Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Percobaan Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran

4

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menguasai Pembuatan Bonded Magnet NdFeB dengan menggunakan perekat polyvinyl butyral PVB. 2. Mengetahui pengaruh komposisi polyvinyl butyral PVB terhadap mikrostruktur, sifat fisis dan magnet.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini antara lain : 1. Menambah pengetahuan tentang pembuatan bonded magnet NdFeB, setelah penambahan komposisi binder Polyvinyl Butyral PVB. 2. Mendapatkan parameter-perameter pada proses pembuatan bonded magnet NdFeB dengan penambahan resin Polyvinyl butyral PVB. 3. Produk hasil penelitian tentang pembuatan bonded magnet NdFeB ini dapat digunakan sebagai bahan dasar industri elektronik, misalnya pembuatan rotor dan generator listrik.

1.6 Sistematika penulisan

Sistematika penulisan penelitian ini dibuat sesuai urutan bab serta isinya, secara garis besar dapat diuraikan sebagai berikut :

Bab 1 Pendahuluan

Pada bab ini berisi tentang latar belakang penelitian, batasan masalah, rumusan masalah, batasan penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penelitian.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Pada bab ini berisi tentang dasar-dasar teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan dan berisi tentang materi-materi pendukung penelitian yang terdiri atas : Teori magnet secara umum, sifat-sifat kemagnetan bahan dan klasifikasi material magnet. Universitas Sumatera Utara 5

Bab 3 Metodologi Percobaan

Pada bab ini berisi tentang tempat penelitian, peralatan dan bahan penelitian yang digunakan, diagram alir penelitian, serta prosedur kerja yang dilakukan dalam penelitian ini.

Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Pada bab ini berisi tentang hasil penelitian berupa hasil pengukuran sifat fisis magnet bonded densitas dan struktur mikro dan hasil pengujian sifat magnet kuat medan magnet dan kurva histeresis.

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisi tentang kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian yang dilakukan dan juga saran yang diberikan untuk kajian penelitian selanjutnya. Universitas Sumatera Utara vii PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTYRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET ABSTRAK Pembuatan bonded magnet merupakan magnet komposit yang dibuat dari serbuk magnet yang dicampur dengan perekat binder yang bersifat non-magnet. Proses pembuatan bonded magnet NdFeB dilakukan dengan mencampurkan serbuk magnet neodymium iron boron NdFeB komersil type MQP-B dengan serbuk polyvinyl butyral menggunakan beaker gelas. Perbandingan variasi komposisi serbuk magnet NdFeB dengan binder PVB sebesar berat 98:2, 96:4, 94:6 dan 93:7 dari massa total sampel 8 gram. Setelah pencampuran serbuk, kemudian dicetak dengan menggunakan metode compression moulding dengan tekanan 8 ton selama 20 menit pada suhu pengerasan curing temperature 160 C. Sampel yang telah dicetak dilakukan karakterisasi sifat fisis yang meliputi pengukuran densitas, analisis mikrostruktur menggunakan SEM-EDX dan karakterisasi sifat magnet yang meliputi pengukuran kuat medan magnet menggunakan Gaussmeter dan kurva histeresis menggunakan VSM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan binder PVB pada bonded magnet NdFeB mengakibatkan penurunan densitas dan kuat medan magnet. Perolehan hasil densitas dan kuat medan magnet terbaik pada pembuatan bonded magnet, diperoleh dengan penambahan binder 2 sebesar 5,66 gcm 3 dan kuat medan magnet sebesar 1862,4 G. Nilai Mr = 72,86 emugram, Ms = 103 emug, Hc = 8,490 KOe dan BH max = 5,1 MGOe diperoleh pada penambahan PVB 2 . Kata kunci : Magnet bonded NdFeB, binder polyvinyl butyral, sifat fisis dan sifat magnet. Universitas Sumatera Utara viii INFLUENCE OF POLYVINYL BUTYRAL PVB COMPOSITION IN MANUFACTURING OF BONDED MAGNET NdFeB ON MICROSTRUCTUR, PHYSICAL PROPERTIES AND MAGNETIC ABSTRACT Manufacture of bonded magnet is composite magnet material made by mixing magnetic powder with non-magnetic binder. The process in manufacturing bonded magnet NdFeB made by mixing powder of neodymium iron boron NdFeB commercial type MQP-B with a polyvinyl butyral powder using a glass beaker. The comparisons of variation in composing NdFeB magnets powders with a binder of PVB weight are 98:2, 96:4, 94:6 and 93:7 0f 8 grams from total mass of the sample. After mixing the powder, it is molded by using a compression molding method with 8 tons pressure for 20 minutes at curing temperature 160 C. The molded samples are conducted by characterizing the physical properties which include measurement of density, microstructure analysis using SEM-EDX and magnetic properties which include measurement of the magnetic field strength using a gaussmeter and hysteresis curve using VSM. The result of the study shows that the addition of and binder PVB in bonded magnet NdFeB causes a decrease in the density and magnetic field strength. The best result of density and magnetic field in the manufacture of bonded magnets is obtained by the addition of 2 binder of 5.66 gcm 3 and strong magnetic field of 1862.4 G. the score of Mr = 72.86 emug, Ms = 103 emugram, Hc = 8.490 KOe and BH max = 5.1 MGOe was obtained on the addition of PVB 2 . Keywords : Bonded Magnets NdFeB, polyvinyl butyral binder, physical properties and magnetic. Universitas Sumatera Utara PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTIRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET SKRIPSI MAREANUS MENDROFA 120801006 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016 Universitas Sumatera Utara PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTIRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MAREANUS MENDROFA 120801006 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016 Universitas Sumatera Utara i PERSETUJUAN Judul : Pengaruh Komposisi Polyvinyl Butyral PVB Pada Pembuatan Bonded Magnet Terhadap Mikrostruktur, Sifat Fisis dan Magnet Kategori : Skripsi Nama : Mareanus Mendrofa Nomor Induk Mahasiswa : 120801006 Program Studi : Sarjana S1 Fisika Departemen : Fisika Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di : Medan, Mei 2016 Disetujui Oleh : Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Perdinan Sinuhaji, M.S. NIP: 195510301980031003 NIP : 195903101987031002 Universitas Sumatera Utara ii LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTYRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET OLEH : Mareanus Mendrofa NIM : 120801006 Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing Dr. Perdinan Sinuhaji, M.S. Ir. Muljadi, M.Sc. NIP : 195903101987031002 NIP : 195711161983121002 Diketahui Oleh : Departemen Fisika FMIPA USU Pusat Penelitian Fisika-LIPI Ketua, Kepala, Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng. NIP : 195510301980031003 NIP : 196204301988031001 Universitas Sumatera Utara iii PERNYATAAN PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTYRAL PVB PADA PEMBUTAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2016 MAREANUS MENDROFA 120801006 Universitas Sumatera Utara iv PENGHARGAAN Puji dan syukur saya panjatkan kepada Yesus Kristus atas berkat dan kasih setianya yang selalu menyertai dan memberi kemudahan sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Tugas akhir ini merupakan salah satu proses untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Untuk memenuhi persyaratan tersebut diatas saya mengerjakan tugas akhir dengan judul : “PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTYRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET”, yang dilaksanakan di laboratorium Magnet P2F LIPI Serpong Tangerang Selatan sesuai dengan waktu yang ditetapkan. Penulis menyadari bahwa selama proses sampai terselesaikannya penyusunan skripsi ini banyak sekali bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S. sebagai Dekan, dan Pembantu Dekan FMIPA USU. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU, Kak Tini, Bang Jo dan Kak Yuspa selaku staf Departemen Fisika, seluruh dosen, staf dan pegawai Departemen Fisika FMIPA USU yang telah membantu dan membimbing dalam menimba ilmu dan menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, M.S. dan Bapak Ir. Muljadi, M.Si. selaku Dosen pembimbing penulis yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini, serta kepada Bapak Dr. Ing. Pryio Sandjono, M.Sc, Ibu Dr. Nenen Rusneni, M.T, Bapak Prof. Dr. Masno Universitas Sumatera Utara v Ginting M.Sc dan Bapak Prof. Drs. Pardamean Sebayang M.Sc, yang telah banyak memberikan banyak masukan dan saran. 4. Keluarga Besar P2F LIPI: Bapak Dr.Bambang Widyatmoko, M.Eng, selaku kepala Laboratorium Pusat Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong. Ibu Ani, Ibu Ester, Bapak Lukman Faris, Bapak satpam dan seluruh staff LIPI yang telah membantu selama melakukan penelitian di P2F LIPI. 5. Yang terkhusus Ayahanda Tercinta Tolona Mendrofa dan Ibunda Gatiria Zebua, kakak Merry Mendrofa, kakak Nima Mendrofa, abang Perry Mendrofa, yang dengan tulus menyayangi, mendidik, mendoakan, dan memberi motivasi baik materi maupun moril yang tak henti-hentinya dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga Tuhan Selalu Memberkati kalian. 6. Kepada teman-teman di Laboratorium Magnetizer LIPI : Karyaman Harto Zebua, M. Taufik, Firman Lamsyah, Hanifah, Devi Handayani Safitri dan Indah Juriani dan kepada teman-teman seperjuangan di LIPI, Marta Masniari Nainggolan, Santa Simajuntak, Tania Christiyanti Lumba Tobing, Melpa Simamora, Elisabet F. Sinaga, Cut Hani Safira, Riris Julita Tambunan, Fitry Silaban, Sulistra Simamora, Mia Aulia Dhika, Giassanistya Fadillah Mrp, Andi Mulia, Mona Sintia, Rahmad Saleh Nst, Lyana Amirani, Risuliniko Saragih dan kepada semua teman-teman stambuk 2012 tanpa disebutkan nama satu persatu yang lagi berusaha memperjuangkan tugas akhirnya. 7. Kepada Bapak Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M.Sc selaku kepala laboratorium Fisika Zat PadatSolar Energi yang banyak memberikan bimbingan, dan kepada abang kakak asisten Fisika Zat Padat : Bang Eman Juliskar H, Kak Lilis Sagita, Kak Tabita Sianipar, Kak Nengsi M. Panjaitan dan Kristiarawati yang banyak memberikan saran dan motivasi selama penyelesaian skripsi ini. 8. Kepada Bang Rius, Bang Julius, Bang A. Fanny, Bang A. Joice, Bang Arjun, Fester, Hiras dan semua kawan-kawan di Club Buala FC yang banyak memberikan motivasi. Universitas Sumatera Utara vi Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan dan terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun bagi orang lain yang membacanya. Medan, Mei 2016 Mareanus Mendrofa 120801006 Universitas Sumatera Utara vii PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTYRAL PVB PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET ABSTRAK Pembuatan bonded magnet merupakan magnet komposit yang dibuat dari serbuk magnet yang dicampur dengan perekat binder yang bersifat non-magnet. Proses pembuatan bonded magnet NdFeB dilakukan dengan mencampurkan serbuk magnet neodymium iron boron NdFeB komersil type MQP-B dengan serbuk polyvinyl butyral menggunakan beaker gelas. Perbandingan variasi komposisi serbuk magnet NdFeB dengan binder PVB sebesar berat 98:2, 96:4, 94:6 dan 93:7 dari massa total sampel 8 gram. Setelah pencampuran serbuk, kemudian dicetak dengan menggunakan metode compression moulding dengan tekanan 8 ton selama 20 menit pada suhu pengerasan curing temperature 160 C. Sampel yang telah dicetak dilakukan karakterisasi sifat fisis yang meliputi pengukuran densitas, analisis mikrostruktur menggunakan SEM-EDX dan karakterisasi sifat magnet yang meliputi pengukuran kuat medan magnet menggunakan Gaussmeter dan kurva histeresis menggunakan VSM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan binder PVB pada bonded magnet NdFeB mengakibatkan penurunan densitas dan kuat medan magnet. Perolehan hasil densitas dan kuat medan magnet terbaik pada pembuatan bonded magnet, diperoleh dengan penambahan binder 2 sebesar 5,66 gcm 3 dan kuat medan magnet sebesar 1862,4 G. Nilai Mr = 72,86 emugram, Ms = 103 emug, Hc = 8,490 KOe dan BH max = 5,1 MGOe diperoleh pada penambahan PVB 2 . Kata kunci : Magnet bonded NdFeB, binder polyvinyl butyral, sifat fisis dan sifat magnet. Universitas Sumatera Utara viii INFLUENCE OF POLYVINYL BUTYRAL PVB COMPOSITION IN MANUFACTURING OF BONDED MAGNET NdFeB ON MICROSTRUCTUR, PHYSICAL PROPERTIES AND MAGNETIC ABSTRACT Manufacture of bonded magnet is composite magnet material made by mixing magnetic powder with non-magnetic binder. The process in manufacturing bonded magnet NdFeB made by mixing powder of neodymium iron boron NdFeB commercial type MQP-B with a polyvinyl butyral powder using a glass beaker. The comparisons of variation in composing NdFeB magnets powders with a binder of PVB weight are 98:2, 96:4, 94:6 and 93:7 0f 8 grams from total mass of the sample. After mixing the powder, it is molded by using a compression molding method with 8 tons pressure for 20 minutes at curing temperature 160 C. The molded samples are conducted by characterizing the physical properties which include measurement of density, microstructure analysis using SEM-EDX and magnetic properties which include measurement of the magnetic field strength using a gaussmeter and hysteresis curve using VSM. The result of the study shows that the addition of and binder PVB in bonded magnet NdFeB causes a decrease in the density and magnetic field strength. The best result of density and magnetic field in the manufacture of bonded magnets is obtained by the addition of 2 binder of 5.66 gcm 3 and strong magnetic field of 1862.4 G. the score of Mr = 72.86 emug, Ms = 103 emugram, Hc = 8.490 KOe and BH max = 5.1 MGOe was obtained on the addition of PVB 2 . Keywords : Bonded Magnets NdFeB, polyvinyl butyral binder, physical properties and magnetic. Universitas Sumatera Utara ix DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Lembar Pengesahan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vii Abstract viii Daftar Isi ix Daftar Tabel xi Daftar Gambar xii Daftar lampiran xiv

BAB 1 PENDAHULUAN