BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Magnet merupakan suatu fenomena fisikayang sangat menarik untuk dikaji dan dikembangkan,terlebihpada magnet permanen yang aplikasinya terus meningkat pesatsampai saat ini.Magnet permanen merupakan suatu material yang mempunyai sifat magnet tetap atau permanen, aplikasinya cukup luas misalnya sebagai komponen pada televisi, telepon, komputer, elektromotor dan pada bidang industri otomotif. Pemenuhan kebutuhan akan komponen magnet permanen sampai saat ini masih bergantung pada produk impor, seperti dari Jepang dan China. Hal ini dikarenakan industri magnet permanen lokal hanya mampu memproduksi jenis magnet permanen berbasis ferit dan baru bisa mensuplai sebagian kebutuhan magnet permanen dalam negeri (Sardjonoet al. 2012).
Bahan magnet berbasis ferit ini terus dikembangkan guna memenuhi sifat-sifat yang diinginkan, inovatif dan memiliki daya saing yang tinggi (Sudirman et al. 2001). Salah satu usaha yang dilakukan adalah pengembangan pembuatan
magnet komposit dari bahan campuran ferit dengan bahan lainnya,agardiperoleh sifat-sifat yang diinginkan untuk aplikasi tertentu. Magnet komposit merupakan bahan magnet yang dicampur atau diikat dengan bahan pengikat bukan magnet.Material magnet komposit memiliki banyak keuntungan terutama teknologinya sederhana, biaya produksi lebih murah, mudah dibentuk dalam berbagai model dan bahan yang terbuang relatif sedikit (Draket al. 2008).
Komposit merupakan pencampuran dua atau lebih material dalam skala makro yang secara fisik dan secara mekanik dapat dipisahkan antara yang satu dengan yang lainnya. Material penyusun bahan kompositterdiri dari matrik sebagai komponen utama dan filler sebagai bahan pengisi, dimana gabungan ke dua sifat material tersebut akan menentukan sifat akhir dari komposit. Matriks memiliki fungsi utama untuk mentransfer beban yang diberikan kepada bahan pengisi komposit dan bahan pengisi memiliki tugas utama untuk beban tersebut. Jenis matriks yang digunakan sangat berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia, thermal dan radiasi ultraviolet, sedangkan bahan pengisinya akan mempengaruhi sifat mekanik dari material komposit secara keseluruhan (Sudarsono, 2012).
Barium heksaferit (BaFe12O19)merupakan salah satu jenis magnet permanen berbasis ferit yang memiliki massa jenis 5,28 x 103kg/m3, anisotropi kristalin magnet cukup besar, koersivitas intrinsik 6700 Oe, suhu Curie 450 ºC, magnetisasi saturasi 78 emu/g, kestabilan kimiawi baik dan tahan korosi (Tang et al. 2005). Barium heksaferit ini dapat disintesis dengan menggunakan beberapa
metode, diantaranya glass crystallization, mekano-kimia, metalurgi serbuk, high ball milling, mekanik paduan sol-gel, aerosol dan kopresipitasi. Metode metalurgi
serbuk sering digunakan karena relatif ekonomis dan mudah dilakukan (Priyonoet al. 2004). Meskipun demikian, metode ini memiliki beberapa kelemahan seperti
Sifat-sifat kemagnetan dari ferit sangat dipengaruhi oleh mikrostrukturnya, seperti ukuran butir (grain size) dan distribusi grain size (Vidyawathi S.S et all. 2002).Upaya untuk memperbaiki mikrostruktur dan sifat fisis dari magnet barium heksaferit adalah melalui pembuatan magnet dengan mencampurkan serbuk magnet barium heksaferit dan bahan pengikat bukan magnet, misalnya silika (Castañedaet al. 2002). Silika merupakan senyawa kimia berbentuk padatan dengan rumus molekul SiO2, yang tidak larut dalam air dengan massa jenis 2,6 x 103 kg/m3 dan titik leleh 1610 oC (Surdia dan Saito, 2000).
Pembuatan magnet berbasis barium heksaferit – silika, pernah dilakukan oleh Gonzálezet al. (2013) dengan variasi komposisi, waktu milling dan suhu sintering. Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada komposisi 60 BaFe12O19 – 40 SiO2 (dalam persen volume), waktu milling 15 jam dan suhu sintering 900 oC merupakan kondisi terbaik dan memiliki sifat magnetik yang cocok diaplikasikan untuk media perekaman.
Dari latar belakang di atas, akan dilakukan penelitian dalam pembuatan dan karakterisasi magnet dari campuran bahan magnet barium heksaferit (BaFe12O19) dan silika (SiO2) dengan menggunakan bahan pengikat polivinil alkohol (PVA). Diharapkan dari pembuatan magnet ini diperolehmagnet dengan keunggulan dalam sifat fisisnya dan memiliki sifat magnet yang sesuai untuk diaplikasikan pada peralatan yang menggunakan magnet lunak seperti media perekaman dan penyerap gelombang mikro.
1.2.Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana cara pembuatan magnet berbasisBaFe12O19– SiO2dengan bahan pengikat PVA ?
1.3.Batasan Masalah
Pada penelitian ini perlu dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut : 1. Bahan magnet yang akan digunakan adalah campuran serbuk barium heksaferit
(BaFe12O19) dan silika (SiO2) dengan bahan pengikat polivinil alkohol (PVA). Variasi komposisi BaFe12O19 dengan SiO2, yaitu 100 : 0, 80 : 20, 70 : 30, 60 : 40 dan 50 : 50 dalam % berat. Banyaknya bahan PVA yang digunakan adalah sebesar 2 % berat dari total berat bahan campuran (BaFe12O19 dan SiO2). 2. Suhu sintering yang digunakan 600oC, 650oC, 700oC, 750 oC dan 800 oC
dengan waktu penahanan selama 2 jam pada masing-masing suhu tersebut. 3. Karakterisasi yang dilakukan meliputi analisamikrostuktur (XRD dan SEM),
sifat fisis(true density, bulk densitydan porositas) dan sifat kemagnetan (magnetic flux density dan B-H curve) dari bahan magnet yang dihasilkan.
1.4.Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Membuat magnet berbasis barium heksaferit - silika dengan bahan pengikat PVA.
2. Mengetahui karakteristik dari magnet berbasis barium heksaferit - silika berbahan pengikat PVA.
1.5.Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini antara lain adalah :
1. Memberikan informasi mengenai pembuatan magnet berbasis barium heksaferit - silika dengan metode metalurgi serbuk dan diharapkan dapat menjadi acuan dalam merekayasa material magnetik berupa magnet permanenberbasis BaFe12O19yang dicampur dengan SiO2.
