BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi memerlukan dukungan sumber daya manusia SDM, sarana dan prasarana pendukung yang terkait di dalamnya,
tentunya termasuk fasilitas peralatan. Perkembangan teknologi juga menuntut kebutuhan akan bahanmaterial yang mempunyai sifat tertentu agar dapat
diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan, baik dibidang mekanik, elektronik, mekatronik dan lain-lain. Perkembangan teknologi material khususnya bidang
material maju advanced material menjadi perhatian karena keunikan sifat- sifatnya, seperti: dielectric, ferro-electric, piezo-electric, ferro-magnetic,
magneto-resistive, ionical, electronical, super-conducting, electro-optical dan lainnya. Penggunaan perangkat elektronik dewasa ini jumlahnya semakin
meningkat, mulai dari perangkat telepon portable, handphone Vlack Van ,2004, local area network LAN, intelligent transport system ITS Priyono K dan
Azwar Manaf ,2007, dan masih banyak yang lainnya. Hal ini berakibat semakin banyak gelombang elektromagnetik dalam bentuk radiasi gelombang mikro yang
teradiasi ke lingkungan. Radiasi gelombang elektromagnetik yang melebihi batas dosis yang diijinkan safe limit akan mengganggu lingkungan terutama kesehatan
manusia Vlack Van ,2004. Jumlah radiasi gelombang mikro ke lingkungan perlu untuk dikurangi.
Untuk tujuan tersebut sekarang telah dikembangkan teknologi penyerapan terhadap radiasi gelombang mikro ke lingkungan. Jenis material tertentu dapat
digunakan untuk teknologi tersebut. Material yang sering digunakan adalah golongan ferit, seperti barium heksaferit, BaM yang tersubstitusi, dan masih
Universitas Sumatera Utara
banyak material lainnya. Keefektifan terhadap kamuflase radar bergantung pada seberapa besar energi gelombang elektromagnetik yang diserap oleh material
absorber yang digunakan. Faktor dominan yang mempengaruhi performa material absorber adalah sifat magnetik dan dielektriknya. Barium hexaferrite yang
memiliki sifat lossy material, mempunyai faktor loss dieletrik dan loss magnetik yang tinggi sehingga membuat material tersebut mempunyai sifat yang baik untuk
absorbsi gelombang elektromagnetik. Barium heksaferit memiliki anisotropi uniaxial. Magnetisasi membuat bulir-bulirnya terorientasi secara teratur sepanjang
sumbu-c. Medan anisotropi yang tinggi membuatnya sesuai untuk digunakan pada frekuensi yang lebih tinggi Priyono K dan Azwar Manaf ,2007.
Barium heksaferit sebagai magnet ferit, disamping memiliki permeabilitas, permitivitas dan magnetisasi spontan yang relatif tinggi, juga tersusun oleh
komponen-komponen oksida sehingga juga memiliki resistivitas listrik yang tinggi atau isolator yang baik. Kombinasi sifat intrinsik antara sifat magnetik dan
sifat listrik dari ferit seperti itu menempatkan material magnet ferit sebagai penyanggah gelombang-gelombang mikro termasuk gelombang dengan frekuensi
yang digunakan dalam RADAR www.frd.cn
, 2013. Ion-ion ferit pada barium heksaferit sebagian dapat disubstitusi oleh ion-ion divalen seperti Co
2+
, Ti
4+
dan Mn
2+
dan lainnya. Substitusi dapat mengubah anisotropi magnetik dari uniaxial menjadi planar. Selain itu, substitusi juga mengubah permitivitas dielektrik dan
permeabilitas magnetiknya lairdtech, 2013. Teknologi microwave absorber tidak hanya berguna untuk hal-hal yang
tersebut di atas. Sekarang, teknologi tersebut juga digunakan dalam bidang kemiliteran seperti untuk tujuan mereduksi tampang lintang radar radar cross
section, dan kamuflase pesawat tempur dan misil dari deteksi radar Spaldin, Nicola, 2011.
Keramik adalah bahan-bahan yang tersusun dari senyawa anorganik bukan logam yang pengolahannya melalui perlakuan dengan temperatur tinggi Priyono
K dan Azwar Manaf ,2007. Pada awal perkembangan proses produksi dan sintesis material keramik dari bahan baku alam hanya dibuat sampai orde mikron
dan tingkat kemurniannya sangat rendah. Saat ini kecenderungan sintesis material
Universitas Sumatera Utara
keramik mengarah ke teknologi nano processing sehingga diperoleh material keramik nano size dengan tingkat kemurnian yang sangat tinggi.
Keramik magnet adalah salah satu bahan yang umumnya merupakan golongan ferit, mempunyai sifat magnetik dan penting bagi industri automotif,
komputer, pembangkit energi, kelistrikan dan elektronika. Bahan keramik yang bersifat magnetik, mempunyai struktur kristal tertentu yang sangat tergantung
pada komposisinya, sehingga penggunaannya menjadi lebih luas. Meskipun demikian terdapat kesamaan yang umum, yaitu: semuanya adalah oksida logam
yang disusun oleh Fe
2
O
3
sebagai komponen utama, komponen ini dapat menghasilkan induksi magnetik spontan meskipun medan magnet luar
dihilangkan lairdtech, 2013. Magnet dapat diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu soft magnetic dan hard magnetic www.frd.cn, 2013. Soft magnetic magnet
lunak adalah merupakan suatu sifat bahan yang akan berubah menjadi magnet apabila ada arus yang diberikan pada bahan tersebut dan sifat magnetnya akan
hilang bila arus dilepaskan. Sedangkan bahan hard magnetic magnet keras merupakan suatu sifat bahan yang sengaja dibuat bersifat magnet secara permanen
Spaldin, Nicola, 2011, walaupun pengaruh medan magnet luar sudah dilepaskan. Magnet permanen dapat dibuat dari bahan keramik berbasis oksida besi seperti:
feroxdure SrO.6Fe
2
O
3
dan Barium Heksa ferrit BaO.6Fe
2
O
3
. Bahan magnet tersebut memiliki kemampuan menghasilkan maximum energy product magnet
BH
max
sampai: 3-20 MGOe. Magnet permanen berbasis BaO.6Fe
2
O
3
dibuat dengan ukuran butiran sekitar 1
– 2 μm dan dibakar pada suhu sintering sekitar 1250
– 1300
o
C. Hard ferrite termasuk magnet yang memiliki kurva histerisis BH Curve
yang lebar dan mempunyai nilai coercitivitas H
C
yang tingi, magnet ferrite juga memiliki struktur kristal hexagonal dengan formulasi MO6Fe
2
O
3
. M adalah unsur-unsur dari Ba, Sr dan Pb, keramik maget ferrite terdiri atas tiga macam,
yaitu Barium Hexa Ferrite BaO6Fe
2
O
3
, Stronsium Hexa Ferrite SrOFe
2
O
3
dan Lead Hexa Ferrite www.frd.cn, 2013.
Pembuatan magnet keramik dapat juga dilakukan dengan dua metoda yaitu isotropi dan anisotropi. Pada pembuatan magnet secara isotropi adalah dengan
Universitas Sumatera Utara
proses cetak kering, dengan bahan aditif polyvinil alkohol PVA sebagai perekatnya dan kemudian tanpa dilakukan orientasi partikel dengan menggunakan
medan magnet. Sedangkan pada proses anisotropi, dimana dalam pembuatan magnetnya digunakan orientasi partikel dengan medan magnet dan pada
pembentukannya ditambahkan bahan perekat PVA Spaldin, Nicola, 2011. Perkembangan teknologi elektronik dan informasi yang pesat
mengakibatkan ruang sekitar semakin terpolusi gelombang elektromagnetik EM dengan beragam frekuensi. Untuk mengimbangi dampak tersebut maka
diperlukan sistem material yang dapat berperan sebagai penyanggahpenyerap gelombang mikro. Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa material berbasis
barium heksaferit telah diperkenalkan sebagai material magnet untuk aplikasi pada frekuensi ultra tinggi UHF Vlack Van ,2004. Selain itu, material magnet
berbasis ferit merupakan salah satu bahan magnet yang menduduki peringkat pertama dalam pangsa pasar magnet dunia. Perkembangan magnet berbasis ferit
tetap dikembangkan secara luas meskipun karakteristik kuat magnetnya lebih kecil daripada jenis magnet logam tanah jarang. Perbandingan rasio karakteristik
antara magnet berbasis ferit dan magnet tanah jarang adalah, 1 : 3 untuk remanensi B
r
, 1 : 3 untuk koersivitas H
c
dan 1 : 10 untuk maxium energy product BH
max
Priyono K dan Azwar Manaf ,2007. Bahan magnet berbasis ferit relatif lebih murah dibandingkan magnet
permanen jenis lain, sifatnya yang stabil dan tahan korosi sehingga membuat bahan magnet ferit paling banyak digunakan dan diproduksi di industri terutama
untuk komponen elektronik dan penyerap gelombang mikro. Beberapa tahun terakhir ini senyawa BaFe
12
O
19
telah diaplikasikan dalam bidang industri material elektronik dan magnetik karena senyawa ini mempunyai magnetisasi total dan
medan anisotropi yang relatif tinggi, stabil terhadap suhu tinggi dan relatif tahan terhadap bahan kimia. Sifat semacam ini sangat diperlukan sebagai material
strategis di dunia industri yang merupakan material magnetik, apalagi dengan adanya subsitusi ion lain yang dapat mempengaruhi karakteristiknya terutama
untuk aplikasi penyerap gelombang mikro.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
Kategori