Efek Penambahan Na2O Terhadap Proses Sintering, Sifat Fisis, dan Sifat Magnet BaFe12O19
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES SINTERING, SIFAT
FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
INDAH JURIANI
120801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES SINTERING, SIFAT
FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi
syarat mencapai gelar Sarjana Sains
INDAH JURIANI
120801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Efek Penambahan Na2O Terhadap Proses
Sintering, Sifat Fisis, Dan Sifat Magnet BaFe 12O19
Kategori
: Skripsi
Nama
: Indah Juriani
Nomor Induk Mahasiswa
: 120801005
Program studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di:
Medan, Juni 2016
Disetujui Oleh
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
Ir. Muljadi, M.Si.
Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc
NIP : 195711161983121002
NIP: 196506171993031009
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES
SINTERING, SIFAT FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2016
INDAH JURIANI
120801005
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Syukur alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang
telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir. Salawat beriring salam teruntuk nabi besar Muhammad SAW yang
menjadi teladan dalam menjalani kehidupan. Tugas akhir merupakan salah satu
persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Untuk memenuhi
persyaratan diatas penulis mengerjakan tugas akhir EFEKdengan
j
PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES SINTERING, SIFAT FISIS,
DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19” Yang dilaksanakan di Laboratorium
Magnet P2F Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Serpong, Tangerang Selatan,
Banten. Penulis menyadari bahwa selama proses hingga akhir terselesaikannya
penyusunan skripsi ini bayak sekali bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak.
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih
dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Kerista Sebayang M.S selaku Dekan Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
2. Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
3. Drs. Syahrul Humaidi M.Sc dan Bapak Ir. Muljadi M.Si selaku Dosen
pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Dr. Bambang Widyatmoko, M. Eng, selaku Kepala Laboratorium Pusat
Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong.
5. Dr. Ing. Prijo Sarjono, Ibu Dr. Nenen Rusnaeni M.T, Bapak Prof. Dr. Masno
Ginting, Bapak Prof. Pardamean, Bapak Lukman Faris S.T, selaku
pembimbing lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga
kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Kedua orang tua saya yang tersayang Ayahanda Suriadi dan Ibunda Juriah,
yang tulus menyayangi penulis dan tak henti-hentinya memberikan nasehat,
doa, serta materi maupun moril.
Universitas Sumatera Utara
7. Seluruh Staf dosen, Pembantu Dekan, Pegawai Departemen Fisika FMIPA
USU
8. Sahabat - sahabat terbaik saya terkhusus Eva, Devi, Gias, Andi, Fatimah,
Balyan, Iqbal, Dina, Mona, Rahmat, beserta anak kost pondok larisma Ida,
Desi, Dian, Anggi, Roni dan depin yang tak henti-hentinya memberikan
semangat, doa, dukungan kepada penulis.
9. Teman –teman seperjuangan Dewi, Firman, Mareanus, dan semuanya.
10. Seluruh teman –teman angkatan 2012, Adik - adik angkatan 2013, 2014 dan
2015 Fisika - USU.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES
SINTERING, SIFAT FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
ABSTRAK
Penelitian mengenai efek penambahan Na 2O pada material Barium Heksaferit
(BaFe12O19) dengan menggunakan metode metalurgi serbuk telah dilakukan.
Aditif Na2O divariasi antara lain : 0%, 1%, 2%, dan 3%wt dan suhu sintering
o
o
o
o
o
divariasi : 1100 C, 1150 C, 1200 C, 1250 C, dan 1300 C yang masing–masing
pada suhu tersebut ditahan selama 1 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi :
pengukuran true density, susut bakar, bulk density, porositas, flux density, uji
VSM, dan analisa mikrostruktur dengan XRD. Dari hasil analisa dengan XRD
diperoleh bahwa hasil yang terlihat adalah fasa BaFe 12O19 sebagai fasa dominan
untuk semua sampel dengan aditif Na2O 0%, 1%, 2%, dan 3%wt. Dari hasil
karakterisasi sifat fisis diperoleh hasil yang terbaik yaitu pada penambahan Na 2O
o
1% dengan suhu 1100 C. Pada kondisi ini diperoleh : nilai susut bakar = 11,5%,
3
porositas = 1%, dan bulk density = 3,84 gr/cm . Dengan penambahan aditif Na2O
(1%, 2%, dan 3%wt) maka nilai sifat magnetik cenderung menurun. Nilai fluks
o
magnetic terbesar yaitu 548,2 G terdapat pada suhu sintering 1200 C dengan
aditif Na2O 1%. Dari hasil pengujian VSM untuk penambahan aditif Na 2O 1%
diperoleh nilai koersifitas yaitu 0,982 KOe, nilai remanence yaitu 25,72 emu/g
dan nilai magnet saturasi yaitu 47,24 emu/g.
Kata kunci : Magnet Permanen, Barium Heksaferit, Aditif Na2O, Sintering,
Sifat Fisis dan Sifat Magnet
Universitas Sumatera Utara
EFFECT OF Na2O ADDITION ON TEMPERATUR SINTERING,
PHYSICAL PROPERTIES, AND MAGNETIC OF BaFe12O19
ABSTRACT
Research on the addition effect of Na 2O in material barium hexaferrite
(BaFe12O19) by using the method metallurgy has been done. Na 2O additive
variations include : 0%, 1%, 2% and 3% wt and temperature sintering variations
o
o
o
o
o
: 1100 C, 1150 C, 1200 C, 1250 C, and 1300 C hold for 1 hours. The
characterizations was conducted : measurement of true density, keel fuel, bulk
density, porosity, flux density, VSM test and microstructure analysis using XRD.
From the analysis by XRD obtained that results seen is the phase BaFe 12O19 as
the phase dominant to sample additive all with Na 2O 0%, 1%, 2% and 3% wt.
From the results of the physical characterization is obtained the best results is to
o
adding Na 2O 1% with the temperature sintering 1100 C, with a keel fuel 11,5%,
3
porosity 1%, and a bulk density 3,84 gr/cm , With the addition of additives Na 2O
(1%, 2% and 3% wt) this value of magnetic properties decline. The magnetic flux
o
of 548,2 G found in temperature sintering 1200 C with additive Na 2O 1%. From
the testing VSM for additive Na 2O 1% obtained coercivity value 0,982 KOe, the
remanence 25,72 emu/g and value saturation the magnetic 47,24 emu/g.
Keywords : Permanent Magnet, Barium Hexaferrite, Additive Na 2O,
Sintering, Physical and Magnetic Properties.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
x
Daftar Gambar
xi
Daftar Lampiran
xii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
2
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Tempat dan Waktu Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Pengertian Magnet
5
2.2 Macam-Macam Magnet
6
2.3 Sifat-Sifat Kemagnetan Bahan
6
2.3.1 Bahan Ferromagnetik
7
2.3.2 Bahan Anti Ferromagnetik
7
2.3.3 Bahan Ferrimagnetik
8
2.3.4 Bahan Paramagnetik
8
2.3.5 Bahan Diamagnetik
8
Universitas Sumatera Utara
2.4 Jenis Magnet Permanen
9
2.5 Kurva Histerisis
9
2.6 Magnet Keramik
11
2.7 Barium Heksaferit
12
2.8 Natrium Oksida
14
2.9 Metode Metalurgi Serbuk
14
2.9.1 Pencampuran (Mixing)
14
2.9.2 Penekanan (pressing)
15
2.9.3 Pemanasan (Sintering)
15
2.10 Karakterisasi Material Magnet
18
2.10.1 Sifat Fisis
18
2.10.2 XRD (X-Ray Diffraction)
19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
21
3.1 Tempat Penelitian
21
3.1.2 Waktu Penelitian
21
3.2 Alat dan Bahan
21
3.2.1 Bahan
21
3.2.2 Alat
21
3.3 Variabel Eksperimen
23
3.3.1 Variabel Penelitian
23
3.3.2 Variabel Percobaan yang diuji
23
3.4 Diagram Alir
24
3.5 Prosedur Penelitian
25
3.5.1 Pencampuran Bahan Baku
25
3.5.1.1 Preparasi Serbuk Barium Heksaferit dan Na2O
25
3.5.2 Proses Kalsinasi
25
3.5.3 Proses Milling
26
3.5.4 Proses Pencetakan
26
3.5.5 Proses Sintering
26
3.5.6 Magnetisasi
27
3.6 Karakterisasi Hasil
27
Universitas Sumatera Utara
3.6.1 Uji Densitas
3.6.1.1 Bulk Density
27
27
3.6.2 Porositas
28
3.6.3 Susut Bakar
28
3.7 Sifat Magnet
28
3.8 Analisa Mikrostruktur
29
3.8.1 XRD (X-ray Diffractrometer)
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
30
4.1 Karakterisasi Sifat Fisis
30
4.1.1 Densitas dan Porositas
30
4.1.1.1 True Density
30
4.1.1.2 Bulk Density
31
4.1.1.3 Porositas
32
4.1.1.4 Susut Bakar
33
4.2 Karakterisasi Mikrostruktur
4.2.1 Pengujian XRD (X-Ray Difraction )
4.3 Karakteristik Sifat Magnet
34
34
37
4.3.1 Fluks Density Magnetic
37
4.3.2 Pengujian VSM
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
41
5.1 Kesimpulan
41
5.2 Saran
41
DAFTAR PUSTAKA
42
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Komposisi Bahan baku BaFe12O19 : NaHCo3
25
Tabel 4.1 Hasil Pengujian True Density
30
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bulk Density
32
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Porositas
33
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Susut Bakar
34
Tabel 4.5 Hasil pengujian Fluks densitas Magnetic
38
Tabel 4.6 Hasil Pengujian VSM
39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Momen Magnetik Dari Sifat Ferromagnetik
7
Gambar 2.2 Momen Magnet Dari Sifat Anti Ferromagnetik
7
Gambar 2.3 Momen Magnetik Dari Sifat Paramagnetik
8
Gambar 2.4 Momen Magnetik Dari Sifat Ferrimagnetik
8
Gambar 2.5 Arah partikel pada magnet isotropi dan anisotropi
9
Gambar 2.6 Kurva Histerisis untuk Ferromagnetik dan Ferrimagnetik.
10
Gambar 2.7 Kurva Histerisis Material Magnetik
10
Gambar 2.8 Struktur kristal BaFe12O19
13
Gambar 2.9 Skema struktur kristal BaFe12O19
13
Gambar 2.10 Proses Sintering
18
Gambar 2.11 Difraksi Bidang Atom
21
Gambar 4.1 Hubungan antara bulk density dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering
31
Gambar 4.2 Hubungan antara porositas dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering.
32
Gambar 4.3 Hubungan antara susut bakar dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering.
33
Gambar 4.4 Pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 0%
Na2O dan disintering 1200°C
35
Gambar 4.5 Pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 1%
Na2O dan disinterring 1200°C
35
Gambar 4.6 pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 2%
Na2O dan disinterring 1200°C
36
Gambar 4.7 pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 3%
Na2O dan disinterring 1200°C
37
Gambar 4.8 Hubungan antara fluks magnetik dengan penambahan
komposisi Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering. 38
Gambar 4.9 Kurva histerisis BaFe12O19 dengan penambahan Na2O 0%, 1%,
dan 3%.
39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Peralatan dan bahan
43
Lampiran 2 Perhitungan
44
Lampiran 3 Data percobaan
48
Universitas Sumatera Utara
FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
INDAH JURIANI
120801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES SINTERING, SIFAT
FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi
syarat mencapai gelar Sarjana Sains
INDAH JURIANI
120801005
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Efek Penambahan Na2O Terhadap Proses
Sintering, Sifat Fisis, Dan Sifat Magnet BaFe 12O19
Kategori
: Skripsi
Nama
: Indah Juriani
Nomor Induk Mahasiswa
: 120801005
Program studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di:
Medan, Juni 2016
Disetujui Oleh
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
Ir. Muljadi, M.Si.
Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc
NIP : 195711161983121002
NIP: 196506171993031009
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES
SINTERING, SIFAT FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2016
INDAH JURIANI
120801005
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Syukur alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang
telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir. Salawat beriring salam teruntuk nabi besar Muhammad SAW yang
menjadi teladan dalam menjalani kehidupan. Tugas akhir merupakan salah satu
persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Untuk memenuhi
persyaratan diatas penulis mengerjakan tugas akhir EFEKdengan
j
PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES SINTERING, SIFAT FISIS,
DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19” Yang dilaksanakan di Laboratorium
Magnet P2F Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Serpong, Tangerang Selatan,
Banten. Penulis menyadari bahwa selama proses hingga akhir terselesaikannya
penyusunan skripsi ini bayak sekali bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak.
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih
dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Kerista Sebayang M.S selaku Dekan Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
2. Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
3. Drs. Syahrul Humaidi M.Sc dan Bapak Ir. Muljadi M.Si selaku Dosen
pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Dr. Bambang Widyatmoko, M. Eng, selaku Kepala Laboratorium Pusat
Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong.
5. Dr. Ing. Prijo Sarjono, Ibu Dr. Nenen Rusnaeni M.T, Bapak Prof. Dr. Masno
Ginting, Bapak Prof. Pardamean, Bapak Lukman Faris S.T, selaku
pembimbing lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga
kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Kedua orang tua saya yang tersayang Ayahanda Suriadi dan Ibunda Juriah,
yang tulus menyayangi penulis dan tak henti-hentinya memberikan nasehat,
doa, serta materi maupun moril.
Universitas Sumatera Utara
7. Seluruh Staf dosen, Pembantu Dekan, Pegawai Departemen Fisika FMIPA
USU
8. Sahabat - sahabat terbaik saya terkhusus Eva, Devi, Gias, Andi, Fatimah,
Balyan, Iqbal, Dina, Mona, Rahmat, beserta anak kost pondok larisma Ida,
Desi, Dian, Anggi, Roni dan depin yang tak henti-hentinya memberikan
semangat, doa, dukungan kepada penulis.
9. Teman –teman seperjuangan Dewi, Firman, Mareanus, dan semuanya.
10. Seluruh teman –teman angkatan 2012, Adik - adik angkatan 2013, 2014 dan
2015 Fisika - USU.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
EFEK PENAMBAHAN Na2O TERHADAP PROSES
SINTERING, SIFAT FISIS, DAN SIFAT MAGNET BaFe12O19
ABSTRAK
Penelitian mengenai efek penambahan Na 2O pada material Barium Heksaferit
(BaFe12O19) dengan menggunakan metode metalurgi serbuk telah dilakukan.
Aditif Na2O divariasi antara lain : 0%, 1%, 2%, dan 3%wt dan suhu sintering
o
o
o
o
o
divariasi : 1100 C, 1150 C, 1200 C, 1250 C, dan 1300 C yang masing–masing
pada suhu tersebut ditahan selama 1 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi :
pengukuran true density, susut bakar, bulk density, porositas, flux density, uji
VSM, dan analisa mikrostruktur dengan XRD. Dari hasil analisa dengan XRD
diperoleh bahwa hasil yang terlihat adalah fasa BaFe 12O19 sebagai fasa dominan
untuk semua sampel dengan aditif Na2O 0%, 1%, 2%, dan 3%wt. Dari hasil
karakterisasi sifat fisis diperoleh hasil yang terbaik yaitu pada penambahan Na 2O
o
1% dengan suhu 1100 C. Pada kondisi ini diperoleh : nilai susut bakar = 11,5%,
3
porositas = 1%, dan bulk density = 3,84 gr/cm . Dengan penambahan aditif Na2O
(1%, 2%, dan 3%wt) maka nilai sifat magnetik cenderung menurun. Nilai fluks
o
magnetic terbesar yaitu 548,2 G terdapat pada suhu sintering 1200 C dengan
aditif Na2O 1%. Dari hasil pengujian VSM untuk penambahan aditif Na 2O 1%
diperoleh nilai koersifitas yaitu 0,982 KOe, nilai remanence yaitu 25,72 emu/g
dan nilai magnet saturasi yaitu 47,24 emu/g.
Kata kunci : Magnet Permanen, Barium Heksaferit, Aditif Na2O, Sintering,
Sifat Fisis dan Sifat Magnet
Universitas Sumatera Utara
EFFECT OF Na2O ADDITION ON TEMPERATUR SINTERING,
PHYSICAL PROPERTIES, AND MAGNETIC OF BaFe12O19
ABSTRACT
Research on the addition effect of Na 2O in material barium hexaferrite
(BaFe12O19) by using the method metallurgy has been done. Na 2O additive
variations include : 0%, 1%, 2% and 3% wt and temperature sintering variations
o
o
o
o
o
: 1100 C, 1150 C, 1200 C, 1250 C, and 1300 C hold for 1 hours. The
characterizations was conducted : measurement of true density, keel fuel, bulk
density, porosity, flux density, VSM test and microstructure analysis using XRD.
From the analysis by XRD obtained that results seen is the phase BaFe 12O19 as
the phase dominant to sample additive all with Na 2O 0%, 1%, 2% and 3% wt.
From the results of the physical characterization is obtained the best results is to
o
adding Na 2O 1% with the temperature sintering 1100 C, with a keel fuel 11,5%,
3
porosity 1%, and a bulk density 3,84 gr/cm , With the addition of additives Na 2O
(1%, 2% and 3% wt) this value of magnetic properties decline. The magnetic flux
o
of 548,2 G found in temperature sintering 1200 C with additive Na 2O 1%. From
the testing VSM for additive Na 2O 1% obtained coercivity value 0,982 KOe, the
remanence 25,72 emu/g and value saturation the magnetic 47,24 emu/g.
Keywords : Permanent Magnet, Barium Hexaferrite, Additive Na 2O,
Sintering, Physical and Magnetic Properties.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
x
Daftar Gambar
xi
Daftar Lampiran
xii
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
2
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Tempat dan Waktu Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Pengertian Magnet
5
2.2 Macam-Macam Magnet
6
2.3 Sifat-Sifat Kemagnetan Bahan
6
2.3.1 Bahan Ferromagnetik
7
2.3.2 Bahan Anti Ferromagnetik
7
2.3.3 Bahan Ferrimagnetik
8
2.3.4 Bahan Paramagnetik
8
2.3.5 Bahan Diamagnetik
8
Universitas Sumatera Utara
2.4 Jenis Magnet Permanen
9
2.5 Kurva Histerisis
9
2.6 Magnet Keramik
11
2.7 Barium Heksaferit
12
2.8 Natrium Oksida
14
2.9 Metode Metalurgi Serbuk
14
2.9.1 Pencampuran (Mixing)
14
2.9.2 Penekanan (pressing)
15
2.9.3 Pemanasan (Sintering)
15
2.10 Karakterisasi Material Magnet
18
2.10.1 Sifat Fisis
18
2.10.2 XRD (X-Ray Diffraction)
19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
21
3.1 Tempat Penelitian
21
3.1.2 Waktu Penelitian
21
3.2 Alat dan Bahan
21
3.2.1 Bahan
21
3.2.2 Alat
21
3.3 Variabel Eksperimen
23
3.3.1 Variabel Penelitian
23
3.3.2 Variabel Percobaan yang diuji
23
3.4 Diagram Alir
24
3.5 Prosedur Penelitian
25
3.5.1 Pencampuran Bahan Baku
25
3.5.1.1 Preparasi Serbuk Barium Heksaferit dan Na2O
25
3.5.2 Proses Kalsinasi
25
3.5.3 Proses Milling
26
3.5.4 Proses Pencetakan
26
3.5.5 Proses Sintering
26
3.5.6 Magnetisasi
27
3.6 Karakterisasi Hasil
27
Universitas Sumatera Utara
3.6.1 Uji Densitas
3.6.1.1 Bulk Density
27
27
3.6.2 Porositas
28
3.6.3 Susut Bakar
28
3.7 Sifat Magnet
28
3.8 Analisa Mikrostruktur
29
3.8.1 XRD (X-ray Diffractrometer)
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
30
4.1 Karakterisasi Sifat Fisis
30
4.1.1 Densitas dan Porositas
30
4.1.1.1 True Density
30
4.1.1.2 Bulk Density
31
4.1.1.3 Porositas
32
4.1.1.4 Susut Bakar
33
4.2 Karakterisasi Mikrostruktur
4.2.1 Pengujian XRD (X-Ray Difraction )
4.3 Karakteristik Sifat Magnet
34
34
37
4.3.1 Fluks Density Magnetic
37
4.3.2 Pengujian VSM
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
41
5.1 Kesimpulan
41
5.2 Saran
41
DAFTAR PUSTAKA
42
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Komposisi Bahan baku BaFe12O19 : NaHCo3
25
Tabel 4.1 Hasil Pengujian True Density
30
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bulk Density
32
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Porositas
33
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Susut Bakar
34
Tabel 4.5 Hasil pengujian Fluks densitas Magnetic
38
Tabel 4.6 Hasil Pengujian VSM
39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Momen Magnetik Dari Sifat Ferromagnetik
7
Gambar 2.2 Momen Magnet Dari Sifat Anti Ferromagnetik
7
Gambar 2.3 Momen Magnetik Dari Sifat Paramagnetik
8
Gambar 2.4 Momen Magnetik Dari Sifat Ferrimagnetik
8
Gambar 2.5 Arah partikel pada magnet isotropi dan anisotropi
9
Gambar 2.6 Kurva Histerisis untuk Ferromagnetik dan Ferrimagnetik.
10
Gambar 2.7 Kurva Histerisis Material Magnetik
10
Gambar 2.8 Struktur kristal BaFe12O19
13
Gambar 2.9 Skema struktur kristal BaFe12O19
13
Gambar 2.10 Proses Sintering
18
Gambar 2.11 Difraksi Bidang Atom
21
Gambar 4.1 Hubungan antara bulk density dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering
31
Gambar 4.2 Hubungan antara porositas dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering.
32
Gambar 4.3 Hubungan antara susut bakar dengan penambahan komposisi
Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering.
33
Gambar 4.4 Pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 0%
Na2O dan disintering 1200°C
35
Gambar 4.5 Pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 1%
Na2O dan disinterring 1200°C
35
Gambar 4.6 pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 2%
Na2O dan disinterring 1200°C
36
Gambar 4.7 pola difraksi sinar- x sampel BaFe12O19 dengan aditif 3%
Na2O dan disinterring 1200°C
37
Gambar 4.8 Hubungan antara fluks magnetik dengan penambahan
komposisi Na2O dari BaFe12O19 sebagai fungsi suhu sintering. 38
Gambar 4.9 Kurva histerisis BaFe12O19 dengan penambahan Na2O 0%, 1%,
dan 3%.
39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Peralatan dan bahan
43
Lampiran 2 Perhitungan
44
Lampiran 3 Data percobaan
48
Universitas Sumatera Utara