1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Barium
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Barium hexaferrite merupakan bahan magnet permanen yang banyak dikenal. Barium hexaferrite memiliki rumus kimia BaFe12O19 (BaM) yang banyak digunakan dalam media perekaman magnetik, perangkat microwave dan bidang perisai elektromagnetik (Shams dkk, 2005). Barium hexaferrite secara ilmiah dan teknologi sangat menarik, karena memiliki temperatur curie relatif tinggi, nilai koersivitas tinggi dan medan anisotropi magnetik tinggi, serta memiliki stabilitas kimia dan resistivitas korosi sangat baik (Ding dkk, 1998). Ferrite masih banyak digunakan meskipun memiliki kekuatan magnetik kurang jika dibanding magnet jenis lain. Karena sifat ini, banyak metode sintesis telah dikembangkan untuk mendapatkan biaya produksi partikel serbuk barium ferit yang rendah. Barium hexaferrite biasanya diproduksi dengan metode pencampuran konvensional keramik oksida yang melibatkan kalsinasi campuran BaCO3 dan Fe2O3 pada suhu 900-1200oC. Baru-baru ini, telah banyak dikembangkan dengan prosess paduan mekanik/mechanical alloying dengan energi yang sangat tinggi seperti yang ditunjukkan Gambar 1.1. Gambar 1.1 Proses mechanical alloying (Taguchi, 2004) Kebutuhan magnet dari tahun ke tahun terus meningkat. Diperkirakan kebutuhan magnet di Indonesia berkisar 1800 ton/tahun (Pramono, 2009), sebagian besar kebutuhan magnet dipenuhi dari impor. Pemenuhan kebutuhan 1 2 dapat dipenuhi dari produk lokal, dimana di Indonesia bahan baku dasar magnet tersedia dalam jumlah yang sangat besar. Untuk itu penting adanya penelitian pengelolaan dan pemanfaatan bahan baku magnet untuk diolah secara mandiri sehingga kebutuhan impor dapat dikurangi. Pembuatan serbuk magnet dengan cara mechanical alloying saat ini masih mahal karena besarnya enegi yang digunakan. Terdapat cara yang lebih mudah yaitu dengan cara pencampuran konvensional namun dengan ukuran butir awal yang lebih kecil sehingga kemungkinan terjadinya reaksi kimia antara senyawa penyusun lebih besar. Perkembangan teknologi komposit saat ini banyak menggunakan silika sebagai bahan aditif yang mampu memberikan sifat yang berbeda pada suatu material yang ditambahkan. Penambahan bahan silika dalam pembuatan material magnet digunakan untuk mengontrol pertumbuhan butir dan juga meningkatkan kekuatan mekanik material. Selain itu penambahan material silika diharapkan tidak akan mengurangi sifat magnet komposit. 1.2 Rumusan Masalah Secara umum permasalahan dalam penelitian ini adalah : a. Bagaimanakah pengaruh suhu sinter dan penambahan silika sebagai penguat dalam pembuatan komposit berbasis BaFe12O19 terhadap sifat mekanis komposit BaFe12O19/SiO2 b. Bagaimanakah pengaruh suhu sinter dan penambahan silika sebagai penguat dalam pembuatan komposit berbasis BaFe12O19 terhadap sifat magnet komposit BaFe12O19/SiO2. c. Bagaimanakah pengaruh suhu sinter dan penambahan silika sebagai penguat dalam pembuatan komposit berbasis BaFe12O19 terhadap struktur mikro komposit BaFe12O19/SiO2 1.3 Asumsi dan Batasan Masalah Dalam penelitian ini masalah dibatasi pada: a. Suhu kalsinasi campuran Fe2O3 dan BaCO3 adalah 1050, 1100, 1150 dan 1200oC 3 b. Proses kompaksi pada pembentukan green body akan dilakukan dengan tekanan kompaksi sebesar 23 MPa. c. Ukuran serbuk awal Fe2O3 dan BaCO3 74 d. Komposisi silika adalah 0, 1, 2, 3 dan 4 wt.% e. Temperatur sinter 1000, 1100 dan 1200°C dengan laju pemanasan 10˚C per menit ditahan selama 3 jam. Sintering dilakukan pada kondisi atmosfir di dalam tungku pemanas. f. Tidak ada pengaruh adanya O2 terhadap material saat kalsinasi dikarenakan material sudah dalam bentuk oksida. 1.4 Tujuan Penelitian a. Mengetahui pengaruh suhu sinter dan penambahan silika terhadap densitas, kekerasan, kekuatan bending, ketangguhan, b. Mengetahui pengaruh suhu sinter dan penambahan silika terhadap sifat magnet komposit BaFe12O19/SiO2. c. Mengetahui pengaruh suhu sinter dan penambahan silika terhadap struktur mikro komposit BaFe12O19/SiO2. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini antara lain menambah ilmu pengetahuan terutama dalam bidang material, komposit, keramik dan material magnet serta pengembangan sebuah material baru yang terkait. Selain itu sebagai sumber informasi baru bagi pihak-pihak yang ingin melakukan penelitian mengenai komposit berbasis BaFe12O19 dengan penambahan material-material baru yang lebih komplek dengan berbagai variasi, serta dapat digunakan sebagai bahan referensi ilmiah dan sekaligus bisa bermanfaat bagi industri kecil dan menengah yang berkembang di Indonesia. 1.6 Hipotesis Penambahan silika sebagai penguat akan meningkatkan kekuatan mekanis komposit BaFe12O19/SiO2 namun akan menurunkan sifat kemagnetan komposit BaFe12O19/SiO2.