berlawanan untuk meniadakannya. Magnet lunak mudah dimagnetisasi serta mudah pula mengalami demagnetisasi, seperti tampak pada Gambar 2.6 Nilai H
yang rendah sudah memadai untuk menginduksi medan B yang kuat dalam logam, dan diperlukan medan Hc yang kecil untuk menghilangkannya. Magnet keras
adalah material yang sulit dimagnetisasi dan sulit di demagnetisasi. Karena hasil kali medan magnet Am dan induksi V.detm
2
merupakan energi per satuan volume, luas daerah hasil integrasi di dalam loop histerisis adalah sama dengan
energi yang diperlukan untuk satu siklus magnetisasi mulai dari 0 sampai +H hingga
–H sampai 0. energi yang dibutuhkan magnet lunak dapat diabaikan; medan magnet keras memerlukan energi lebih banyak sehingga pada kondisi-
ruang, demagnetisasi dapat diabaikan. Dikatakan, magnetisasi permanen.
2.6 Magnet Permanen
Magnet permanen adalah suatu bahan yang dapat menghasilkan medan magnet yang besarnya tetap tanpa adanya pengaruh dari luar atau disebut magnet alam
karena memiliki sifat kemagnetan yang tetap. Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:
1. Magnet Neodymium, merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet Neodymium juga dikenal NdFeB, NIB, atau magnet Neo, merupakan jenis
magnet tanah jarang Rare Earth terbuat dari campuran logam Neodymium. Tetragonal Nd
2
Fe
14
B memiliki struktur kristal yang sangat tinggi uniaksial anisotropi magnetocrystalline HA ~ 7 tesla. Senyawa ini memberikan
potensi untuk memiliki tinggi koersivitas yaitu, ketahanan mengalami kerusakan magnetik.
2. Magnet Samarium-Cobalt, salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka, merupakan magnet permanen yang kuat terbuat dari paduan Samarium dan
Cobalt. Samarium-kobalt magnet memiliki produk-produk energi maksimum BH max yang berkisar dari 16 oersteds megagauss-MGOe menjadi 32
MGOe; batas teoretis mereka adalah 34 MGOe. Jenis magnet ini dapat ditemukan di dalam alat-alat elektronik seperti VCD, DVD, VCR Player,
Handphone, dan lain-lain.
Universitas Sumatera Utara
3. Magnet keramik, misalnya Barium Hexaferrite. Bahan ini digunakan untuk membuat magnet permanen, seperti core ferit untuk transformator, dan
berbagai aplikasi lain. Ferit keras banyak digunakan dalam komponen elektronik, diantaranya motor-motor DC kecil, pengeras suara loud speaker,
meteran air, KWH-meter, telephone receiver ,circulator , dan rice cooker. 4. Plastic Magnets
Fleksibel Karet magnet dibuat dengan mencampur ferit atau bubuk Neodymium magnet dan pengikat karet sintetis atau alami. Fleksibel Karet
magnet dibuat dengan menggulung atau metode ekstrusi. Magnet plastik biasanya diproduksi dalam bentuk lembaran strip atau yang banyak
digunakan dalam mikro-motor. 5. Magnet Alnico
Alinco magnet adalah magnet paduan yang mengandung Alumunium Al, Nikel Ni, Cobalt Co. Karena dari tiga unsur tersebut magnet ini sering
disebut Alinco. Sebenarnya magnet alinco ini tidak hanya mengandung ketiga unsur saja melainkan ada beberapa unsur mengandung besi dan tembaga,
tetapi kandungan besi dan tembaga tersebut relative sedikit. Alinco magnet dikembangkan pada tahun 1930-an dengan metode sintering atau lebih umum
disebut metode casting. Jenis magnet ini dapat ditemukan di dalam alat-alat motor kipas angin, speaker, mesin motor. Theresya,2014.
Tabel 2.1. Parameter kemagnetan beberapa bahan ferromagnetik
Material Remanensi Br
Tesla Koersivitas Hc
kAm BH
max
kJm
3
36Co Steel 0,96
18,25 7,42
Alnico 2 0,7
52 13,5
Alnico 5 1,2
57,6 40
Alnico DG 1,31
56 52
Ba
0.6
Fe
2
O
3
0,395 192
28 Pt Co
0,645 344
76 SmCo
5
0,9 696
160 Nd
2
Fe
14
B 1,3
1120 320
Sumber: Hasan,2008
Universitas Sumatera Utara
2.6.1 Magnet Permanen NdFeB
Magnet NdFeB adalah jenis magnet permanen rare earth tanah jarang yang memiliki sifat magnet yang sangat baik, seperti pada nilai induksi remanen,
koersivitas dan energi produk yang lebih tinggi pula apabila dibandingkan dengan magnet permanen lainnya. Dengan memiliki sifat magnetik yang tinggi, dalam
aplikasinya magnet NdFeB dapat berukuran lebih kecil. Magnet logam tanah jarang rare earth terbentuk dari 2 atom unsur logam tanah jarang yaitu
Neodymium, unsur lainnya adalah 14 atom Besi dan 1 atom Boron, sehingga rumus molekul yang terbentuk adalah Nd
2
Fe
14
B. Novrita, 2006. Magnet permanen Neodymium-Iron-Boron memiliki energi produk yang
paling tinggi mencapai 55 MGOe dari keseluruhan material magnetik. Magnet NdFeB mempunyai dua proses utama; proses serbuk dan melt quenching. Energi
produk yang tinggi dari tipe magnet ini berarti secara signifikan volume material yang dibutuhkan lebih kecil untuk penggunaan yang sama dengan magnet lain
dalam jumlah besar yang diproduksi seperti Alnico dan Ferrit. Akan tetapi, NdFeB memiliki kerugian, yaitu memiliki temperatur Curie yang rendah dan
sangat rentan terhadap korosi. Temperatur Curie yang rendah 312 ᵒC ini
menyebabkan magnet NdFeB tidak mungkin diaplikasikan pada suhu yang tinggi. Matthew,2013.
2.6.2 Struktur Kristal Magnet NdFeB
Sel satuan NdFeB memiliki struktur kristal tetragonal yang kompleks. Terdiri dari 68 atom. Ada 6 atom besi pada sisi yang berbeda, 2 atom Neodymium pada posisi
yang berbeda dan 1 sisi atom Boron. Semua atom Nd dan B bersama dengan 4 atom Fe akan membentuk jaring heksagonal.
Pada setiap lapisan bidang Fe pada atas dan bawah bidang terdapat Nd dan B yang dapat menstabilkan struktur ini. Panjang sumbu a setara dengan 8,8 ,
sumbu c = 12,19 . Jarak antara tetangga terdekat Fe-Fe antara 2,4 – 2,8 . Jarak
antara Boron dengan atom atom tetangga terdekat adalah: B
– Fe ki = 2,09 B
– Nd g = 2,86 B
– Fe e = 2,14 B
– Nd f = 3,34 Novrita,2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7. Struktur Kristal Nd
2
Fe
14
B Matthew,2013
2.6.3 Sifat Fisis Magnet NdFeB
Karakteristik magnet NdFeB adalah seperti tabel berikut ini. Tabel 2.2. Karakteristik magnet NdFeB
Karakteristik Satuan
Nilai
Densitas gcm
3
7,5 Vickers Hardness
D.P.N 570
Compression Strength Nmm
2
780 Resistivitas Elektrik
m Ω.cm
150 Tensile Strength
Kg.mm
2
8 Modulus Young
10
11
Nm
2
1,6 Temperatur Curie
ᵒC 310
Maximum Operating Temperature ᵒC
80 – 200
Saturation Field Strength kOe kAm
30 – 40 2400 – 3200
Relative Recoil Permeability µ
rec
1,05 Koefisien Temperatur Br
ᵒC -0,11
Koefisien Temperatur H
ci
ᵒC -0,14
sumber: eUK Magnet, NdFeB datasheet
Universitas Sumatera Utara
2.6.4 Karakterisasi Magnet NdFeB Terhadap Temperatur
Magnet NdFeB mudah didemagnetisasi pada temperatur tinggi, artinya sifat kemagnetan NdFeB mudah hilang pada temperatur tinggi, tetapi akan meningkat
pada temperatur rendah. Beberapa cara yang dapat mempengaruhi agar magnet ini dapat digunakan pada temperatur tinggi yaitu bentuk geometri. Magnet dengan
bentuk yang lebih tipis akan lebih mudah didemagnetisasi dibandingkan dengan bentuk yang lebih tebal. Bentuk magnet piring datar lebih direkomendasikan
untuk digunakan pada temperatur tinggi. Novrita,2006.
2.6.5 Proses Fabrikasi Magnet Permanen NdFeB
Magnet NdFeB biasanya dibuat dengan cara teknologi logam serbuk powder metallurgy. Magnet NdFeB ini dapat dibuat dengan 3 cara Novrita,2006 yaitu:
1. Teknik sintering, yaitu dengan cara teknologi logam serbuk yaitu dengan cara milling, dicetak, sintering, surface treatment, magnetisasi dan dihasilkan
produk akhir. Magnet yang dihasilkan dengan teknik ini menghasilkan energi produk BHmax yang paling tinggi.
2. Teknik Compression bonded, yaitu dengan cara mencampurkan serbuk NdFeB dengan suatu binderpelumas, dikompaksi dan kemudian dipanaskan.
Energi produk yang dihasilkan dengan teknik ini lebih rendah bila dibandingkan dengan cara teknik sintering.
3. Teknik Injection Molding, yaitu dengan cara mencampurkan serbuk NdFeB dengan suatu binderpelumas dan kemudian diinjeksi. Energi produk yang
dihasilkan dengan cara teknik ini lebih rendah dibandingkan dengan teknik sintering dan teknik Compression bonded.
2.7 Sifat Magnetik Material 2.7.1 Suseptibilitas magnetik
