79
[9] M. Burgelman, A. Niemegeers, “Calculation of CIS and CdTe Module Efficiencies”,
Solar Energy Materials and Solar Cells , vol. 5, no. 2, hal. 129-
143, 1998. [10] M. G. Kang, K. S. Ryu, S. H. Chang, N. G. Park, J. S. Hong, K. J. Kim,
“Dependence of TiO
2
Film Thickness on Photocurrent-Voltage Characteristicsof Dye-Sensitized Solar Cells”,
Bull. Korean Chem. Soc , Vol.
25 No.5, 2004. [11] K. Wongcharee, V. Meeyoo, S. Chavadej, “Dye-sensitized solar cell using
natural dyes extracted from rosella and blue pea flowers”, Solar Eergy
Materials and Solar Cells , vol. 91, hal. 566-571, 2007.
[12] Dyesol Product Catalog February 2011
, diunduh dari www.dyesol.com
[13] http:wwwold.ece.utep.eduresearchwebedlcdteFabricationindex.htm
diakses pada tanggal 21 Desember 2011 [14] L. Muliani,
Pembuatan Dye-Sensitized Nanocrystalline TiO
2
Solar Cell dengan Teknologi Screen Printing
, Laporan Tahap I Monitoring dan Evaluasi Program Tematik Kedeputian IPT-LIPI Tahun Anggaran 2010, 2010.
[15] L. Muliani, Pembuatan Dye-Sensitized Nanocrystalline TiO
2
Solar Cell dengan Teknologi Screen Printing
, Laporan Akhir Program Tematik 2010 PPET LIPI, 2010.
80
Pembuatan Magnet Barium Ferit Nano Partikel Bonded Hybrid untuk Aplikasi Generator
Nanang Sudrajat, ST
Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
2011
81
LEMBAR PENGESAHAN
1. Judul Kegiatan Penelitian
: Pembuatan Magnet Barium Ferit Nano
Partikel Bonded Hybrid untuk Aplikasi Generator
2. Kegiatan Prioritas
: Material Maju dan Nanoteknologi 3.
Peneliti Utama :
Nama :
Nanang Sudrajat, ST Jenis
Kelamin :
Pria 4.
Sifat Penelitian :
Baru Tahun ke 1 5.
Lama Penelitian :
2 dua Tahun 6.
Biaya Total 2011 :
Rp. 450.000.000,-
Bandung, 31 Desember 2011 Disetujui,
Ka. Pusat Peneltian Elektronika dan
Telekomunikasi - LIPI
Dr. H i s k i a NIP. 19650615 199103 1 006
Peneliti Utama
Nanang Sudrajat, ST. NIP. 19730604 199403 1 003
82
Abstrak
Penelitian pembuatan magnet barium ferit nano partikel bonded hybrid pada tahun pertama telah selesai dilakukan. Magnet bonded hybrid dilakukan dengan cara
mencampurkan serbuk magnet barium ferit dengan serbuk magnet NdFeB dengan tujuan untuk meningkatkan nilai Br yang dimiliki oleh magnet barium Ferit. Serbuk
magnet barium ferit dibuat dengan metode solgel dengan bahan-bahan kimia yang digunakan adalah Besi Nitrat FeNO
3 3
.9H
2
O, Barium Nitrat BaNO
3 2
, Asam Sitrat C
6
H
8
O
7
.H
2
O, dan Akuade dengan komposisi Fe:Ba:Citric acid = 12:1:190,2 Mol, 12:1:26. Pada laporan akhir ini, akan disampaikan telah
dilakukan proses doping bahan rare earth
GdIIIO dan NdIIIO masing-masing sebanyak 5, 10 dan 15 berat.Kemudian menggunakan pelarut Amonium
Hidroksida NH
4
OH untuk mendapatkan pH larutan = 7. Dan serbuk magnet barium ferit dibonded hybrid dengan NdFeB epoxy, NdFeB+bakelit dan
NdFeB+resin. Karakteristik magnet terbaik yang dihasilkan pada tahun ini adalah sample yang didoping dengan NdIIIO 10 dan dibonded hybrid dengan NdFeB
epoxy dengan nilai Br = 3,98 kG, Hc = 5,412 kOe, BHmax = 2,72 MGOe dan densitas 4,68 g cm
-3
yang diukur dengan alat ukur permagraph magnet physik. Prototipe magnet diterapkan pada prototipe generator.
Kata kunci : magnet barium ferit, nano partikel, metoda sol ge, magnet bonded
hybrid
83
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Barium Ferit adalah magnet keramik yang termasuk dalam klasifikasi material ferimagnetik magnet keras permanen. Aplikasinya sangat banyak dalam
kehidupan sehari-hari seperti pada beberapa peralatan elektronika, motor listrik DC, magnet speaker, KWH meter dan meteran air. Penggunaan lain yaitu sebagai
magnet mainan, magnetic separator
, microwave filter
dan aplikasi terakhir ini dalam ukuran nano partikel dapat digunakan sebagai target untuk
thin film magnetic recording media
. Magnet barium ferit adalah material magnet yang memiliki banyak keuntungan, diantaranya adalah memiliki karakteristik magnet
yang baik, harga murah, tidak mudah terkorosi, mudah dimagnetisasi dan didemagnetisasi juga memiliki temperatur curie yang cukup tinggi sampai dengan
450
o
C. Namun magnet ini bersifat sangat keras dan getas, sehingga tidak dapat digunakan pada komponen peralatan yang mengalami pembebanan impact.
Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan tenaga listrik di Indonesia terutama energi terbarukan, kebutuhan material magnet sebagai komponen utama
mesin penghasil listrik generator juga semakin meningkat. Industri kecil dan UKM telah mulai merakit dan mendesain sendiri peralatan elektronika khususnya
generator. Komponen magnet yang merupakan bagian penting dari peralatan tersebut masih diimport dari Jepang, Cina dan Singapore. Dengan digalakkannya
pemakaian produksi dalam negeri oleh pemerintah, sudah saatnya komponen- komponen peralatan elektronika dalam hal ini material magnet dapat dibuat sendiri.
Penelitian pembuatan magnet Ferit telah mulai dilakukan di PPET-LIPI sejak tahun 1992 dengan cara teknologi serbuk, seperti pembuatan ferit motor DC
1992-1996, pembuatan magnet ferit untuk sirkulator 1996-1999, pembuatan barium stronsium ferit 1999-2002, pembuatan ferit untuk meteran air 1999-
2002, pembuatan ferit untuk kwh meter 2001- 2003, pembuatan magnet spinel MnZn Ferit 2003-2006, pembuatan magnet NiZn ferit 2007 dan pembuatan
magnet barium ferit dengan metoda solgel untuk komponen Elektronik2008- 2010. Dengan berbekal pengalaman yang telah dilakukan, maka pada tahun
2011 akan dilakukan penelitian pembuatan magnet Barium Ferit nano partikel bonded hybrid untuk meningkatkan karakteristik sifat magnet terutama nilai Br.
Proses bonded hybrid dilakukan dengan cara mencampurkan serbuk barium ferit dengan NdFeB berpolimer. Penelitian ini memanfaatkan sarana dan prasarana
84
yang ada di PPET-LIPI. Akan tetapi karakterisasi menggunakan XRD dan SEM dilakukan di instansi lain.
1.2. Perumusan Masalah
Sampel magnet barium ferit bonded hybrid yang diharapkan dari penelitian ini adalah memiliki karakteristik magnet yang baik dengan nilai Br yang tinggi. Untuk
menghasilkan sifat magnet yang diharapkan banyak faktor yang akan mempengaruhi pada saat proses pembuatan serbuk magnet mulai dari proses sol
gel, proses bonded dan hybrid, yaitu temperatur pengeringan drying, dan kalsinasi, juga pada saat fabrikasi magnet permanen mulai dari kompaksi,
sintering, machining
dan finishing
.
Pada proses pembuatan serbuk barium feritsol digunakan metode solgel dengan komposisi Ba:Fe:Citric Acid = 1:12:26 dan akan didoping oleh bahan
rare earth yaitu GdIIIO dan NdIIIO sebanyak 5, 10 dan 15 berat. Kemudian serbuk
hasil proses sol gel akan dibonded hybrid dengan NdFeB epoxy, NdFeB+Bakelit dan NdFeB + resin.
Pada proses fabrikasi pembentukan serbuk magnet menjadi sampel magnet permanen yang dibutuhkan untuk sebuah aplikasi akan dimulai dengan proses
kompaksi yaitu proses pemadatan serbuk magnet menjadi padatan yang ingin dibentuk. Pada proses kompaksi dibentuk magnet dengan bentuk rod berdiameter
1 cm untuk proses karakterisasi dan bentuk disc berukuran diameter 5 cm tebal 6mm untuk diujicobakan pada sebuah prototipe generator.
Proses magnetisasi, karakterisasi, analisa struktur mikro dan kristalisasi senyawa akan dilakukan untuk melihat optimalisasi proses yang dilakukan.
1.3. Tujuan dan Sasaran
