Pengaruh Komposisi Al2o3 dan Milling Time Terhadap Sifat Fisis, Magnet dan Mikrostruktur dari BaFe12O19
PENGARUH KOMPOSISI Al2O3 DAN MILLING TIME
TERHADAP SIFAT FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR
DARI BaFe12O19
SKRIPSI
NENSI M PANJAITAN
110801043
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH TEMPERATUR SINTERING TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR DARI BaFe12O19
DENGAN ADITIF Al2O3
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NENSI M PANJAITAN
110801043
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NIM
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pengaruh Komposisi Al2o3 Dan Milling Time Terhadap
Sifat Fisis, Magnet Dan Mikrostruktur dari BaFe12O19
: Skripsi
: Nensi M Panjaitan
: 110801043
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (Mipa)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2015
Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP : 195510301980031003
(Dr. Kerista Sebayang, MS)
NIP : 195806231986011001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH KOMPOSISI Al2O3 DANMILLING TIME TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR DARI BaFe12O19
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
NENSI M PANJAITAN
110801043
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat
dan bimbingan-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul
Pengaruh Komposisi Al2O3 dan Milling Time terhadap Sifat Fisis, Magnet dan
Mikrostruktur BaFe12O19 dalam waktu yang telah ditentukan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, sebagai Dosen Pembimbing, yang telah
banyak meluangkan waktu, pikiran, tenaga, dan memberikan dorongan,
semangat serta saran-saran untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Masno Ginting, M.Sc dan Prof. Pardamean Sebayang M.Sc,
sebagai Dosen Pembimbing di LIPI, yang telah banyak meluangkan waktu,
pikiran, tenaga, dan memberikan dorongan, semangat serta saran-saran untuk
membimbing penulis dalam penelitian tugas akhir dan menyelesaikan skripsi
ini.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, sebagai Ketua Jurusan Fisika FMIPA
USU.
4. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc, sebagai Sekretaris Jurusan Fisika FMIPA
USU.
5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
6. Semua Dosen Departemen Fisika FMIPA USU yang pernah menjadi dosen
pengajar selama penulis kuliah di Fisika USU.
7. Kak Tini, Kak Yuspa, dan bang Jo, sebagai pegawai di jurusan Fisika FMIPA
USU.
8. Kedua orangtua penulis, M. Panjaitan dan M. Silaban, terima kasih atas
dukungan dan doa yang begitu besar dan sangat berarti kepada penulis.
9. Adik - adik penulis Mery K Panjaitan dan Veri A Panjaitan, yang telah banyak
memberi dukungan, doa dan semangat kepada penulis selama kuliah dan
menyelesaikan skripsi ini, terkhusus juga buat tante Resni Silaban dan sanak
saudara lainnya yang banyak membantu dan memberikan motivasi kepada
penulis.
10. Teman – teman Fisika Stambuk 2011 sebagai teman bertukar pikiran selama
perkuliahan dan teman berdiskusi dalam penyelesaian skripsi ini (Inten
Natanael Simamora, Tabitaria M Sianipar, Juliana S Situmeang, Ancela
Simbolon, Dosni Sipahutar, Widya Susanti, Lilis Sagita, Trisno F Manurung,
Parasian Simbolon, Hendra Damos, dan semua teman yang tak dapat penulis
sebutkan satu per satu).
11. Abang, Kakak senior dan adik-adik junior Fisika FMIPA USU.
12. Teman – teman satu kos (Juliana S Situmeang, Ancela Simbolon, Tabitaria M
Sianipar, dan Reka Simbolon).
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat
kekurangan – kekurangan baik dari segi isi, struktur kata, maupun tata bahasanya
karena pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis terbatas, semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
Penulis
Nensi M Panjaitan
110801043
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH KOMPOSISI Al2O3 DAN MILLING TIME TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR BaFe12O19
ABSTRAK
Telah diakukan pembuatan magnet permanen BaFe12O19 yang ditambahkan aditif
Al2O3 dengan variasi komposisi 0, 1, 3, 5 dan 7 (%wt) mengggunakan metode
mechanical alloying dengan milling time 12 dan 36 jam. Serbuk tersebut kemudian
ditambahkan bahan perekat Poly Vinyl Alcohol (PVA) dan dicetak kering dengan
tekanan 30 kg/cm2 (8 kG). Hasil cetakan berupa pelet dengan diameter rata-rata 20
mm x 3 mm. Selanjutnya dilakukan proses sintering dengan menggunakan vacuum
furnace pada suhu 1100oC yang ditahan selama 2 jam. Sampel yang telah disintering
kemudian dikarakterisasi sifat fisis (green body density,bulk density dan porositas),
dianalisis struktur kristalnya dengan XRD dan Optical Microscope (OM),
dimagnetisasi dan diukur kurva histerisisnya. Karakterisasi yang dilakukan meliputi
sifat fisis yaitu densitas dan porositas dengan metode Archimedes, dan analisa mikro
struktur dengan menggunakan XRD dan OM. Sedangkan untuk analisis sifat magnet
dengan menggunakan hasil pengukuran permagraf yang telah dimagnetisasi dengan
Gaussmeter . Dari hasil pengukuran densitas dan porositas magnet BaFe12O19 dengan
aditif Al2O3 menunjukkan bahwa nilai densitas cenderung menurun dan porositas
meningkat sebanding dengan jumlah aditif Al2O3. Dari hasil karakterisasi fisis
diperoleh hasil yang terbaik yaitu pada milling time 36 jam dengan komposisi 0 %wt
(tanpa aditif), dengan nilai green body density = 3,07 g/cm3, bulk density = 5,06 g/cm3
dan porositas = 4,62%. Dari salah satu hasil analisa XRD menunjukkan bahwa telah
terbentuk struktur kristal BaFe12O19 dan BaAlFe11O19, grainsize 15,6, memiliki Br =
2,01 kG dan Hc = 0,28 MGOe .
Kata Kunci: Magnet permanen, BaFe12O19, Aditif Al2O3, Milling time
Universitas Sumatera Utara
EFFECT OF COMPOSITION AND MILLING TIME OF Al2O3 PHYSICAL
PROPERTIES, MAGNET AND MICROSTRUCTURE BaFe12O19
ABSTRACT
Has waged manufacture permanent magnets BaFe12O19 with Al2O3 additive is added
to the composition variation of 0, 1, 3, 5 and 7 (wt%) use traditional methods of
mechanical alloying by milling time 12 and 36 hours. The powder is then added to the
adhesive Poly Vinyl Alcohol (PVA) and dry printed with a pressure of 30 kg / cm 2 (8
kG). The printed form of pellets with an average diameter of 20 mm x 3 mm. Sintering
process is then performed using a vacuum furnace at a temperature of 1100oC were
held for 2 hours. Samples were then characterized sintering physical properties (green
body density, bulk density and porosity), analyzed the crystal structure by XRD and
Optical Microscope (OM), magnetized and measured curves histerisisnya.
Characterization was conducted on the physical properties, namely density and
porosity by Archimedes method, and a micro-structure analysis using XRD and OM.
As for the analysis of magnetic properties using permagraf measurement results that
have been magnetized by the Gaussmeter. From the results of measurements of
density and porosity magnet BaFe12O19 with Al2O3 additive shows that the density
tends to decrease and the porosity increases in proportion to the amount of additive
Al2O3. From the results of the physical characterization is obtained the best results in
milling time of 36 hours with a composition of 0% wt (without additives), with the
value of the green body density = 3.07 g / cm3, bulk density = 5.06 g / cm3 and
porosity = 4 , 62%. From one of the results of XRD analysis showed that the crystal
structure has been formed BaFe12O19 and BaAlFe11O19, grainsize 15.6, has Br = 2.01
kG and Hc = 0.28 MGOe.
Keywords: Permanent magnet, BaFe12O19, Al2O3 Additive, Milling time
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstrac
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
Pendahuluan
1.1. LatarBelakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Sistematika Penulisan
1
4
4
4
4
5
Tinjauan Pustaka
2.1. Pengertian Magnet
2.2. Medan Magnet
2.3. Macam-Macam Magnet
2.4. Bahan Magnetik
2.4.1. Bahan Diamagnetik
2.4.2. Bahan Paramagnetik
2.4.3. Bahan Ferromagnetik
2.5. Material Magnet Lunak dan Magnet Keras
2.6. Barium Heksaferit
2.7. Alumina
2.7.1. Struktur Keramik Alumina
2.7.2. Sifat-Sifat Alumina
2.8. Substitusi Al2O3 pada Barium Heksaferit
2.9. Pembuatan Magnet
2.9.1. Kompaksi
2.9.1.1. PVA
2.10. Karakterisasi Material Keramik
2.10.1. Sifat Fisis
2.10.1.1. Densitas
2.10.1.2. Porositas
2.10.2. Sifat Magnet
2.10.2.1. Permagraph
2.10.3. Analisis Struktur Kristal
6
7
7
8
8
9
9
10
12
13
14
15
16
16
17
18
19
19
19
20
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
2.10.3.1. XRD
2.10.3.2. OM
Bab 3
Bab 4
Bab 5
22
23
Metodologi Penelitian
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.2. Peralatan dan Bahan
3.2.1. Peralatan
3.2.2. Bahan
3.3. Tahapan Penelitian
3.3.1. Pembuatan Sampel Uji
3.3.2. Sintering
3.3.3. Magnetisasi
3.4. Karakterisasi
3.4.1. Uji Densitas
3.4.2. Uji Porositas
3.5. Sifat Magnet
3.5.1. Permagraph
3.6. Analisis Struktur
3.6.1. XRD
3.6.2. OM
24
24
24
25
25
27
28
29
29
29
30
31
31
32
32
33
Hasil dan Pembahasan
4.1. Karakterisasi Sifat Fisis
4.1.1. Hasil Karakterisasi Green Body
4.1.2. Hasil Karakterisasi Bulk Density dan Porositas
4.2. Karakterisasi Mikrostruktur
4.2.1. Analisis XRD
4.2.2. Analisis OM
4.3. Karakterisasi Sifat Magnet
34
34
36
39
39
40
41
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
45
46
Daftar Pustaka
47
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-Sifat Fisis Alumina
Tabel 2.2. Sifat-Sifat Keramik Alumina
Tabel 4.1. Data Hasil Pengukuran Green Body Density
Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Bulk Density
Tabel 4.3. Data Hasil Pengukuran Porositas
Tabel 4.4. Data Hasil Pengukuran Permagraph
Tabel 4.5. Data Pengujian Kuat Medan Magnet Milling Time 12 jam
Tabel 4.6. Data Pengujian Kuat Medan Magnet Milling Time 36 jam
Halaman
14
16
34
36
38
42
42
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arah Domain-Domain Bahan Paramagnetik
Gambar 2.2. Histeresis Material Magnet
Gambar 2.3. Struktur Kristal Barium Heksaferit
Gambar 3.1. Tahapan Penelitian Pembuatan Magnet Permanen
Gambar 3.3. Alat Kompaksi Hydraulic Press
Gambar 3.4. Vacum Furnace
Gambar 3.5. Alat Magnetizer
Gambar 3.6. Alat X-Ray Diffraction (XRD)
Gambar 3.7. Optical Microscope
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Green Body Density
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Bulk Density
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Porositas
Gambar 4.4. Grafik Hasil Pengujian XRD BaFe12O19 dengan aditif Al2O3
Gambar 4.5. Hasil Mikroskop Optik Magnet Sinter Barium Hexaferrite
Gambar 4.6. Kurva Histerisis bahan Barium hexaferrite
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time 12 jam
terhadap Flux Magnetic
Gambar 4.8. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time 36 jam
terhadap Flux Magnetic
Halaman
9
11
13
26
27
28
29
33
33
35
37
38
39
40
41
43
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Peralatan dan Bahan
Halaman
50
Universitas Sumatera Utara
TERHADAP SIFAT FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR
DARI BaFe12O19
SKRIPSI
NENSI M PANJAITAN
110801043
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH TEMPERATUR SINTERING TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR DARI BaFe12O19
DENGAN ADITIF Al2O3
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NENSI M PANJAITAN
110801043
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NIM
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Pengaruh Komposisi Al2o3 Dan Milling Time Terhadap
Sifat Fisis, Magnet Dan Mikrostruktur dari BaFe12O19
: Skripsi
: Nensi M Panjaitan
: 110801043
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (Mipa)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2015
Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Pembimbing,
(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP : 195510301980031003
(Dr. Kerista Sebayang, MS)
NIP : 195806231986011001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH KOMPOSISI Al2O3 DANMILLING TIME TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR DARI BaFe12O19
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
NENSI M PANJAITAN
110801043
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat
dan bimbingan-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul
Pengaruh Komposisi Al2O3 dan Milling Time terhadap Sifat Fisis, Magnet dan
Mikrostruktur BaFe12O19 dalam waktu yang telah ditentukan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, sebagai Dosen Pembimbing, yang telah
banyak meluangkan waktu, pikiran, tenaga, dan memberikan dorongan,
semangat serta saran-saran untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Masno Ginting, M.Sc dan Prof. Pardamean Sebayang M.Sc,
sebagai Dosen Pembimbing di LIPI, yang telah banyak meluangkan waktu,
pikiran, tenaga, dan memberikan dorongan, semangat serta saran-saran untuk
membimbing penulis dalam penelitian tugas akhir dan menyelesaikan skripsi
ini.
3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, sebagai Ketua Jurusan Fisika FMIPA
USU.
4. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, MSc, sebagai Sekretaris Jurusan Fisika FMIPA
USU.
5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
6. Semua Dosen Departemen Fisika FMIPA USU yang pernah menjadi dosen
pengajar selama penulis kuliah di Fisika USU.
7. Kak Tini, Kak Yuspa, dan bang Jo, sebagai pegawai di jurusan Fisika FMIPA
USU.
8. Kedua orangtua penulis, M. Panjaitan dan M. Silaban, terima kasih atas
dukungan dan doa yang begitu besar dan sangat berarti kepada penulis.
9. Adik - adik penulis Mery K Panjaitan dan Veri A Panjaitan, yang telah banyak
memberi dukungan, doa dan semangat kepada penulis selama kuliah dan
menyelesaikan skripsi ini, terkhusus juga buat tante Resni Silaban dan sanak
saudara lainnya yang banyak membantu dan memberikan motivasi kepada
penulis.
10. Teman – teman Fisika Stambuk 2011 sebagai teman bertukar pikiran selama
perkuliahan dan teman berdiskusi dalam penyelesaian skripsi ini (Inten
Natanael Simamora, Tabitaria M Sianipar, Juliana S Situmeang, Ancela
Simbolon, Dosni Sipahutar, Widya Susanti, Lilis Sagita, Trisno F Manurung,
Parasian Simbolon, Hendra Damos, dan semua teman yang tak dapat penulis
sebutkan satu per satu).
11. Abang, Kakak senior dan adik-adik junior Fisika FMIPA USU.
12. Teman – teman satu kos (Juliana S Situmeang, Ancela Simbolon, Tabitaria M
Sianipar, dan Reka Simbolon).
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat
kekurangan – kekurangan baik dari segi isi, struktur kata, maupun tata bahasanya
karena pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis terbatas, semoga skripsi ini
dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
Penulis
Nensi M Panjaitan
110801043
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH KOMPOSISI Al2O3 DAN MILLING TIME TERHADAP SIFAT
FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR BaFe12O19
ABSTRAK
Telah diakukan pembuatan magnet permanen BaFe12O19 yang ditambahkan aditif
Al2O3 dengan variasi komposisi 0, 1, 3, 5 dan 7 (%wt) mengggunakan metode
mechanical alloying dengan milling time 12 dan 36 jam. Serbuk tersebut kemudian
ditambahkan bahan perekat Poly Vinyl Alcohol (PVA) dan dicetak kering dengan
tekanan 30 kg/cm2 (8 kG). Hasil cetakan berupa pelet dengan diameter rata-rata 20
mm x 3 mm. Selanjutnya dilakukan proses sintering dengan menggunakan vacuum
furnace pada suhu 1100oC yang ditahan selama 2 jam. Sampel yang telah disintering
kemudian dikarakterisasi sifat fisis (green body density,bulk density dan porositas),
dianalisis struktur kristalnya dengan XRD dan Optical Microscope (OM),
dimagnetisasi dan diukur kurva histerisisnya. Karakterisasi yang dilakukan meliputi
sifat fisis yaitu densitas dan porositas dengan metode Archimedes, dan analisa mikro
struktur dengan menggunakan XRD dan OM. Sedangkan untuk analisis sifat magnet
dengan menggunakan hasil pengukuran permagraf yang telah dimagnetisasi dengan
Gaussmeter . Dari hasil pengukuran densitas dan porositas magnet BaFe12O19 dengan
aditif Al2O3 menunjukkan bahwa nilai densitas cenderung menurun dan porositas
meningkat sebanding dengan jumlah aditif Al2O3. Dari hasil karakterisasi fisis
diperoleh hasil yang terbaik yaitu pada milling time 36 jam dengan komposisi 0 %wt
(tanpa aditif), dengan nilai green body density = 3,07 g/cm3, bulk density = 5,06 g/cm3
dan porositas = 4,62%. Dari salah satu hasil analisa XRD menunjukkan bahwa telah
terbentuk struktur kristal BaFe12O19 dan BaAlFe11O19, grainsize 15,6, memiliki Br =
2,01 kG dan Hc = 0,28 MGOe .
Kata Kunci: Magnet permanen, BaFe12O19, Aditif Al2O3, Milling time
Universitas Sumatera Utara
EFFECT OF COMPOSITION AND MILLING TIME OF Al2O3 PHYSICAL
PROPERTIES, MAGNET AND MICROSTRUCTURE BaFe12O19
ABSTRACT
Has waged manufacture permanent magnets BaFe12O19 with Al2O3 additive is added
to the composition variation of 0, 1, 3, 5 and 7 (wt%) use traditional methods of
mechanical alloying by milling time 12 and 36 hours. The powder is then added to the
adhesive Poly Vinyl Alcohol (PVA) and dry printed with a pressure of 30 kg / cm 2 (8
kG). The printed form of pellets with an average diameter of 20 mm x 3 mm. Sintering
process is then performed using a vacuum furnace at a temperature of 1100oC were
held for 2 hours. Samples were then characterized sintering physical properties (green
body density, bulk density and porosity), analyzed the crystal structure by XRD and
Optical Microscope (OM), magnetized and measured curves histerisisnya.
Characterization was conducted on the physical properties, namely density and
porosity by Archimedes method, and a micro-structure analysis using XRD and OM.
As for the analysis of magnetic properties using permagraf measurement results that
have been magnetized by the Gaussmeter. From the results of measurements of
density and porosity magnet BaFe12O19 with Al2O3 additive shows that the density
tends to decrease and the porosity increases in proportion to the amount of additive
Al2O3. From the results of the physical characterization is obtained the best results in
milling time of 36 hours with a composition of 0% wt (without additives), with the
value of the green body density = 3.07 g / cm3, bulk density = 5.06 g / cm3 and
porosity = 4 , 62%. From one of the results of XRD analysis showed that the crystal
structure has been formed BaFe12O19 and BaAlFe11O19, grainsize 15.6, has Br = 2.01
kG and Hc = 0.28 MGOe.
Keywords: Permanent magnet, BaFe12O19, Al2O3 Additive, Milling time
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstrac
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
Pendahuluan
1.1. LatarBelakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Sistematika Penulisan
1
4
4
4
4
5
Tinjauan Pustaka
2.1. Pengertian Magnet
2.2. Medan Magnet
2.3. Macam-Macam Magnet
2.4. Bahan Magnetik
2.4.1. Bahan Diamagnetik
2.4.2. Bahan Paramagnetik
2.4.3. Bahan Ferromagnetik
2.5. Material Magnet Lunak dan Magnet Keras
2.6. Barium Heksaferit
2.7. Alumina
2.7.1. Struktur Keramik Alumina
2.7.2. Sifat-Sifat Alumina
2.8. Substitusi Al2O3 pada Barium Heksaferit
2.9. Pembuatan Magnet
2.9.1. Kompaksi
2.9.1.1. PVA
2.10. Karakterisasi Material Keramik
2.10.1. Sifat Fisis
2.10.1.1. Densitas
2.10.1.2. Porositas
2.10.2. Sifat Magnet
2.10.2.1. Permagraph
2.10.3. Analisis Struktur Kristal
6
7
7
8
8
9
9
10
12
13
14
15
16
16
17
18
19
19
19
20
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
2.10.3.1. XRD
2.10.3.2. OM
Bab 3
Bab 4
Bab 5
22
23
Metodologi Penelitian
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.2. Peralatan dan Bahan
3.2.1. Peralatan
3.2.2. Bahan
3.3. Tahapan Penelitian
3.3.1. Pembuatan Sampel Uji
3.3.2. Sintering
3.3.3. Magnetisasi
3.4. Karakterisasi
3.4.1. Uji Densitas
3.4.2. Uji Porositas
3.5. Sifat Magnet
3.5.1. Permagraph
3.6. Analisis Struktur
3.6.1. XRD
3.6.2. OM
24
24
24
25
25
27
28
29
29
29
30
31
31
32
32
33
Hasil dan Pembahasan
4.1. Karakterisasi Sifat Fisis
4.1.1. Hasil Karakterisasi Green Body
4.1.2. Hasil Karakterisasi Bulk Density dan Porositas
4.2. Karakterisasi Mikrostruktur
4.2.1. Analisis XRD
4.2.2. Analisis OM
4.3. Karakterisasi Sifat Magnet
34
34
36
39
39
40
41
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
45
46
Daftar Pustaka
47
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-Sifat Fisis Alumina
Tabel 2.2. Sifat-Sifat Keramik Alumina
Tabel 4.1. Data Hasil Pengukuran Green Body Density
Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Bulk Density
Tabel 4.3. Data Hasil Pengukuran Porositas
Tabel 4.4. Data Hasil Pengukuran Permagraph
Tabel 4.5. Data Pengujian Kuat Medan Magnet Milling Time 12 jam
Tabel 4.6. Data Pengujian Kuat Medan Magnet Milling Time 36 jam
Halaman
14
16
34
36
38
42
42
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arah Domain-Domain Bahan Paramagnetik
Gambar 2.2. Histeresis Material Magnet
Gambar 2.3. Struktur Kristal Barium Heksaferit
Gambar 3.1. Tahapan Penelitian Pembuatan Magnet Permanen
Gambar 3.3. Alat Kompaksi Hydraulic Press
Gambar 3.4. Vacum Furnace
Gambar 3.5. Alat Magnetizer
Gambar 3.6. Alat X-Ray Diffraction (XRD)
Gambar 3.7. Optical Microscope
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Green Body Density
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Bulk Density
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time
terhadap Porositas
Gambar 4.4. Grafik Hasil Pengujian XRD BaFe12O19 dengan aditif Al2O3
Gambar 4.5. Hasil Mikroskop Optik Magnet Sinter Barium Hexaferrite
Gambar 4.6. Kurva Histerisis bahan Barium hexaferrite
Gambar 4.7. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time 12 jam
terhadap Flux Magnetic
Gambar 4.8. Grafik Hubungan Komposisi Al2O3 dan Milling Time 36 jam
terhadap Flux Magnetic
Halaman
9
11
13
26
27
28
29
33
33
35
37
38
39
40
41
43
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Peralatan dan Bahan
Halaman
50
Universitas Sumatera Utara