Karakterisasi Magnet Komposit Barium Heksaferit Dengan Penambahan FeB Sebagai Matrik dan Silicone Rubber Sebagai Filler
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Magnet menjadi salah satu material yang kadang luput dari perhatian orang, akan
tetapi apabila diperhatikan lebih lanjut, ternyata magnet telah menjadi bagian dari
kehidupan sehari-hari manusia sejak lama. Sebagai salah satu contoh adalah
penggunaan speaker sebagai pengeras suara, alat ini menggunakan magnet
sebagai salah satu komponen utamanya, dan tak dapat dipungkiri bahwa alat ini
sudah ada sejak dulu sampai pengembangannya yang begitu pesat sekarang.
Contoh lainnya adalah penggunaan magnet sebagai komponen pada telepon
seluler sebagai alat penerima sinyal/receiver yang memungkinkan kita bisa
berkomunikasi dimana saja. Dua contoh ini sudah bisa menjadi contoh yang
menunjukkan kedekatan manusia dengan magnet.
Dalam perkembangannya, terdapat dua macam jenis magnet, yaitu soft
magnet dan hard magnet/magnet permanen. Soft magnet memiliki koersifitas dan
remanensi yang rendah, sedangkan pada hard magnet memiliki nilai koersifitas
dan remanensi yang tinggi. Baik soft magnet ataupun hard magnet memiliki
aplikasi yang berbeda-beda, tergantung pada penggunaannya. Magnet yang akan
dibahas pada laporan ini adalah magnet barium ferit (Kharismayanti, 2013).
Barium ferit banyak diaplikasikan untuk magnet permanen. Magnet ini
dikenal memiliki sifat yang bagus, memang tidak sebagus magnet yang berbahan
dasar NdFeB, dan SmCo yang memiliki sifat yang sangat bagus. Barium ferit
banyak digunakan karena harganya yang murah, berbeda dengan magnet yang
berbahan dasar NdFeB, dan SmCo yang harganya di pasaran sangat mahal, karena
tergolong material rare-earth. Selain murah magnet barium ferit dikenal karena
sifat materialnya yang cukup baik. Barium ferit memiliki koersifitas dan
remanensi yang cukup tinggi, koersifitas yang tinggi karena sifat anisotropi
magnet yang tinggi. Selain itu barium ferit memiliki nilai temperatur Curie yang
baik, sehingga sangat bagus untuk dibuat menjadi magnet permanen. Sifat lain
yang menjadi keunggulan barium ferit yaitu memiliki ketahanan terhadap korosi
Universitas Sumatera Utara
dan memiliki sifat kimia yang stabil (Afza Erini, 2001)
Sejalan dengan perkembangan magnet permanen BaFe12O19,
telah
dikembangkan pembuatan magnet komposit berbasis material yang sama. Magnet
komposit ini
bersifat mudah dibentuk dengan pengerjaan yang sederhana
sehingga menghasilkan produk yang lebih inovatif, memiliki daya saing,
serta memiliki keunggulan dalam sifat mekaniknya jika dibandingkan dengan
bahan magnet keramik yang cenderung mudah patah. Bahan magnet komposit
umumnya diaplikasikan pada alat-alat
yang
memiliki sifat magnetik
yang
kurang tinggi seperti alat listrik rumah tangga dan mainan anak-anak.
Berkembangnya industri mainan dan makin tingginya pemakaian alat listrik
rumah tangga memberikan peluang yang baik pada pengembangan dan
produksi magnet bonded. Magnet komposit ini dibuat dari bahan magnet
yang dicampur atau diikat dengan bahan pengikat bukan magnet, seperti bahan
polimer (Yulianti, 2005).
Untuk memenuhi kebutuhan magnet permanen, dalam penelitian ini akan
dilakukan pembuatan magnet komposit dengan mencampurkan bahan serbuk
magnet Barium Heksaferrit (BaFe12O19) yang telah disintesis dengan FeB lalu
dicampur dengan silicone rubber , karena
mempunyai
sifat
yang
mudah
dibentuk. Dari pembuatan magnet komposit ini diharapkan didapatkan sifat yang
lebih unggulan dalam sifat mekaniknya.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, maka penulis
merumuskan beberapa halyang menjadi masalah dalam penelitian ini, diantaranya:
1. Bagaimana hubungan penambahan bahan polimer silicone rubber terhadap
sifat fisis dan magnetik campuran Barium Heksaferit dengan FeB?
2. Bagaimana pengaruh nilai atau hasil DTA/TG (Differential Thermal
Analysis/
Thermalgravimetric
Analysis)
densitas,
XRD
(X-Ray
Diffraction), VSM (Vibrating Sample Magnetometer) dan uji tarik magnet
Barium Heksaferit yang dicampur FeB dan ditambahkan silicone rubber
sebagai filler ?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini memiliki batasan masalah, yaitu:
1. Variasi komposisi FeB: 0, 3,5, dan 7 (%berat)
2. Variasi komposisi siliconne rubber 20,30, 40, dan 50 (%berat)
3. Waktu milling selama 24 jam
Temperatur kalsinasi 900°C (2 jam)
4.
Pengujian: Densitas, DTA/TG, XRD, VSM, dan Uji Tarik
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Mengetahui pengaruh sifat fisis dan magnetik dari penambahan FeB tehadap
material magnet Barium Heksaferit dengan metode mechanical alloying
2.
Membuat magnet komposit dengan matrik Barium Heksaferit dengan
penambahan FeB dan filler silicone rubber
3.
Mengetahui sifat fisis dan magnetik dari magnet komposit Barium
Hekesaferit dengan penambahan FeB dan silicone rubber sebagai filler
1.5 Manfaat Penelitian
Dari tujuan yang telah disebutkan di atas, maka dalam penelitian ini diharapkan
manfaat dari penelitian adalah sebagai berikut:
1.
Memberikan informasi fungsi dari penambahan FeB pada Barium Heksaferit
dan filler silicone rubber pada pembuatan magnet komposit
2.
Memperoleh material magnet komposit BaFe12O19 + FeB yang baik dengan
penambahan silicone rubber sebagai magnet komposit yang dapat diproduksi.
1.6 Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan dibeberapa tempat, yaitu sebagai berikut:
1. Pusat Penelitian Fisika (PPF) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI)–Puspiptek Serpong.
Universitas Sumatera Utara
1.7 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika sebagai
berikut:
BAB 1
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan
masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penelitian.
BAB 2
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi
acuan untuk proses pengambilan data, analisa data, serta
pembahasan dari penelitian yang dilakukan
BAB 3
Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian,
diagram penelitian (prosedur penelitian), dan karakterisasi
cuplikan yang dilakukan.
BAB 4
Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB 5
Kesimpulan
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan saran untuk penelitian lebih lanjut
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Magnet menjadi salah satu material yang kadang luput dari perhatian orang, akan
tetapi apabila diperhatikan lebih lanjut, ternyata magnet telah menjadi bagian dari
kehidupan sehari-hari manusia sejak lama. Sebagai salah satu contoh adalah
penggunaan speaker sebagai pengeras suara, alat ini menggunakan magnet
sebagai salah satu komponen utamanya, dan tak dapat dipungkiri bahwa alat ini
sudah ada sejak dulu sampai pengembangannya yang begitu pesat sekarang.
Contoh lainnya adalah penggunaan magnet sebagai komponen pada telepon
seluler sebagai alat penerima sinyal/receiver yang memungkinkan kita bisa
berkomunikasi dimana saja. Dua contoh ini sudah bisa menjadi contoh yang
menunjukkan kedekatan manusia dengan magnet.
Dalam perkembangannya, terdapat dua macam jenis magnet, yaitu soft
magnet dan hard magnet/magnet permanen. Soft magnet memiliki koersifitas dan
remanensi yang rendah, sedangkan pada hard magnet memiliki nilai koersifitas
dan remanensi yang tinggi. Baik soft magnet ataupun hard magnet memiliki
aplikasi yang berbeda-beda, tergantung pada penggunaannya. Magnet yang akan
dibahas pada laporan ini adalah magnet barium ferit (Kharismayanti, 2013).
Barium ferit banyak diaplikasikan untuk magnet permanen. Magnet ini
dikenal memiliki sifat yang bagus, memang tidak sebagus magnet yang berbahan
dasar NdFeB, dan SmCo yang memiliki sifat yang sangat bagus. Barium ferit
banyak digunakan karena harganya yang murah, berbeda dengan magnet yang
berbahan dasar NdFeB, dan SmCo yang harganya di pasaran sangat mahal, karena
tergolong material rare-earth. Selain murah magnet barium ferit dikenal karena
sifat materialnya yang cukup baik. Barium ferit memiliki koersifitas dan
remanensi yang cukup tinggi, koersifitas yang tinggi karena sifat anisotropi
magnet yang tinggi. Selain itu barium ferit memiliki nilai temperatur Curie yang
baik, sehingga sangat bagus untuk dibuat menjadi magnet permanen. Sifat lain
yang menjadi keunggulan barium ferit yaitu memiliki ketahanan terhadap korosi
Universitas Sumatera Utara
dan memiliki sifat kimia yang stabil (Afza Erini, 2001)
Sejalan dengan perkembangan magnet permanen BaFe12O19,
telah
dikembangkan pembuatan magnet komposit berbasis material yang sama. Magnet
komposit ini
bersifat mudah dibentuk dengan pengerjaan yang sederhana
sehingga menghasilkan produk yang lebih inovatif, memiliki daya saing,
serta memiliki keunggulan dalam sifat mekaniknya jika dibandingkan dengan
bahan magnet keramik yang cenderung mudah patah. Bahan magnet komposit
umumnya diaplikasikan pada alat-alat
yang
memiliki sifat magnetik
yang
kurang tinggi seperti alat listrik rumah tangga dan mainan anak-anak.
Berkembangnya industri mainan dan makin tingginya pemakaian alat listrik
rumah tangga memberikan peluang yang baik pada pengembangan dan
produksi magnet bonded. Magnet komposit ini dibuat dari bahan magnet
yang dicampur atau diikat dengan bahan pengikat bukan magnet, seperti bahan
polimer (Yulianti, 2005).
Untuk memenuhi kebutuhan magnet permanen, dalam penelitian ini akan
dilakukan pembuatan magnet komposit dengan mencampurkan bahan serbuk
magnet Barium Heksaferrit (BaFe12O19) yang telah disintesis dengan FeB lalu
dicampur dengan silicone rubber , karena
mempunyai
sifat
yang
mudah
dibentuk. Dari pembuatan magnet komposit ini diharapkan didapatkan sifat yang
lebih unggulan dalam sifat mekaniknya.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, maka penulis
merumuskan beberapa halyang menjadi masalah dalam penelitian ini, diantaranya:
1. Bagaimana hubungan penambahan bahan polimer silicone rubber terhadap
sifat fisis dan magnetik campuran Barium Heksaferit dengan FeB?
2. Bagaimana pengaruh nilai atau hasil DTA/TG (Differential Thermal
Analysis/
Thermalgravimetric
Analysis)
densitas,
XRD
(X-Ray
Diffraction), VSM (Vibrating Sample Magnetometer) dan uji tarik magnet
Barium Heksaferit yang dicampur FeB dan ditambahkan silicone rubber
sebagai filler ?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini memiliki batasan masalah, yaitu:
1. Variasi komposisi FeB: 0, 3,5, dan 7 (%berat)
2. Variasi komposisi siliconne rubber 20,30, 40, dan 50 (%berat)
3. Waktu milling selama 24 jam
Temperatur kalsinasi 900°C (2 jam)
4.
Pengujian: Densitas, DTA/TG, XRD, VSM, dan Uji Tarik
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Mengetahui pengaruh sifat fisis dan magnetik dari penambahan FeB tehadap
material magnet Barium Heksaferit dengan metode mechanical alloying
2.
Membuat magnet komposit dengan matrik Barium Heksaferit dengan
penambahan FeB dan filler silicone rubber
3.
Mengetahui sifat fisis dan magnetik dari magnet komposit Barium
Hekesaferit dengan penambahan FeB dan silicone rubber sebagai filler
1.5 Manfaat Penelitian
Dari tujuan yang telah disebutkan di atas, maka dalam penelitian ini diharapkan
manfaat dari penelitian adalah sebagai berikut:
1.
Memberikan informasi fungsi dari penambahan FeB pada Barium Heksaferit
dan filler silicone rubber pada pembuatan magnet komposit
2.
Memperoleh material magnet komposit BaFe12O19 + FeB yang baik dengan
penambahan silicone rubber sebagai magnet komposit yang dapat diproduksi.
1.6 Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan dibeberapa tempat, yaitu sebagai berikut:
1. Pusat Penelitian Fisika (PPF) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI)–Puspiptek Serpong.
Universitas Sumatera Utara
1.7 Sistematika Penulisan
Penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika sebagai
berikut:
BAB 1
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan
masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penelitian.
BAB 2
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi
acuan untuk proses pengambilan data, analisa data, serta
pembahasan dari penelitian yang dilakukan
BAB 3
Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian,
diagram penelitian (prosedur penelitian), dan karakterisasi
cuplikan yang dilakukan.
BAB 4
Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB 5
Kesimpulan
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari
penelitian dan saran untuk penelitian lebih lanjut
Universitas Sumatera Utara