S FIS 0800733 Chapter3
10
BAB III
METODE PENELITIAN
Pada bab ini akan diterangkatn gambaran secara umum tentang langkahlangkah penelitian yang telah dilakukan dari mulai preparasi, pembuatan sampai
pada tahap analisis dan pembahasan. Pembuatan termistor NTC ini diperlihatkan
oleh bagan metode penelitian pada gambar 3.1di bawah ini:
Pencampuran
Campuran bahan-bahan
O.V
Pencampuran dan pengadukan selama 30 menit
Pasta
Screen printing substrat alumina
Film tebal
Gambar 3.1.a : Bagan pembuatan film tebal dengan teknik screen printing.
10
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
11
Film tebal
pembakaran pada
1100
ditahan
selama 3 jam
Film tebal hasil
bakar
Pasta perak
Pembuatan kontak perak dengan
teknik screen printing
Film dengan
kontak perak
Pembakaran pada
suhu 600
selama 30 menit.
Termistor NTC dengan
kontak perak.
Karakterisasi
Gambar 3.1.b : Pembuatan kontak perak dengan teknikscreen printing.
11
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
12
Karakterisasi
Uji
kelistrikan
Analisis XRD
SEM
Pemotretan
sampel
Anaslisis dan
pembahasan
Gambar 31.c : Karakterisasi dan analisis.
Gambar 3.1 : Bagan metode penelitian pembuatan termistor NTC dengan metode
Screen Printing.
1.1
Pencampuran dan Penggerusan
Dalam proses pembuatan termistorNTC ini pertama-tama yang dilakukan
adalah mencampur seluruh bahan-bahan yaitu NiO, CuO, ZnO, MnO dan
sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Karena dalam penelitaan
ini yang dilihat adalah pengaruh konsentrasi Zn dan Cu, maka dibuatlah beberapa
komposisi dari bahan-bahan tersebut yaitu 3 komposisi dengan ZnO dan CuO
divariasikan
sedangkan
bahan
yang lainnya dibuat konstan.
Komposisinya
diperlihatkan oleh tabel 3.1 di bawah ini.
12
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
13
Tabel 1.1:
Komposisi bahan termistor NTC dengan variasiCuO dan ZnO
Komposisi
1.2
Konsentrasi bahan-bahan (% berat)
ZnO
NiO
MnO
ke-
CuO
1
15
5
30
20
30
2
10
10
30
20
30
3
5
15
30
20
30
Pencampuran dengan larutan organik (Organic Vehicle.)
Setelah semua bahan dicampur, maka campuran bahan-bahan tersebut
ditambahkan dengan larutan organik. Larutan organik ini berfungsi sebagai
pengikat dan merupakan syarat yang penting untuk membuat pasta. dalam
penelitian ini berat dari larutan organik tersebut adalah sama dengan berat
campuran seluruh bahan. Setalah dicampur dengan bahan organik lalu masingmasing diaduk selama 30 menit.
1.3
Pembuatan film tebal dengan metode screen printing
Setelah pasta terbentuk langkah selanjutnya adalah membuat film tebal
dari pasta tersebut di atas substrat keramik alumina. Film tebal dibuat dengan
teknik screen printing dengan menggunakan screen yang berpori dan pasta
diusapkan dengan menggunakan rakel.
1.4
Film tebal di bakarpada suhu 1100
ditahan selama 3 jam
Semua film tebal untuk setiap variasi komposisi dibakar pada suhu 1100
dan ditahan selama 3 jam secara bersamaan supaya tidak terjadi perbedaan
perlakuan pada variabel suhu karena dalam penelitian ini hanya dilihat dari
pengaruh komposisinya saja.
1.5
Pembuatan kontak perak
Pembuatan kontak pada termistor ini menggunakan pasta perak impor
dengan metode screen printing. Setelah terbentuk lapisan pasta perak pada film
tebal maka setalah itu dibakar lagi pada suhu 600
selama 30 menit
supayamengeringkan pasta tersebut.
13
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
14
1.6
Karakterisasi
Setelah terbentuk film tebal keramik termistor NTC maka dilakukan
beberapa karakterisasi untuk mengetahui keadaan fisis dari termistor tersebut
sehingga termistor tersebut bisa dianalisis.
Macam-macam karakterisasi tersebut
adalah sebagai berikut:
1.6.1
Pemotretan Sampel
Pemotretan sampel dilakukan untuk mengetahui penampilan visual sampel
secara kasat mata.
1.6.2
Uji Kelistrikan
Uji kelistrikan disini adalah mengukur impedansi termistor didalam
sebuah tungku dengan dua kondisi yaitu pada saat suhu naik (30
dan pada suhu turun (100
5
-30
) . setiap kenaikan/penurunan sebesar
diamati besar resistivitasnya. Hal ini dilakukan untuk melihat pengaruh suhu
terhadap
resistivitas
dari
termistor
yang
dibuat
tersebut.
contoh
tabel
pengamatannya diperlihatkan pada gambar 3.2 di bawah ini.
Resitivitas
Suhu (
)
pada saat
suhu naik
(ohm)
Resistivitas
pada saat suhu
turun (ohm)
Resistivitas
rata-rata (ohm)
30
35
40
......
100
Gambar 3.2
1.6.3
Contoh tabel data pengamatan uji resistivitas
Analisis XRD
Analisis XRD dilakukan untuk melihat strukturkristal film tebal yang
dibuat. Struktur yang diharapkan adalah struktur spinel tetragonal atau spinel
14
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
15
cubic karena pada umumnya termistor NTC berstruktur tersebut dan terbentuk
dari logam transisi (D.G. Syarif dan E. Sukirman, 2007) (Wiendartun, 2007).
1.6.4
Analisis SEM
Untuk melihat morfologi permukaan dan struktur mikro sampel digunakan
SEM. Dari foto SEM ini dapat dilihat profil pemukaannya secara mikro serta
ukuran butir-butir yang terbentuk.
1.7
Analisis dan pembahasan
Langkah terakhir dalam penelitian ini adalah analisis dan pembahasan.
Langkah ini berisi tentang hasil dari karakterisasi dan pengukuran serta
pembahasan terhadap hasil karakterisasi tersebut. Pembahasan berisi tentang
penjelasan-penjelasan pada tiap hasil karakterisasi serta keterkaitan antara
masing-masing karakterisasi sehingga nantinya akan didapat sebuah kesimpulan
dan menjawab rumusan masalah pada penelitian ini. Penelitian ini dikatakan
berhasil ketika mendapatkan komposisi yang optimal dan memikiki karakteristik
yang baik yaitu berstruktur spinel dan memiliki harga B
2000 K sehingga
sesuai dengan kebutuhan pasar (D. G. Syarif dan E. Sukirman 2007).
15
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
BAB III
METODE PENELITIAN
Pada bab ini akan diterangkatn gambaran secara umum tentang langkahlangkah penelitian yang telah dilakukan dari mulai preparasi, pembuatan sampai
pada tahap analisis dan pembahasan. Pembuatan termistor NTC ini diperlihatkan
oleh bagan metode penelitian pada gambar 3.1di bawah ini:
Pencampuran
Campuran bahan-bahan
O.V
Pencampuran dan pengadukan selama 30 menit
Pasta
Screen printing substrat alumina
Film tebal
Gambar 3.1.a : Bagan pembuatan film tebal dengan teknik screen printing.
10
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
11
Film tebal
pembakaran pada
1100
ditahan
selama 3 jam
Film tebal hasil
bakar
Pasta perak
Pembuatan kontak perak dengan
teknik screen printing
Film dengan
kontak perak
Pembakaran pada
suhu 600
selama 30 menit.
Termistor NTC dengan
kontak perak.
Karakterisasi
Gambar 3.1.b : Pembuatan kontak perak dengan teknikscreen printing.
11
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
12
Karakterisasi
Uji
kelistrikan
Analisis XRD
SEM
Pemotretan
sampel
Anaslisis dan
pembahasan
Gambar 31.c : Karakterisasi dan analisis.
Gambar 3.1 : Bagan metode penelitian pembuatan termistor NTC dengan metode
Screen Printing.
1.1
Pencampuran dan Penggerusan
Dalam proses pembuatan termistorNTC ini pertama-tama yang dilakukan
adalah mencampur seluruh bahan-bahan yaitu NiO, CuO, ZnO, MnO dan
sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Karena dalam penelitaan
ini yang dilihat adalah pengaruh konsentrasi Zn dan Cu, maka dibuatlah beberapa
komposisi dari bahan-bahan tersebut yaitu 3 komposisi dengan ZnO dan CuO
divariasikan
sedangkan
bahan
yang lainnya dibuat konstan.
Komposisinya
diperlihatkan oleh tabel 3.1 di bawah ini.
12
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
13
Tabel 1.1:
Komposisi bahan termistor NTC dengan variasiCuO dan ZnO
Komposisi
1.2
Konsentrasi bahan-bahan (% berat)
ZnO
NiO
MnO
ke-
CuO
1
15
5
30
20
30
2
10
10
30
20
30
3
5
15
30
20
30
Pencampuran dengan larutan organik (Organic Vehicle.)
Setelah semua bahan dicampur, maka campuran bahan-bahan tersebut
ditambahkan dengan larutan organik. Larutan organik ini berfungsi sebagai
pengikat dan merupakan syarat yang penting untuk membuat pasta. dalam
penelitian ini berat dari larutan organik tersebut adalah sama dengan berat
campuran seluruh bahan. Setalah dicampur dengan bahan organik lalu masingmasing diaduk selama 30 menit.
1.3
Pembuatan film tebal dengan metode screen printing
Setelah pasta terbentuk langkah selanjutnya adalah membuat film tebal
dari pasta tersebut di atas substrat keramik alumina. Film tebal dibuat dengan
teknik screen printing dengan menggunakan screen yang berpori dan pasta
diusapkan dengan menggunakan rakel.
1.4
Film tebal di bakarpada suhu 1100
ditahan selama 3 jam
Semua film tebal untuk setiap variasi komposisi dibakar pada suhu 1100
dan ditahan selama 3 jam secara bersamaan supaya tidak terjadi perbedaan
perlakuan pada variabel suhu karena dalam penelitian ini hanya dilihat dari
pengaruh komposisinya saja.
1.5
Pembuatan kontak perak
Pembuatan kontak pada termistor ini menggunakan pasta perak impor
dengan metode screen printing. Setelah terbentuk lapisan pasta perak pada film
tebal maka setalah itu dibakar lagi pada suhu 600
selama 30 menit
supayamengeringkan pasta tersebut.
13
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
14
1.6
Karakterisasi
Setelah terbentuk film tebal keramik termistor NTC maka dilakukan
beberapa karakterisasi untuk mengetahui keadaan fisis dari termistor tersebut
sehingga termistor tersebut bisa dianalisis.
Macam-macam karakterisasi tersebut
adalah sebagai berikut:
1.6.1
Pemotretan Sampel
Pemotretan sampel dilakukan untuk mengetahui penampilan visual sampel
secara kasat mata.
1.6.2
Uji Kelistrikan
Uji kelistrikan disini adalah mengukur impedansi termistor didalam
sebuah tungku dengan dua kondisi yaitu pada saat suhu naik (30
dan pada suhu turun (100
5
-30
) . setiap kenaikan/penurunan sebesar
diamati besar resistivitasnya. Hal ini dilakukan untuk melihat pengaruh suhu
terhadap
resistivitas
dari
termistor
yang
dibuat
tersebut.
contoh
tabel
pengamatannya diperlihatkan pada gambar 3.2 di bawah ini.
Resitivitas
Suhu (
)
pada saat
suhu naik
(ohm)
Resistivitas
pada saat suhu
turun (ohm)
Resistivitas
rata-rata (ohm)
30
35
40
......
100
Gambar 3.2
1.6.3
Contoh tabel data pengamatan uji resistivitas
Analisis XRD
Analisis XRD dilakukan untuk melihat strukturkristal film tebal yang
dibuat. Struktur yang diharapkan adalah struktur spinel tetragonal atau spinel
14
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
15
cubic karena pada umumnya termistor NTC berstruktur tersebut dan terbentuk
dari logam transisi (D.G. Syarif dan E. Sukirman, 2007) (Wiendartun, 2007).
1.6.4
Analisis SEM
Untuk melihat morfologi permukaan dan struktur mikro sampel digunakan
SEM. Dari foto SEM ini dapat dilihat profil pemukaannya secara mikro serta
ukuran butir-butir yang terbentuk.
1.7
Analisis dan pembahasan
Langkah terakhir dalam penelitian ini adalah analisis dan pembahasan.
Langkah ini berisi tentang hasil dari karakterisasi dan pengukuran serta
pembahasan terhadap hasil karakterisasi tersebut. Pembahasan berisi tentang
penjelasan-penjelasan pada tiap hasil karakterisasi serta keterkaitan antara
masing-masing karakterisasi sehingga nantinya akan didapat sebuah kesimpulan
dan menjawab rumusan masalah pada penelitian ini. Penelitian ini dikatakan
berhasil ketika mendapatkan komposisi yang optimal dan memikiki karakteristik
yang baik yaitu berstruktur spinel dan memiliki harga B
2000 K sehingga
sesuai dengan kebutuhan pasar (D. G. Syarif dan E. Sukirman 2007).
15
Aria Respati, 2015
Pengaruh Konsentrasi CuO dan ZnO Terhadap Karakteristik Termistor NTC Berbasis
(Cux Zny MnzNit )Fe 2O4
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu