas yang baik, sebagai isolator listrik dan tahan terhadap korosi (Kaston Sijabat, 2007).
Komposisi bahan baku dan aditif mencirikan keadaan yang original sehingga dapat dibedakan terhadap faktor penyusutan dan beberapa sifat fisisnya setelah dicampur dengan variasi penambahan aditifnya (0%, 1%, 3%, 5% dan 7% wt), yang meliputi perubahan porositas, densitas, kekerasan dan perubahan mikrostrukturnya. Kekuatan magnet sangat ditentukan oleh ukuran butir, jenis dan fasa butir, temperature pembakaran, pembentukan dan sebagainya.
dan bahan paduannya. Dalam penelitian ini, variasi komposisi yang digunakan adalah 0%, 1%, 3%, 5% dan 7%wt karena diharapkan magnet yang terbaik dengan keunggulannya yaitu : keras, kuat, tahan suhu tinggi dan menghasilkan magnet keramik bukan komposit.
Pembuatan magnet keramik dapat dilakukan dengan dua metoda yaitu isotropi dan anisotropi. Pada pembuatan magnet secara isotropi adalah dengan proses cetak kering, dengan bahan aditif polyvinil alkohol (PVA) sebagai perekatnya dan kemudian tanpa dilakukan orientasi partikel dengan menggunakan medan magnet. Sedangkan pada proses anisotropi, dimana dalam pembuatan magnetnya digunakan orientasi partikel dengan medan magnet dan pada pembentukannya ditambahkan bahan perekat PVA (Spaldin, Nicola, 2011).
Material magnet berbahan dasar ferit juga sangat efektif untuk absorber elektromagnet frekuensi Ultra tinggi seperti pada frekuensi radar yang bekerja pada frekuensi ratusan MHz hingga GHz. Sehingga dengan berbagai sifat yang dimiliki, ferit mampu mereduksi daya dan intensitas radiasi pada radar (Radar Cross Saction Reduction (RCSR) (Mirabel, 2002).
Prinsip kerja ferit sebagai material absorber adalah dapat meminimalisasi bahkan menghilangkan intensitas dan daya radiasi yang dipantulkan oleh radar. Dengan kemampuan ini material magnet ferit sering dimanfaatkan sebagai salah satu material anti deteksi radar (Simbolon, Silviana, 2013).
1.2 RUMUSAN MASALAH
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Pengaruh aditif Al2O3 terhadap green body density, bulk density, porositas dari BaFe12O19
2. Pengaruh aditif Al2O3 terhadap fluks density dan kurva histeresis dari BaFe12O19
3. Pengaruh aditif Al2O3 terhadap mikrostruktur dari BaFe12O19 (X-Ray
Diffraction dan Optical Microscope)
1.3 BATASAN MASALAH
Penelitian ini memiliki batasan masalah, meliputi: 1. Variasi komposisi Al2O3 : 0, 1, 3, 5, 7 (% wt) 2. Waktu milling 12 dan 36 jam
Magnetic Field Press : 30 kgf/cm2 (8 kG) Temperatur sintering 1100oC (2 h)
3. Pengujian : Green Body Density, Bulk Density, Porositas, Magnetic Flux Density, XRD, OM, Permagraph
1.4 TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui sifat fisis dari BaFe12O19 setelah penambahan aditif Al2O3 2. Mengetahui sifat magnet dari BaFe12O19 setelah penambahan aditif Al2O3 3. Mengetahui mikrostruktur dari Barium Hexaferrite (BaFe12O19) setelah
penambahan aditif Al2O3
1.5 MANFAAT PENELITIAN Dari penelitian ini diharapkan dapat :
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN Bab I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, rumusan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat 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 Metode Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini, diagram alir penelitian, dan prosedur penelitian.
Bab IV Metode Pengujian dan Analisa Data
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
