49
tersebut. Sedangkan tiga puncak eksotermik terdapat masing-masing pada suhu sekitar 300, 700 dan 940
o
C. Keadaan ini menyatakan bahwa proses terbentuknya fasa monoferrite BaOFe
2
O
3
dan barium hexaferrite BaFe
12
O
19
, seperti terlihat pada reaksi berikut lairdtech, 2013:
Gambar 4.1 Kurva DTA dari bahan magnet keramik BaFe
12
O
19
dengan menggunakan bahan baku BaCO
3
dan Fe
2
O
3
teknis.
4.2 Porositas
Pengukuran porositas dari bahan magnet berbasis BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol yang disinter pada suhu: 1000, 1050, 1100,
1150, 1200, dan 1250
o
C, masing-masing ditahan selama 2 jam pada suhu tersebut, dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes ASTM C373-88-
2006. Hasil pengukuran porositas dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
diperlihatkan pada Gambar 4.2 dan disajikan pada tabel 4.1.
700
o
C 940
o
C
Universitas Sumatera Utara
50
Dari gambar 4.2 memperlihatkan bahwa nilai porositas dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol adalah berkisar antara 0.07
– 0.14. Berdasarkan hasil tersebut dapat dilihat bahwa suhu sintering optimum adalah 1100
o
C dengan holding time 2 jam untuk semua komposisi doping ion Mn-Ti. Hal ini mungkin disebabkan terjadi perbesaran bulir grain
selama proses sintering pada suhu yang lebih tinggi sehingga ukuran bulir menjadi lebih besar, semakin banyak rongga yang terbentuk dan meningkatkan
porositas Tang,Xin., 2005.
Tabel 4.1 Data porositas dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol dengan suhu sintering 1000, 1050,
1100,1150, 1200 dan 1250
o
C yang ditahan selama 2 jam.
Suhu
o
C Porosity
x = 0.1 x = 0.2
x = 0.3 x = 0.4
x = 0.5 x = 0.6
1000 0.215
0.202 0.225
0.283 0.264
0.252 1050
0.176 0.183
0.169 0.271
0.205 0.172
1100 0.147
0.138 0.070
0.158 0.119
0.138 1150
0.120 0.097
0.122 0.169
0.208 0.199
1200 0.138
0.127 0.123
0.164 0.205
0.195 1250
0.159 0.127
0.126 0.169
0.217 0.190
Universitas Sumatera Utara
51
1000 1100
1200 1300
0.138
0.119
0.075 0.07
0.08
x = 0.6
x = 0.5
x = 0.4 x = 0.3
x = 0.2
Sintering Temperature deg. C
x = 0.1
0.09
Po ro
sit y
Gambar 4.2 Hubungan porosity terhadap suhu sintering dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol.
4.3 Bulk Density
Sedangkan pengukuran bulk density bahan magnet berbasis BaFe
12- 2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol yang disinter pada suhu: 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, dan 1250
o
C, masing-masing ditahan selama 2 jam pada suhu tersebut juga dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes
ASTM C373-88-2006. Hasil pengukuran bulk density bahan mgnet BaFe
12- 2x
Mn
x
Ti
x
O
19
diperlihatkan pada Gambar 4.3 dan disajikan paa tabel 4.2.
Universitas Sumatera Utara
52
Tabel 4.2 Data bulk density dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol dengan suhu sintering 1000,
1050, 1100, 1150, 1200 dan 1250
o
C yang ditahan selama 2 jam. Suhu
o
C Bulk density gcm
3
x = 0.1 x = 0.2
x = 0.3 x = 0.4
x = 0.5 x = 0.6
1000 3.208
3.545 3.751
3.548 3.678
3.483 1050
3.634 3.576
3.781 4.005
3.837 3.576
1100 3.674
4.005 4.014
4.180 4.137
3.617 1150
3.748 4.130
3.897 4.141
3.709 3.592
1200 3.697
4.074 3.808
4.122 3.519
3.644 1250
3.648 4.047
3.877 4.061
3.505 3.621
Gambar 4.3 Hubungan Bulk density terhadap suhu sintering dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol.
1000 1100
1200 1300
x = 0.4 x = 0.3
x = 0.2
Sintering Temperature deg. C x = 0.1
3.748 3.664
4.137
4.18
4.014 4.13
x = 0.5
B u
lk d en
sit y
g cm
3
x = 0.6
Universitas Sumatera Utara
53
Dari gambar 4.3 memperlihatkan bahwa nilai bulk density dari bahan magnet BaFe
12-2x
Mn
x
Ti
x
O
19
x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 0.6 mol adalah berkisar antara 3.66
– 4.18 gcm
3
. Berdasarkan hasil tersebut dapat dilihat bahwa suhu sintering optimum juga berada pada 1100
o
C dengan holding time selama 2 jam. Menurut referensi Yong An,Sung., 2002 bahwa semakin tinggi temperatur
sintering maka semakin tinggi nilai densitasnya sebelum mencapai kondisi deformasi pada material tersebut. Pernyataan ini didukung berdasarkan ukuran
atom Ti lebih kecil dibandingkan dengan Fe maka TiO
2
akan mengisi rongga –
rongga kosong yang tidak dapat ditempati oleh atom Fe, sehingga nilai densitasnya semakin meningkat seiring penambahan konsentrasi mol aditif.
Kemungkinan lain terjadinya penurunan nilai bulk density dapat disebabkan oleh perbesaran ukuran butir yang terjadi pada saat proses sintering dengan temperatur
yang lebih tinggi, sehingga mengakibatkan terjadi perbesaran rongga.
4.4 Flux Density Magnetik
