EFEK WAKTU MILLING MENGGUNAKAN HEM (HIGH ENERGY MILLING) PADA PEMBUATAN
MAGNET BONDED Pr-Fe-B
SKRIPSI
USI DAMAYANTI
100801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEK WAKTU MILLING MENGGUNAKAN HEM (HIGH ENERGY MILLING) PADA PEMBUATAN
MAGNET BONDED Pr-Fe-B
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
USI DAMAYANTI
100801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : EFEK WAKTU MILLING MENGGUNAKAN HEM (HIGH ENERGY MILLING) PADA PEMBUATAN MAGNET BONDED Pr-Fe-B Kategori : SKRIPSI
Nama : USI DAMAYANTI
Nomor Induk Mahasiswa : 100801012
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Juni 2014
Diketahui/ Disetujui
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr. Marhaposan Situmorang Drs.Achiruddin.MS
PERNYATAAN
EFEK WAKTU MILLING MENGGUNAKAN HEM (HIGH ENERGY MILLING) PEDA PEMBUATAN
MAGNET BONDED Pr-Fe-B SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan-ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2014
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah
memberikan rahmat dan karunia sehingga penulis dapat menyelasikan tugas akhir.
Salawat beriring salam teruntuk Nabi besar Muhammad SAW yang menjadi teladan
dalam menjalani kehidupan.
Paper sederhana ini dapat diwujudkan karena adanya dukungan dan fasilitas
dari berbagai pihak, maka penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih kepada:
1. Dr.Ing.Priyo Sardjono Selaku dosen pembimbing I yang telah membimbing dan
membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Begitu pula Drs. Achiruddin
MS. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk
memberikan masukan, arahan, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini.
2. Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera
Utara, Drs. Syahrul Humaidi, MSc. selaku Sekertaris Departemen Fisika Universitas
Sumatera Utara, dan seluruh staf pengajar beserta pegawai administrasi di
Departemen Fisika yang telah memberikan fasilitas kepada penulis selama
perkuliahan.
3. Kepada Prof.Pardamean Sebayang,Prof.Masno Ginting, Bapak Ir.Mulyadi,Ibu Ayu
Yuswita Sari,Bapak Chandra Kurniawan yang dengan sabar dan bijaksana memberi
saran/masukan,motivasi serta waktunya dalam membimbing penulis sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
4. Ibunda tercinta Nur Cahaya yang telah melahirkan,membesarkan,mendoakan dan
memberi motivasi baik materi maupun moril yang tak henti-hentinya.
5. Ayahanda tercinta Misriadi yang telah menyayangi dan memberikan nasehat,doa
6. Adik-adik ku tersayang Aan Andrian,dan Gia Gunawan yang telah memberi
motivasi serta mendoakan kakak.
7. Teman-teman sewaktu di LIPI mas Efri,mas Gofhur,dan mas Furqon.
8. Teman-teman Semua Stambuk 2010 dan kakak abang 2007 juga adek-adek 2013.
9. Sahabatku - Sahabatku Jenery seventina,Sri Anugrah Wati,Mai Sarah Yuniar
(Ayank ku),Citra Wara,dan kakak-kakak ku Eka Sari,Layla Dalimunthe,dan
Dahniar Hasibuan.
10.Seluruh rekan-rekan mahasiswa Fisika dan seluruh teman-teman di Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
11.Yang terakhir for someone,thank’s for all Honey
Akhirnya penulis menerima masukan dan sarah yang membangun dari
pembaca agar tugas akhir dapat bermanfaat bagi kita semua.
Penulis
EFEK WAKTU MILLING MENGGUNAKAN HEM
(HIGH ENERGY MILLING) PADA PEMBUATAN
MAGNET BONDED Pr-Fe-B
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh waktu milling terhadap mikrostruktur dan sifat magnet powder PrFeB. Bahan baku yang digunakan adalah serbuk Pr-Fe-B dengan type MQEP-16-7 yang di-milling menggunakan high energy milling dengan variasi waktu dan kondisi milling yang berbeda. Variasi waktu milling yaitu 0,5 menit, 1 menit, 5 menit, dan 10 menit dan kondisi milling dengan dry miiling dan wet milling,Dry milling di lakukan pada kondisi di aliri gas argon dan wet milling dilakukan menggunakan media toluene. Dari hasil penelitian di peroleh diameter rata-rata serbuk terkecil dari perlakuan 10 menit dry milling yaitu 14,63 µm,nilai densitas serbuk tertinggi juga pada10 menit dry milling yaitu 7,84 gr/cm³,dan dari pengujian bulk density tertinggi di dapat dari perlakuan dry milling pada waktu milling 10 menit yaitu 5,810 gr/cm³ dan kuat medan magnet yang paling tinggi yaitu 2136,5 G.
THE EFFECT OF MILLING TIME USING HEM (HIGH ENERGY MILLING) ON BONDED
MAGNET Pr-Fe-B FABRICATION
ABSTRACT
Powder Praseodymium Iron Boron (PrFeB) Bonded magnetheve been made with the effect of milling time on the microstructure and magnetic properties of powder PrFeB. The raw material used is powder Pr-Fe-B with type-MQEP 16-7 that uses high-energy milling with a variation of milling time and milling different conditions .Variation milling times are 0.5 minute, 1 minute, 5 minute,research results obtained average diameter of the smallest powder dry milling treatment of 10 minutes is 14,63µm, the highest density values also 10 minute powder dry milling is 7.84 g / cm ³, and of the highest bulk density testing can dry milling of treatment at 10 min milling time is 5.810 g / cm ³ and most powerful magnetic fields as high as 2136.5 G.
DAFTAR ISI
2.1Pengertian Magnet SecaraUmum 5
2.2Medan Magnet 7
2.3BahanMagnetik 7
2.3.1 Ferromagnetik 7
2.3.3 Diamagnetik 8
2.4. Histerisis Magnet 8
2.5 Mechanical Milling 10
2.5.1.KomponenPada Proses Penggilingan 10
a. Bahan Baku 11
b. Bola Giling 11
c. WadahPenggilingan 11
2.5.2. AlatPenggiling Bola 12
a. HEM 3D 13
b. PrinsipKerja HEM-3D 13
2.5.3. Parameter Proses PadaSaatPenggilingan 14
a. KecepatandanWaktuPenggilingan 14
b. PerbandinganBerat Bola TerhadapBeratSerbuk 14
2.5.4 Proses Penggilingan 15
2.6. Celuna (WE-518) 15
2.7. PengukuranDensitas 15
2.8. Scanning Electron Microscope (SEM) 17
2.9. AnalisaFasaDenganDifraksiSinar X 18
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Waktu Dan TempatPenelitian 20
3.1.1. TempatPenelitian 20
3.1.2. WaktuPenelitian 20
3.2. BahandanAlat 20
3.2.1. Bahan 20
3.2.2. Alat 20
3.3. VariabelEksperimen 21
3.3.1. VariabelPenelitian 21
3.4. Diagram AlirPenelitian 23
3.5. ProsedurKerja 24
3.5.1. PenggilinganSerbuk 24
3.5.2. Pengukuran Diameter Serbuk 24
3.5.3. PengukuranDensitasSerbuk 24
3.5.4. PencetakanSampel 24
3.5.5. PengeringanSampel 24
3.5.6. Pengukuran Bulk Density 24
3.6. KarakterisasiHasil
3.6.1.AnalisaMikrostrukturdengan SEM 25
3.6.2. AnalisaFasadenganDifraksiSinar - X 26
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. KarakterisasiHasilPenelitian 27
4.1.1. SifatFisis
a. Ukuran Diameter Serbuk (PSA) 27
b. DensitasSerbuk 29
c. Bulk Density 30
4.1.2. PengujianKuatFluksMagnetic 31
4.1.3. AnalisaStrukturSampel 35
a. HasilPengujian SEM 35
b. HasilPengujian XRD 37
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 42
5.2. Saran 43
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kurva Magnetisasi 9
Gambar 2.2 Wadah dan Bola Giling 12
Gambar2.3 HEM (High Energy Milling)-Elips 3D 13
Gambar 2.4 Prinsip Kerja HEM-E3D 14
Gambar 2.5 Pickno meter Berukuran 10 mL 16
Gambar 2.6 Scanning Electron Microscope (SEM) 17
Gambar 2.7 Difraksi Sinar x 18
Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan Bonded Magnet PrFeB 23
Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Diameter Serbuk PrFeB 28
Dry Milling terhadap waktu milling
Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Diameter Serbuk PrFeB 28
Wet Milling terhadap waktu milling
Gambar 4.3 Grafik Densitas serbuk Dry Milling dan Wet Milling 30
Magnet PrFeB terhadap waktu Milling
Gambar 4.4 Grafik Bulk Density magnet PrFeB terhadap waktu Milling 31
Gambar 4.5 Grafik Kuat Medan Magnet Dry Milling dan Wet Milling 33
Dengan tegangan 1500 Volt terhadap waktu milling
Grafik 4.6 Grafik Kuat Medan Magnet Dry Milling dan Wet Milling 34
Dengan tegangan 1700 volt terhadap waktu milling
Gambar 4.7 Gambar Hasil SEM 35
a.Hasil SEM Sampel Magnet Bonded PrFeBSerbuk Original 35
b.Hasil SEM Sampel Magnet Bonded PrFeB ½ menit Dry Milling 35
c.Hasil SEM sampel magnet Bonded PrFeB 10 menit Dry Milling 35
Gambar4.8 Hasil SEM sampel Magnet Bonded PrFeB ½ menit Wet Milling 36
Gambar 4.9 Hasil SEM sampel Magnet Bonded PrFeB 10 menit Wet Milling 36
Gambar4.10 Hasill XRD serbuk ½ menit Wet Milling 37
Gambar 4.12 Hasil XRD serbuk ½ menit Dry Milling 38
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Sifat FisiS Magnet PrFeB 7
Tabel 2.2 Spesifikasi HEM-E3D 13
Tabel 4.1 Nilai Diameter Dry Milling dan Wet Milling 27
serbukdistribusi 10 %
Tabel 4.2 Nilai Diameter Dry Milling dan Wet Milling 27
Serbuk distribusi 50 %
Tabel 4.3 Nilai Diameter Dry Milling dan Wet Milling 28
Serbuk distribusi 90 %
Tabel 4.4 NilaiDensitas serbuk Dry Milling dan Wet Milling 29
Tabel 4.5 Nilai Bulk Density Dry Milling dan Wet Milling 31
Tabel 4.6 Nilai Fluks Magnetik (Dry Milling)
Dengan tegangan 1500 volt terhadap waktu milling. 32
Tabel 4.7 Nilai Fluks Magnetik (Wet Milling) 32
Dengan tegangan 1500 volt terhadap waktu Milling.
Tabel4.8 Nilai Fluks Magnetik (Dry Milling) 33
Dengan tegangan 1700 volt terhadap waktu milling
Tabel 4.9 Nilai Fluks Magnetik (Wet Milling) 34
Dengan tegangan 1700 volt terhadap waktu milling
Tabel 4.10 Orientasi bidang Kristal PrFeB 0.5 menit (dry milling) 38
Tabel 4.11 Orientasi bidang Kristal PrFeB 10 menit (dry milling) 39
Tabel 4.12 Orientasi bidang Kristal PrFeB 0.5 menit (wet milling) 40
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 GambarAlat – AlatdanBahanPenelitian
LAMPIRAN 2 Dimensisampelberbentuk Pellet
LAMPIRAN 3 Data Bulk Density
LAMPIRAN 4 HasilPengujian PSA
