Efek Milling Time Terhadap Sifat Fisis dan Mikrostruktur Dari Serbuk BaFe12O19 Dengan Al2O3 Sebagai Aditif

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Dewasa ini penelitian di bidang material magnetik sangat banyak
dikembangkan. Salah satu material magnetik yang banyak dikembangkan adalah
bahan magnetik Barium M-Heksaferrit. Magnet permanen ferrite juga dikenal
sebagai magnet keramik mulai dikembangkan pada tahun 1950 dan mulai
diproduksi tahun 1952 oleh Philips dengan nama produksi Ferroxdure sebagai
salah satu hasil dari teori Stoner-Wohlfarth (Priyono,2004).
Magnet permanen basis ferrit seperti barium heksaferrite dan stronsium
ferrite merupakan magnet permanen komersial jenis keramik. Magnet keramik
dibuat dengan proses sinter dari bubuk magnet hasil kalsinasi yang telah
dihaluskan dan dicetak. Karakteristik magnet keramik sangat bergantung dari
karakteristik mikrostrukturnya (Sukarto,2014)
Berdasarkan rumus kimia dan struktur kristalnya, heksaferit dikelompokkan menjadi 5 tipe, yaitu : tipe-M , tipe-W , tipe-X , tipe-Y dan tipe-Z. Tipe-M
yang lebih dikenal dengan sebutan barium heksagonal ferit (BaM) merupakan
oksida keramik yang paling banyak dimanfaatkan secara komersial dan hingga
kini telah banyak penelitian yang dilakukan untuk mengembangkan material
tersebut baik dari segi fabrikasinya maupun penggunaannya.(Darminto,

dkk.

2011)
Barium heksaferit dan seluruh turunannya memiliki sifat magnet yang
spesifik sehingga dapat dimanfaatkan sebagai magnet permanen, media peredam
magnetik

dan

peralatan

aplikasi

gelombang

mikro

lainnya.

(Candra

Kurniawan,2011)
Pengembangan material BaFe12O19 (M-type feritte hexagonal) sebagai
bahan magnetik sangat dibutuhkan dalam berbagai bidang aplikasi, karena
memiliki karakteristik : temperatur Curie yang relative tinggi, nilai koersifitas,
saturasi magnetik dan anisotropi magnetik tinggi pula (Silvi simbolon,2012)

Universitas Sumatera Utara

Salah satu kendala yang dihadapi dari bahan ini adalah sifat mekaniknya
yang keras dan koersivitas relatif kecil sehingga menghasilkan medan yang relatif
kecil. Untuk mengatasi permasalahan tersebut telah banyak dilakukan penelitian
untuk meningkatkan sifat gunanya yaitu dengan penambahan bahan aditif seperti
TiO2, SiO2, Al2O3 sehingga diharapkan mampu mengontrol pertumbuhan butir
dan meningkatkan sifat magnet seperti koersifitas dan remanennya serta kekuatan
bahan (Priyono,2004).
Dengan penambahan Al2O3 diharapkan dapat mengontrol pertumbuhan
butir dan meningkatkan ketahanan bahan karena Alumina memiliki titik lebur
2050oC yang cukup tinggi sehingga tidak merubah struktur kristal.

Teknik karakterisasi untuk menentukan ukuran atau distribusi partikel
dapat dilakukan dengan beberapa cara, salah satunya adalah menggunakan
mikroskop elektron seperti SEM dan TEM, atau menggunakan Particle Size
Analyzer (PSA). Hasil dari karakterisasi SEM / TEM berbentuk gambar digital

partikel sedangkan hasil karakterisasi PSA dalam bentuk distribusi ukuran
partikel. Data digital hasil karakterisasi menggunakan SEM / TEM dapat diolah
lebih lanjut sehingga didapat distribusi ukuran partikelnya melalui sarana media
pengolah data digital.(Candra Kurniawan,2011)
Pembuatan magnet permanen diperoleh dari proses mechanical alloying
yang merupakan pencampuran serbuk dan medium gerinda (biasanya bola
besi/baja).Campuran ini kemudian dimilling beberapa lama sesuai dengan waktu
yang diinginkan. Ada dua tipe pemilingan serbuk,yaitu serbuk dimilling dengan
media cairan dan dikenal dengan proses pengilingan basah(wet millling).Dan jika
dilakukan bukan dengan media cairan dikenal dengan penggilingan kering (dry
milling).Dan telah dilaporkan bahwa kecepatan asmofir lebih cepat selama proses

penggilingan basah daripada pemilingan kering.Kerugian dari penggilingan basah
adalah meningkatnya kontaminasi serbuk.Maka dari itu proses mechanical
alloying dilakukan dengan penggilingan kering.(Irpan Septiyan,2010)

Oleh sebab itu,pada penelitian ini penulis akan meneliti pengaruh
penambahan aditif Al2O3 pada bahan BaFe12O19 untuk mengetahui densitas serbuk
sebelum dan sesudah ditambahkan aditif,mengetahui pengaruh waktu miling serta
fasa yang terbentuk pada BaFe12O19.

Universitas Sumatera Utara

1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas,maka yang akan diteliti dalam penelitan ini
adalah:
1. Efek dari proses milling dengan dry milling terhadap ukuran partikel
campuran serbuk 97%wt BaFe12O19 dengan aditif 3%wt Al2O3.
2. Efek dari waktu milling terhadap ukuran partikel dan mikrostrukturnya

1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui efek waktu milling terhadap ukuran partikel serbuk dan
true density dari BaFe12O19 dengan aditif Al2O3.

2. Untuk mengetahui efek waktu milling terhadap mikrostruktur BaFe12O19

dengan aditif Al2O3.

1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini:
1. Bahan baku yang digunakan adalah serbuk BaFe12O19 dan Al2O3 dengan
komposisi 97: 3 (%wt)
2. Waktu milling yang ditetapkan adalah 12 , 24 , 36 dan 48 jam.
3. Perbandingan campuran bahan baku dengan bola keramik adalah 1 : 5
(%wt).

1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan menjadi referensi bagi peneliti selanjutnya, dan
dapat meningkatkan teknik pembuatan magnet BaFe12O19 dengan penambahan
Al2O3 dengan berbagai perbandingan,mengetahui efek milling terhadap ukuran
partikel,dan mikrostrukturnya.

Universitas Sumatera Utara

1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri 5 BAB, dengan sistematika sebagai

berikut :
1. BAB 1 Pendahuluan, merupakan pendahuluan yang menjelaskan latar
belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan
masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
2. BAB 2 Landasan teori, merupakan landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
3. BAB 3 Metodologi

penelitian,

merupakan

pembahasan

tentang

prosedur penelitian yaitu peralatan, bahan dan cara kerja.
4. BAB 4 Analisa dan Pembahasan , merupakan pengolahan hasil
pengamatan dan analisa data penelitian.
5. BAB 5 Penutup, merupakan kesimpulan hasil penelitian dan saran –

saran.

Universitas Sumatera Utara