BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Telah dilakukan pengamatan melihat pengaruh penambahan B
2
O
3
terhadap magnet permanen Barium heksaferit dengan penamahan aditif B
2 3
sebesar 0.0, 0.5, 1.0 dan 2,0 berat. Metode pencampuran yang digunakan adalah
menggunakan High Energy Milling HEM selama 48 jam. Efek yang diamati dalam penelitian ini adalah perubahan mikrostruktur, sifat fisis dan sifat magnetik
dari Barium heksaferit setelah penambahan B
2
O
3
. Beberapa karakterisasi yang perlu diamati meliputi: perubahan ukuran partikel menggunakan Particle Size
Analyzer PSA, pengukuran densitas serbuk, bulk density, porositas, analisa
struktur mikro dengan menggunakan X-Ray Diffraction XRD dan Scanning Electron Microscope
SEM, dan sifat magnetik: flux density magnetic dan B-H curve.
4.1 Particle Size analyzer PSA
Particle Size Analysis PSA adalah alat untuk mengetahui dan mengontrol
distribusi ukuran partikel yang dikehendaki. Pada peneltian ini diharapkan dengan memulai dari material berskala nanometer pada pembuatan magnet keramik, maka
akan dihasilkan sejumlah keuntungan seperti kekuatan magnet yang lebih besar, penurunan suhu sintering, pengurangan waktu sintering sehingga dapat dicegah
pertumbuhan grain yang tidak diharapkan Gatacha, 2014
.
Ukuran partikel Barium heksaferit dengan variasi waktu milling ditunjukkan pada gambar 4.1. Dari hasil pengujian Particle Size Analyzer untuk
serbuk Barium heksaferit dimilling dengan variasi waktu 0, 12, 24, dan 48 jam, setengah dari populasi partikel nilainya menurun masing-masing 21.4, 12.6, 9.67,
dan 3.97 µm. Jadi dengan waktu milling selama 48 jam diketahui telah
Universitas Sumatera Utara
54
mengurangi ukuran partikel Barium heksaferit sebesar 81.44 dari ukuran awalnya. Pengamatan waktu milling memberikan kesimpulan bahwa waktu
milling berbanding terbalik dengan ukuran partikel yang dihasilkan, semakin lama
serbuk dimilling maka akan semakin kecil ukuran partikelnya.
Gambar 4.1 Grafik distribusi ukuran partikel Barium heksaferit digiling
selama 0, 12, 24, dan 48 jam.
Histogram distribusi sampel bahan magnet partikel Barium hexaferrite digiling selama 0, 12, 24, dan 48 jam ditunjukkan pada Gambar 4.2. Dari
histogram diketahui luas daerah yang berukuran di bawah 10 µm meningkat dengan bertambah lamanya waktu milling, untuk lebih jelasnya perbandingan
peningkatan ukuran partikel dapat dilihat pada Gambar 4.3 dengan membandingkan distribusi partikel Barium heksaferit komersil dengan Barium
heksaferit yang telah dimilling selama 48 jam. Nowosielski, R 2007 telah melihat pengaruh lama waktu milling terhadap ukuran partikel Barium heksaferit
hingga 30 jam, pada penelitian tersebut menggunakan vibratory mill rata-rata partikel berukuran 6 µm, pada penelitian ini dengan waktu 48 jam diperoleh rata-
rata ukuran partikel adalah 3.97 µm. Pada penelitian ini hasil pengukuran PSA menggunakan prinsip
cumulative values untuk menjelaskan ukuran partikel. Gambar 4.4 diperoleh dari
5 10
15 20
25 30
35 40
12 24
48 11.34
4.3 1.37
0.21 21.4
12.6 9.67
3.97 35.61
26.01 22.21
18.73
Uku ran
P ar
tikel µ
m
waktu milling jam
ukuran partikel dengan jumlah
persentase terkecil 10
ukuran partikel dengan jumlah
persentase 50
ukuran partikel dengan jumlah
terbanyak 90
Universitas Sumatera Utara
55
data cumulative values yang tertera pada lampiran D dengan indikasi ukuran
partikel di bawah 10 µm. Perbandingan banyaknya ukuran partikel di bawah waktu milling selama 48 jam menghasilkan ukuran partikel berukuran di bawah
10 m sudah mencapai 74,04 dari seluruh serbuk. Jika dibandingkan dengan
serbuk Barium heksaferit komersil hanya mencapai 6.52 dari populasi. Pada kasus ini waktu milling optimum adalah selama 48 jam menghasilkan serbuk yang
lebih halus dengan rentang nilai diameter 0.21 – 18.73 m.
a b
c d
Gambar 4.2 Histogram distribusi ukuran partikel Barium heksaferit digiling selama a 0 jam, b 12 jam, c 24 jam, dan d 48
jam.
Universitas Sumatera Utara
56
Gambar 4.3 Distribusi partikel diukur dengan Particle Size Analyszer
Gambar 4.4 Peningkatan cumulative values ukuran butir
10 µm
Distribusi ukuran partikel Barium heksaferit dengan penambahan B
2
O
3
diperlihatkan pada Gambar 4.5. Penambahan aditif B
2
O
3
sebanyak 0.0, 0.5, 1.0, dan 2.0 berat pada Barium heksaferit menunjukkan proses densifikasi ukuran
awalnya. partikel nilainya menurun masing-masing 3.97, 1.78, 1.2, dan 1.1 µm, ukuran partikel Barium heksaferit menurun hingga mencapai 72.29 dari ukuran
0, 6.52 12, 34.53
24, 51.44 48, 74.04
20 40
60 80
12 24
36 48
cum ul
ative v
alu es
waktu milling jam
Universitas Sumatera Utara
57
Gambar 4.5 Distribusi ukuran partikel Barium heksaferit dengan
penambahan B
2
O
3
sebanyak 0, 0.5, 1.0, dan 2.0 berat digiling selama 48 jam
5 10
15 20
0.5 1
2 0.21
0.17 0.16
0.12 3.97
1.78 1.2
1.1 18.73
13.03 10.56
11.13
Uku ran
P ar
tikel µ
m
B
2
O
3
Konten wt
ukuran partikel dengan jumlah persentase terkecil
10 ukuran partikel dengan
jumlah persentase 50
ukuran partikel dengan jumlah terbanyak 90
a b
c d
Gambar 4.6 Histogram distribusi ukuran partikel Barium heksaferit dengan penambahan B
2
O
3
sebanyak a 0 berat, b 0.5 berat, c 1.0 berat, dan d 2.0 berat
Universitas Sumatera Utara
58
Gambar 4.7 Distribusi partikel Barium heksaferit dengan penambahan B
2
O
3
diukur dengan Particle Size Analyszer
Histogram distribusi sampel bahan magnet partikel Barium heksaferit dengan penambahan B
2
O
3
ditunjukkan pada Gambar 4.6. Dari histogram diketahui luas daerah yang berukuran di bawah 10 µm meningkat dengan bertambah B
2
O
3
, untuk lebih jelasnya perbandingan peningkatan ukuran partikel Barium haksaferit
komersil dan setelah penambahan B
2
O
3
1.0 berat dapat dilihat pada Gambar 4.7.
Gambar 4.8 diperoleh dari data cumulative values yang tertera pada lampiran C
dengan indikasi ukuran partikel di bawah 10 µm untuk serbuk Barium heksaferit dengan penambahan B
2
O
3
. Penambahan B
2
O
3
pada Barium heksaferit dimilling selama 48 jam ukuran partikel di bawah 10
m meningkat dengan penambahan B
2
O
3
0.5 hingga 1,5 berat, namun menurun pada penambahan B
2
O
3
2 berat. Grafik pada Gambar 4.8 menunjukkan bahwa proses densifikasi sudah berlangsung pada proses pencampuran B
2
O
3
pada Barium heksaferit. Karakteristik densifikasi juga sudah tercermin dalam kasus ini, karena diharapkan
untuk partikel dengan ukuran yang lebih kecil dapat mengurangi porositas dan meningkatkan kepadatannya.
Universitas Sumatera Utara
59
Gambar 4.8
Grafik perbandingan cumulative values distribusi ukuran
serbuk Barium heksaferit di bawah 10
m pada dengan penambahan B
2
O
3
4.2 True Density
