Preparasi Serbuk dan Sintering Magnet Permanen Barium Heksaferit dengan Aditif FeMn
PREPARASI SERBUK DAN SINTERING MAGNET PERMANEN BARIUM
HEKSAFERIT DENGAN ADITIF FeMn
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan magnet permanen Barium Heksaferit yang ditambahkan
dengan FeMndengan variasi komposisi (0,5, 1, 3, 5, dan 10 %wt). Proses preparasi
sampel dimulai dari penggilingan serbuk BaFe 12O19 dengan penambahan FeMn
dilakukan dengan cara wet milling menggunakan HEM dengan media toluen selama
30 menit. Sampel kemudian dikeringkan. Sampel di campur dengan seluna 3 wt%
dan dicetak dengan gaya 10 ton selama 3 menit sehingga membentuk pelet dengan
diameter 2 cm. Sampel yang telah dicetak kemudian di sintering dengan
menggunakan vacuum furnace pada suhu 1100°C selama 2 jam dan dikarakterisasi
meliputi sifat fisis ( true density), struktur kristal dengan XRD ( X-Ray Diffraction ),
mikrostruktur dengan menggunakan PSA ( Paricle Size Analyzer ) dan SEM-EDS (
Scanning Electron Microscope – Energy Dispersif Spectroscope ) dan sifat magnetik
menggunakan VSM ( Vibrating Sample Magnetometer ). Dari hasil pengukuran true
density dan PSA menunjukkan bahwa nilai true density dan ukuran partikel
cenderung menurun dengan penambahan FeMn yang semakin meningkat. Hasil
analisis XRD menunjukkan terdapat fase BaFe 12O19 dan fasa Fe2O3 pada sampel
yang ditambahkan FeMn dan yang tidak ditambahakn. Terbentuknya fase Fe 2O3
berkontribusi pada pengurangan sifat magnetik BaFe 12O19 yang di doping dengan
FeMn. Dari kurva histerisis dengan penambahan 1, 5, dan 10 wt% FeMn dapat
menurunkan nilai remanensi dan saturasi dari BaFe 12O19 dan meningkatkan nilai
koersivitas BaFe12O19. Kondisi optimum terdapat pada penambahan 5 wt% FeMn
dapat diketahui nilai densitas 5,034 g/cm3, nilai energi produksi (BHmax) 0,4858
MGOe, saturasi magnetik (Ms ) 44,72 emu/g, remanensi (Mr) 25,43 emu/g,
koersivitas (Hc) 1,76 KOe. Pengaruh dari sintering pada sifat magnet membuat nilai
koersivitas dari sampel berkurang sehingga sifat magnetnya menjadi lebih soft
magnetik diduga adanya perubahan fasa pada sampel yang telah disinter.
Penambahan FeMn cenderung menurunkan nilai densitas,dan sifat magnet dari
BaFe12O19.
Kata Kunci : BaFe12O19, FeMn, Densitas, Sifat Magnet.
v
Universitas Sumatera Utara
PREPARATION POWDER AND SINTERING OF MAGNETPERMANENT
BARIUM HEXAFERRITE WITH ADDITIVE FeMn
ABSTRACT
The preparation of permanent barium hexaferrite magnet has been done by adding
FeMn with varied compositions of 0,5, 1, 3, 5, and 10 % wt. The sample of
preparation process was begin with milling BaFe12O19powder and adding FeMn
which was done the wet milling way by using HEM with toluene media for 30
minutes. Then the sample was dried. After drying, the sample was mixed with seluna
3 wt% and pressed with hydraulic press with 10 ton of force for 3 minutes to produce
pellet with diameter of 2 cm. The pellet then sintered by using vacuum furnace at a
temperature of 1100°C for 2 hours and was characterized including physical property
(true density), crystal structure with XRD ( X – Ray Diffraction ), microstructure
using PSA ( Particle Size Analyzer ) and SEM-EDS ( Energy Dispersif Spectroscopy
), and magnetic property using VSM ( Vibrating Sample Magnetometer ). From the
result of true density and PSA measurement, it was shown that the value of true
density and the size of particle tent to decrease by the addition of FeMn which keep
increas. The result of XRD analysis showed there were BaFe12O19 phase and Fe2O3
phase on the sample added by FeMn. The formation of Fe2O3 contributes to the
reduction of magnetic properties of BaFe12O19which is doped with FeMn. From the
hysteresis curve with 1, 5, and 10 wt% addition of FeMndecreased the value of
remanence and saturation of BaFe12O19also increased the value of coercivity of
BaFe12O19 . The optimum condition was found in the addition of 5 wt% FeMn with
true density value 5.034 g/cm3, the value of production of energy (BHmax) 0.4858
MGOe, magnetic of saturation (Ms) 44.72 emu/g, remanensi (Mr.) 25.43 emu/g,
coercivity (Hc) 1.76 KOe. The effect of sintering on the properties of magnets
makes the value of coercivity from the sample is reduced so that the magnetic
properties of soft magnetic becomes even suspected the existence of phase change in
the sample which have been sintered. The addition of FeMn tendt to lower the value
of the density andmagnetic properties of BaFe12O19.
Keywords :BaFe12O19, FeMn, Density, Magnet Properties.
vi
Universitas Sumatera Utara
HEKSAFERIT DENGAN ADITIF FeMn
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan magnet permanen Barium Heksaferit yang ditambahkan
dengan FeMndengan variasi komposisi (0,5, 1, 3, 5, dan 10 %wt). Proses preparasi
sampel dimulai dari penggilingan serbuk BaFe 12O19 dengan penambahan FeMn
dilakukan dengan cara wet milling menggunakan HEM dengan media toluen selama
30 menit. Sampel kemudian dikeringkan. Sampel di campur dengan seluna 3 wt%
dan dicetak dengan gaya 10 ton selama 3 menit sehingga membentuk pelet dengan
diameter 2 cm. Sampel yang telah dicetak kemudian di sintering dengan
menggunakan vacuum furnace pada suhu 1100°C selama 2 jam dan dikarakterisasi
meliputi sifat fisis ( true density), struktur kristal dengan XRD ( X-Ray Diffraction ),
mikrostruktur dengan menggunakan PSA ( Paricle Size Analyzer ) dan SEM-EDS (
Scanning Electron Microscope – Energy Dispersif Spectroscope ) dan sifat magnetik
menggunakan VSM ( Vibrating Sample Magnetometer ). Dari hasil pengukuran true
density dan PSA menunjukkan bahwa nilai true density dan ukuran partikel
cenderung menurun dengan penambahan FeMn yang semakin meningkat. Hasil
analisis XRD menunjukkan terdapat fase BaFe 12O19 dan fasa Fe2O3 pada sampel
yang ditambahkan FeMn dan yang tidak ditambahakn. Terbentuknya fase Fe 2O3
berkontribusi pada pengurangan sifat magnetik BaFe 12O19 yang di doping dengan
FeMn. Dari kurva histerisis dengan penambahan 1, 5, dan 10 wt% FeMn dapat
menurunkan nilai remanensi dan saturasi dari BaFe 12O19 dan meningkatkan nilai
koersivitas BaFe12O19. Kondisi optimum terdapat pada penambahan 5 wt% FeMn
dapat diketahui nilai densitas 5,034 g/cm3, nilai energi produksi (BHmax) 0,4858
MGOe, saturasi magnetik (Ms ) 44,72 emu/g, remanensi (Mr) 25,43 emu/g,
koersivitas (Hc) 1,76 KOe. Pengaruh dari sintering pada sifat magnet membuat nilai
koersivitas dari sampel berkurang sehingga sifat magnetnya menjadi lebih soft
magnetik diduga adanya perubahan fasa pada sampel yang telah disinter.
Penambahan FeMn cenderung menurunkan nilai densitas,dan sifat magnet dari
BaFe12O19.
Kata Kunci : BaFe12O19, FeMn, Densitas, Sifat Magnet.
v
Universitas Sumatera Utara
PREPARATION POWDER AND SINTERING OF MAGNETPERMANENT
BARIUM HEXAFERRITE WITH ADDITIVE FeMn
ABSTRACT
The preparation of permanent barium hexaferrite magnet has been done by adding
FeMn with varied compositions of 0,5, 1, 3, 5, and 10 % wt. The sample of
preparation process was begin with milling BaFe12O19powder and adding FeMn
which was done the wet milling way by using HEM with toluene media for 30
minutes. Then the sample was dried. After drying, the sample was mixed with seluna
3 wt% and pressed with hydraulic press with 10 ton of force for 3 minutes to produce
pellet with diameter of 2 cm. The pellet then sintered by using vacuum furnace at a
temperature of 1100°C for 2 hours and was characterized including physical property
(true density), crystal structure with XRD ( X – Ray Diffraction ), microstructure
using PSA ( Particle Size Analyzer ) and SEM-EDS ( Energy Dispersif Spectroscopy
), and magnetic property using VSM ( Vibrating Sample Magnetometer ). From the
result of true density and PSA measurement, it was shown that the value of true
density and the size of particle tent to decrease by the addition of FeMn which keep
increas. The result of XRD analysis showed there were BaFe12O19 phase and Fe2O3
phase on the sample added by FeMn. The formation of Fe2O3 contributes to the
reduction of magnetic properties of BaFe12O19which is doped with FeMn. From the
hysteresis curve with 1, 5, and 10 wt% addition of FeMndecreased the value of
remanence and saturation of BaFe12O19also increased the value of coercivity of
BaFe12O19 . The optimum condition was found in the addition of 5 wt% FeMn with
true density value 5.034 g/cm3, the value of production of energy (BHmax) 0.4858
MGOe, magnetic of saturation (Ms) 44.72 emu/g, remanensi (Mr.) 25.43 emu/g,
coercivity (Hc) 1.76 KOe. The effect of sintering on the properties of magnets
makes the value of coercivity from the sample is reduced so that the magnetic
properties of soft magnetic becomes even suspected the existence of phase change in
the sample which have been sintered. The addition of FeMn tendt to lower the value
of the density andmagnetic properties of BaFe12O19.
Keywords :BaFe12O19, FeMn, Density, Magnet Properties.
vi
Universitas Sumatera Utara