Tabel 2.1
Parameter material superkonduktor MgB
2
Buzea, 2001
Parameter Nilai
Tc 39
– 40 K Kisi Heksagonal
a = 0.3086 nm; b = 0.3524 nm Densitas teoretis
2.55 gcm
3
Koef. Tekanan -1.1
– 2 KGpa Densitas pembawa muatan
1.7 – 2.8 x10
23
holescm
3
Efek isotop α
B
+ α
Mg
= 0.3 – 0.02
Medan kritis bawah H
c1
0 = 27 – 48 mT
Medan ireversibelitas H
irr
0 = 6 – 35 T
Panjang koherensi ξab = 3.7 – 12 nm
ξc = 1.6 – 3.6 nm Kedalaman penetrasi
0 = 85 – 180 nm Energy gap
Δ0 = 1.8 – 7.5 meV Temperatur Debye
Θ
D
= 750 – 880 K
Rapat arus kritis Jc4.2K,0T 10
7
Acm
2
Jc4.2K,4T = 10
6
Acm
2
Jc4.2K,10T 10
5
Acm
2
Jc25K,0T 5 ×10
6
Acm
2
Jc25K,2T 105 Acm
2
Properti sangat tergantung pada komposisi dan proses fabrikasi yang dilakukan. Sampel dengan pengotor yang diakibatkan oleh oksida pada batas kristal, berbeda
dengan sampel tanpa oksida. M. Eisterer, 2007.
2.5 Carbon Nanotubes CNT
Sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1991 carbon nanotubes telah menjadi objek terbarukan mengenai penelitian dalam bidang rekayasa Sumio,I., 1991.
Selain itu, carbon nanotubes juga menjadi bahan yang berpengaruh dalam pengembangan nanoteknologi. Carbon nanotubes adalah tubular berbentuk
molekul yang mulus yang merupakan jenis baru dari molekul karbon aktif alotrop. Hal ini dapat dianggap sebagai graphene yang terbungkus atau kisi karbon atom
yang berubah menjadi kisi quasi satu dimensi dengan pengaturan konservasi.
Gambar 2.7 Struktur karbon nanotube S. Ciraci., 2004.
Universitas Sumatera Utara
Diameter bervariasi dalam ukuran nanometer, dari 0,6 Nm sampai puluhan Nm bahkan sampai lebih dari 1µm M. Dresselhaus., 2001. Sifat dan simetri dari
carbon nanotubes tergantung pada vektor kiralnya, yaitu cara bagaimana
graphene digulung terutama sifat elektronik. Hal ini dimungkinkan untuk
menghubungkan CNT menjadi struktur tabung dengan memperkenalkan adanya cacatnya permukaan, berupa cincin pentagonal atau heptagonal, selain dari cincin
heksagonal dalam struktur graphene R. Saito, 1996.
2.6 SS304
SS304 austenitic merupakan tabung yang mudah dirol las dengan berbagai metode seperti GTAW, SAW dan mengandung maksimum 0.08 karbon. Tipe
304 paling umum dari grade austenitic, yang mengandung sekitar 18 kromium dan 8 nikel. Stainless steel seri 304 merupakan material yang tahan akan korosi,
harga ekonomis dan material ramah lingkungan Welding Engineering, 2015.
2.7 Pembuatan kawat
Proses wire drawing merupakan suatu proses pembentukan logam dengan cara menarik wire rod, kawat batangan melalui dies atau cetakan oleh gaya tarik yang
bekerja pada bagian luar dan ditarik kearah luar dies. Terjadinya aliran plastis pada pembentukan ini disebabkan oleh adanya gaya tekan yang timbul sebagai
reaksi dari logam terhadap cetakan. Tujuan utama dari penarikan kawat adalah untuk mengecilkan diameter
batang kawat. Batang Kawat berdiameter D
1
direduksi dengan memberi gaya tarik melalui cetakan menjadi kawat berdiameter D
2
. Sehingga terjadi reduksi area atau pengurangan luas penampang yang dinyatakan dengan formula berikut:
R = 1 −
2 1
2
2.6 dengan:
r = reduksi area D
1
= Diameter sebelum direduksi D
2
= Diameter setelah direduksi Pengecilan diameter dilakukan dalam beberapa tahap reduksi, dengan besarnya
reduksi tiap tahap dapat menurun atau relatif sama. Tingkat keberhasilan proses wire drawing
sangat tergantung pada banyak variabel seperti variabel wire rod yaitu drawability atau kemampuan untuk menarik, kualitas permukaan seperti
Universitas Sumatera Utara
roundness, retak, kandungan pengotor atau inklusi dalam wire rod. Variabel
operasi yang mempengaruhi keberhasilan proses drawing adalah kecepatan penarikan, pelumasan, tingkat reduksi, dan sudut dies.
Gambar 2.8 Proses drawing
Skematika cetakan untuk wire drawing ditunjukan pada gambar 2.8 merupakan konstruksi tempat masuknya logam ke dies dibuat sedemikian,
sehingga kawat yang masuk cetakan akan menarik pelumas bersama dengan masuknya batang kawat. Sudut reduksi reduction angle adalah bagian dari
cetakan di mana terjadi reduksi diameter. Pada daerah bantalan bearing tidak terjadi reduksi diameter, namun menambah gesekan pada permukaan kawat.
Fungsi utama daerah permukaan bantalan adalah untuk memastikan diameter dan roundness
kawat sesuai dengan target yang diinginkan. Tirus belakang back relief
pada dies memungkinkan kawat untuk mengembang sedikit, setelah kawat keluar dari cetakan.
Pada umumnya reduksi penampang untuk setiap tahap dies atau draft tidak lebih dari 30-35. Untuk mendapatkan diameter akhir dengan total lebih besar
dari 35 maka diperlukan reduksi ganda atau bertahap untuk mencapai reduksi keseluruhan. Diameter kawat berkurang setelah melalui dies tertentu, sedangkan
kecepatan dan panjang kawat bertambah. Jadi kecepatan setiap capstan harus bertambah besar agar tidak terjadi slip antara kawat dengan capstan. Selama
proses deformasi, temperature kawat tidak boleh melebihi dari 160
o
C. temperatur yang terlalu tinggi dapat merubah sifat metalurgis kawat T. Maxwell, 2001.
Universitas Sumatera Utara
2.8 Kawat Superkonduktor
