BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Magnet Secara Umum Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani, magnitis lithos yang berarti batu Magnesian. Batu ini terdiri dari magnetite (Fe3O4) dan dikenal sebagai bijih besi yang akan termagnetisasi ketika digosok. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Magnet dapat dibuat dari bahan besi, baja, dan campuran logam serta telah banyak dimanfaatkan untuk industri otomotif dan lainnya. Sebuah magnet terdiri atas magnet-magnet kecil yang memiliki arah yang sama (tersusun teratur), magnetmagnet kecil ini disebut magnet elementer. Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya mempunyai arah sembarangan (tidak teratur) sehingga efeknya saling meniadakan, yang mengakibatkan tidak adanya kutub-kutub magnet pada ujung logam. Setiap magnet memiliki dua kutub, yaitu: utara dan selatan. Kutub magnet adalah daerah yang berada pada ujung-ujung magnet dengan kekuatan magnet yang paling besar berada pada kutub-kutubnya.

2.2

Klasifikasi Material Magnet

Berdasarkan sifat medan magnet atomis, bahan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu diamagnetik, paramagnetik dan feromagnetik. Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday and Resnick, 1989). Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipole magnet permanen. Jika bahan diamangetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan berubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan. Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan besifat diamagnetik karena semua atomnya mempunyai

Universitas Sumatera Utara

elektron orbital. Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Permeabilitas bahan diamagnetik adalah µ < µ0 dan suseptibilitas magnetiknya χm < 0. Contoh bahan diamagnetik yaitu bismuth, perak, emas, tembaga dan seng. Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masingmasing atom atau molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atau molekul dalam bahan adalah nol (Halliday and Resnick, 1989). Hal ini disebabkan karena gerakan atom atau molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan. Bahan ini jika diberi magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomis searah dengan medan magnet luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik (efek timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya) dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil. Permeabilitas bahan paramagnetik adalah µ > µ0 dan suseptibilitas magnetiknya χm > 0. Contoh bahan paramagnetik adalah alumunium, magnesium, dan wolfram. Bahan diamagnetik dan parmagnetik mempunyai sifta kemagnetan yang lemah. Perubahan medan magnet dengan adanya bahan tersebut tidaklah besar apabila digunakan sebagai pengisi kumparan toroida. Bahan feromagnetik adalah bahan yang mempunyai resultan medan atomis besar (Halliday and Resnick, 1989). Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan feromagnetik banyak spin elektron tidak berpasangan, misalnya pada atom besi terdapat empat buah spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin leektron yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetim yang dihasilkan oleh sutu atom lebih besar. Medan magnet dari masing-masing atom dalam bahan feromagnetik sangat kuat, sehingga interaksi antara atom tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan mensejajakan diri membentuk kelompok-kelompok.


Kelompok atom yang menyejajarkan dirinya dala suatu daerah dinamakan domain. Bahan feromagnetik sebelum diberi medan magnet luar mempunyai domain yang momen magnetiknya kuat, tetapi momen magnetik ini mempunyai arah yang berbeda-beda dari satu domain ke domain yang lain sehingga medan magnet yang dihasilkan tiap domain saling meniadakan. Bahan feromagnetik jika diberi medan magnet dari luar, maka domain-domain ini akan mensejajarkan diri searah dengan medan magnet luar. Semakin kuat medan magnetnya semakin banyak domain-domain yang mensejajarkan dirinya. Akibatnya medan magnet dalam bahan feromagnetik akan kuat semakin kuat. Setelah seluruh domain terarahkan, penambahan medna magnet luat tidak member pengaruh apa-apa karena tidak ada lagi domain yang disearahkan. Keadaan ini dinamakan keadaan jenuh atau saturasi. Permeabilitas bahan feromagnetik adalah µ >>> µ0 dan suseptibilitas magnetiknya χm >>> 0. Contoh bahan feromagnetik adalah besi, baja, besi silicon, dan lain-lain. Sifat kemagnetan bahan feromagnetik ini akan hilang pada temperature yang disebut temperature Curie. Temperatur Curie untuk besi lemah adalah 770°C dan untuk baja adalah 1043°C (Kraus, 1970).

2.3

Magnet Praseodymium Iron Boron (PrFeB)

Secara umum dikenal sebagai magnet tanah jarang, magnet Praseodymium Iron Boron (PrFeB) adalah merupakan paduan yang berasal dari grup Lantanida pada sistem periodik unsur. Magnet Praseodymium Iron Boron (PrFeB) adalah magnet bumi yang terbuat dari paduan unsur praseodymium, besi dan boron untuk membentuk struktur kristal tetragonal Pr2Fe14B. Dikembangkan pada tahun 1982 oleh General Motors dan Sumitomo Special Metals, magnet PrFeB adalah magnet permanen paling kuat yang dibuat (Fraden,2010). Mereka telah menggantikan jenis magnet lain dalam banyak aplikasi dalam produk modern yang membutuhkan magnet permanen yang kuat, seperti motor dalam alat nirkabel, hard disk drive, dan alat pengunci magnetik.


Struktur kristal tetragonal Pr2Fe14B memiliki anisotropi magnetokristalin uniaksial yang sangat tinggi. Hal ini memberikan potensi pada senyawa Pr2Fe14B untuk memiliki koersivitas tinggi (ketahanan untuk didemagnetisasi). Senyawa ini juga memiliki magnetisasi saturasi tinggi (JS ~ 1,6 T atau 16 kG) dan biasanya 1,3 tesla. Oleh karena itu, sebagai kepadatan energi maksimum sebanding dengan Js2, fase magnetik ini memiliki potensi untuk menyimpan sejumlah besar energi magnetik (BHmax ~ 512 kJ/m3 atau 64 MGOe), jauh lebih besar dari magnet samarium kobalt (SmCo), yang merupakan jenis pertama dari magnet tanah jarang yang dikomersialkan. Dalam prakteknya, sifat magnetik dari magnet praseodymium bergantung pada komposisi paduan, struktur mikro, dan teknik manufaktur yang digunakan. Beberapa sifat penting yang digunakan untuk membandingkan magnet permanen adalah remanensi (Br) yaitu ukuran kekuatan dari medan magnet; koersivitas (Hc) yaitu ketahanan material terhadap demagnetisasi; energi produk (BHmax) yaitu kerapatan energi magnet, dan temperatur Curie (Tc) yaitu temperatur saat material kehilangan sifat magnetnya. Magnet praseodymium memiliki remanensi yang sangat tinggi, juga memiliki koersivitas dan energi produk yang tinggi pula jika dibandingkan dengan magnet tipe lain. Namun juga memiliki temperature Curie yang rendah. Tabel di bawah ini memperlihatkan performansi magnetik magnet Praseodymium dibandingkan dengan magnet permanen tipe lain. Tabel 2.1 Perbandingan sifat magnetik beberapa magnet permanen Br (T)

Hcj (kA/m)

BHmax (kJ/m3)

TC (°C)

Pr2Fe14B (sintered)

1.0–1.4

750–2000

200–440

310–400

Pr2Fe14B (bonded)

0.6–0.7

600–1200

60–100

310–400

SmCo5 (sintered)

0.8–1.1

600–2000

120–200

720

Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7

0.9–1.15

450–1300

150–240

800

Alnico (sintered)

0.6–1.4

275

10–88

700–860

Sr-ferrite (sintered)

0.2–0.4

100–300

10–40

450

Magnet

(sintered)


Saat ini, antara 45.000 dan 50.000 ton dari magnet praseodymium sintered diproduksi setiap tahun, terutama di Cina dan Jepang. Pada 2011, Cina memproduksi lebih dari 95% dari unsur tanah jarang, dan menghasilkan 76% dari total magnet tanah jarang dunia (Chu, 2011). Ada empat cara pembuatan magnet PrFeB, yaitu: 1. Sintered, serbuk magnet dikompaksi di dalam cetakan kemudian dibakar, hingga serbuk berubah bentuk menjadi material padat. 2. Compression Bonded, teknik ini digunakan untuk membuat magnet dengan kebutuhan bentuk yang rumit. Serbuk magnet dicampur dengan material plastik, kemudian dicetak dan dikeringkan. Meskipun memiliki enenrgi produk yang lebih kecil dibanding dengan magnet sinter, namun metode ini menghasilkan magnet yang dapat dibentuk dalam bentuk kompleks. 3. Injection Moulded, serbuk magnet dicampur dengan material plastik kemudian dicetak dengan cara injeksi. Memiliki energi produk yang lebih kecil dibanding magnet kompresi namun dapat dibentuk dalam bentuk yang lebih rumit dan kompleks. 4. Extruded, metode yang tidak terlalu populer saat ini, serbuk magnet dicampur dengan material plastik sehingga bersifat fleksibel dan dicetak dalam bentuk lembaran.

2.4

Bonded Magnet Praseodymium Iron Boron (PrFeB)

Magnet permanen yang terbuat dari bahan baku serbuk memiliki sifat mekanik yang rendah. Tekanan mekanik yang terjadi pada magnet selama proses perakitan dan pada kerja normal dapat merusak magnet tersebut. Dengan demikian, dibutuhkan pengembangan magnet dengan sifat-sifat mekanik yang lebih baik. Sifat mekanik pada magnet ini sangat bergantung pada komposisinya; jumlah serbuk magnet, jumlah resin, dan juga teknologi pembuatan (Drak, 2007) Bahan bonded magnet merupakan bahan magnet komposit yang dibuat dari serbuk magnet yang dicampur dengan bahan pengikat (binder) yang bersifat nonmagnet. Bahan bonded magnet dapat bersifat kaku (rigid) atau lentur (flexible) tergantung dari jenis pengikat yang digunakan. Bahan Rigid Bonded Magnet (RBM)


yang pasarnya berkembang sangat cepat adalah bahan Pr-Fe-B. Bahan Pr-Fe-B mempunyai sifat kemagnetan yang unggul (BHmax) dan dapat diaplikasikan dalam bidang industri otomotif, kesehatan dan elektronik (Ihsan, 2005). Bahan Pr-Fe-B dapat difabrikasi dalam bentuk magnet berperekat polimer dengan menggunakan polimer rigid (kaku) atau fleksibel sebagai bahan perekatnya. Beberapa keuntungan digunakannya bahan polimer sebagai penguat pada magnet Pr-Fe-B adalah harganya yang relatif murah, ketepatan dimensi yang tinggi dan sangat memungkinkan untuk dibentuk dalam bentuk yang kompleks (Saramolee, 2010). Bonded magnet adalah salah satu bahan magnetik yang paling penting. Ini membuka dunia baru bagi berbagai kemungkinan aplikasi. Resin termo-elastomer dan termo-plastik dapat dicampur bersama-sama dengan berbagai bubuk magnetik untuk membentuk magnet bentukan injeksi, kompresi atau fleksibel. Magnet injeksi bentukan dapat dibentuk menjadi bentuk yang kompleks dan dapat dibentukmasukkan langsung ke komponen lain untuk memproduksi komponen perakitan. Bonded magnet kompresi menawarkan keluaran magnetik lebih tinggi dari magnet injeksi bentukan, tetapi terbatas pada geometri yang lebih sederhana. Bonded magnet praseodymium dibuat melalui proses kompresi. Proses ini melibatkan pencampuran bubuk praseodymium dengan polimer sebagai pengikat dan menekan ke dalam rongga cetakan dengan medan magnet, sehingga membuat isotropik magnet. Bagian ditekan kemudian ditempatkan ke dalam oven untuk proses pengeringan. Kompresi bonded magnet praseodymium adalah pilihan yang sangat baik dibandingkan jenis magnet lain (sintered praseodymium, sintered samarium kobalt, dan hard ferrites). Di mana magnet tersebut memiliki batas untuk beberapa bentuk yang tidak dimiliki oleh magnet bonded kompresi. Dengan produk energi tinggi yang mencapai hingga 12 MGOe itu membuat mereka ideal untuk banyak aplikasi yang membutuhkan kekuatan magnet yang tinggi dan toleransi ketat. Menggunakan polimer sebagai bahan pengikat dalam proses pembuatan untuk magnet bonded kompresi membuat magnet tahan terhadap kebanyakan cairan otomotif industri. Dengan biaya produktif relatif rendah dan kompresi perputaran cepat magnet praseodymium bonded adalah pilihan untuk berbagai macam aplikasi.


2.5

Sifat Intrinsik Kemagnetan Fasa Magnetik

Beberapa sifat kemagnetan dasar yang penting dari fasa magnetik dapat disebutkan antara lain koersivitas intrinsik HCJ, remanen Br, energi produk maksimum (BH)max, dan temperatur Curie TC. Berikut ini latar belakang teori beberapa sifat kemagnetan dasar tersebut.

2.5.1 Kurva Histerisis Remanen dan koersivitas adalah besaran kemagnetan yang dapat didefinisikan dari suatu kurva histeresis magnet. Pada dasarnya kurva tersebut merepresentasikan suatu proses magnetisasi dan demagnetisasi oleh suatu medan magnet luar, H. Bila besar medan magnet luar yang digunakan untuk memagnetisasi ditingkatkan dari nol, maka magnetisasi M atau polarisasi J dari magnet bertambah besar dan mencapai tingkat saturasi pada suatu medan magnet luar tertentu. Dengan melakukan sederetan proses magnetisasi yaitu penurunan medan magnet luar menjadi nol dan meneruskannya pada arah yang bertentangan, serta meningkatkan besar medan magnet luar pada arah tersebut dan menurunkannya kembali ke nol kemudian membalikkan arah seperti semula, maka magnetisasi atau polarisasi dari magnet permanen terlihat membentuk suatu kurva. Pada dasarnya ada dua skala berbeda yang digunakan untuk menggambarkan kurva histeresis. Bila digambarkan antara kerapatan fluks magnet, B dan H, maka diperoleh kurva histeresis B-H. Bila digambarkan antara polarisasi J dan H, maka diperoleh kurva histeresis J-H. Esensi dari kedua kurva berbeda skala tersebut adalah sama karena antara B dan J terdapat hubungan seperti persamaan berikut ini B = µoH + µoM atau B = µoH + J

(1)

Material magnetik diklasifikasikan menjadi dua yaitu material magnetik lemah (soft magnetic materials) dan material magnetik kuat (hard magnetic materials). Penggolongan ini berdasarkan kekuatan medan koersifnya, dimana soft magnetic memiliki medan koersif yang lemah, sedangkan bahan hard magnetic memiliki medan koersif yang kuat. Hal ini lebih jelas digambarkan dengan kurva histerisis atau hysteresis loop.


Gambar 2.1 Kurva Histeris Material Magnet; (a) soft magnetic (b) hard magnetic (repository.usu.ac.id)

H adalah medan magnetik yang diperlukan untuk menginduksi medan berkekuatan B dalam material. Setelah medan

H ditiadakan, dalam sampel tersisa magnetisme

residual Br, yang disebut residual remanen, dan diperlukan medan magnet Hc yang disebut gaya koersif, yang harus diterapkan dalam arah berlawanan untuk meniadakannya. Bahan magnet lunak (soft magnetic materials) mudah dimagnetisasi serta mudah pula mengalami demagnetisasi, seperti tampak pada Gambar 2.1 (a) nilai H yang rendah sudah memadai untuk menginduksi medan B yang kuat dalam logam, dan diperlukan medan Hc yang kecil untuk menghilangkannya. Soft magnetic materials dapat mengalami magnetisasi dan tertarik ke magnet lain, namun sifat magnetiknya hanya akan bertahan apabila magnet berada dalam suatu medan magnetik. Soft magnetic materials tidak mengalami magnetisasi yang permanen. Perbedaan antara magnet permanen atau magnet keras, dengan magnet lunak jelas terlihat pada kurva histeresis seperti pada Gambar 2.1. Magnet keras menarik material lain yang mengalami magnetisasi menuju dirinya. Magnet jenis ini dapat mempertahankan kemagnetannya dalam waktu yang sangat lama. Ketika suatu material magnetik dimasukkan ke dalam suatu medan magnetik, H, garis – garis gaya yang berdekatan dihimpun dalam meterial tersebut sehingga meningkatkan densitas fluks. Atau dengan istilah yang lebih teknis, terjadi peningkatan induksi magnetik, B. Tentu saja, besarnya induksi bergantung pada medan magnetik dan pada jenis


material. Namun, peningkatan induksi yang terjadi tidak linear tetapi mengikuti hubungan B – H yang melonjak ke level yang lebih tinggi, dan kemudian bertahan mendekati konstan di dalam medan magnetik yang tetap lebih kuat. Kurva histeresis dari suatu magnet permanen memperlihatkan perbedaan yang sangat mencolok. Ketika medan magnetik dihilangkan, sebagian besar induksi dipertahankan agar menghasilkan induksi remanen, Br. Medan terbalik, disebut medan koersif, -Hc, diperlukan sebelum induksi turun menjadi nol. Sama dengan kurva lengkap dari suatu magnet lunak, kurva lengkap suatu magnet permanen mempunyai simetri 180o. Karena hasil – kali antara medan magnetik (A/m) dan induksi (V.s/m2) adalah energi persatuan volume, daerah terintegrasi di dalam kurva histeresis adalah energi yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus magnetisasi dari 0 ke +H ke –H ke 0. Energi yang diperlukan magnet lunak sangat kecil, sedangkan magnet keras memerlukan energi yang cukup besar dan pada kondisi ruang demagnetisasi tidak akan terjadi. Magnetisasinya adalah magnetisasi yang permanen. Untuk itu, magnet keras (hard magnetic) dapat juga disebut sebagai magnet permanen. Beberapa sifat dari magnet permanen dapat dilihat pada tabel 2.2 di bawah ini. Tabel 2.2 Sifat beberapa magnet keras Remanensi

Medan Koersif

Hasil – Kali Demagnetisasi

Br

-Hc

Maksimum

(V.s/m2)

(kA/m)

BHmaks (kJ/m3)

Baja karbon-biasa

1,0

4

1

Alnico V

1,2

55

34

0,4

150

20

1,0

700

200

Material Magnetik

Feroxdur (BaFe12O19) RE – Co * RE2Fe14B**

1600

* Tanah jarang – kobalt, khususnya samarium ** Tanah jarang (Pr, Nd)


Kepermanenan magnet dapat ditandai dari medan koersif, -Hc, yang diperlukan untuk mengembalikan induksi ke nol. Suatu nilai sebesar –Hc = 1000 A/m sering digunakan untuk memisahkan magnet lunak dan magnet keras (permanen). Hasil – kali energi sesaat maksimum, BHmaks, merupakan satu ukuran yang lebih baik, karena hasil – kali ini menunjukkan hambatan energi kritis yang harus dilampaui agar demagnetisasi bisa terjadi. Karakteristik magnet permanen yang paling tinggi saat ini adalah Praseodymium Iron Boron (PrFeB), yang memiliki nilai produk energi maksimum 450 – 512 kJ/m3 (Vlack, 2004).

2.5.2 Energi Produk Maksimum (BH)max (BH)max merupakan sifat yang paling utama dari suatu magnet permanen yang menunjukkan energi persatuan volume magnet yang dipertahankan di dalam magnet. Besaran ini diturunkan dari kurva kuadran (kurva demagnetisasi) dari kurva histeresis sehingga diperoleh kurva (BH) yaitu perkalian antara B dan H sebagai fungsi H. Jadi, kurva (BH) sebagai fungsi H tersebut tidak lain adalah tempat kedudukan titik – titik luasan di bawah kurva demagnetiasi. Secara skematik, penentuan kurva (BH) dari kurva demagnetisasi ditunjukkan pada gambar 2.2. Kurva (BH) memiliki suatu nilai tertinggi sebagai fungsi H dan nilai inilah yang dikenal sebagai produk energi maksimum.

Gambar 2.2 Penentuan nilai (BH)max dari kuadran ke-II kurva histerisis (Manaf, 2013)


Nilai intrisnik dari (BH)max dapat dihitung secara mudah dengan menggunakan persamaan produk energi (BH) yang dinyatakan seperti persamaan berikut ini. 𝐵𝐻 = 𝜇𝑜 𝐻 2 + 𝐽𝐻

(2)

Persamaan (6) adalah suatu persmaan kuadrat, sehingga plot antara kurva (BH) dan H mengambil bentuk parabola seperti ditunjukkan pada gambar 2.2. Nilai maksimum dari kurva (BH) tersebut ditentukan oleh syarat 𝜕(𝐵𝐻)/𝜕𝐻 = 0 atau

𝜕 𝐵𝐻 𝜕𝐻

=

2𝜇𝑜 𝐻 + 𝐽 = 0. Sehingga diperoleh persamaan Hc = -Js / 2𝜇𝑜

(3)

dimana Hc adalah medan magnet demagnetisasi kritis, yaitu nilai H yang memberikan nilai (BH) mencapai nilai maksimumnya dan nilai J telah digantikan oleh J s dengan asumsi

bahwa

kurva

histerisis

mengambil

bentuk

ideal.

Jadi,

dengan

mensubstitusikan H pada persamaan 4 dengan H = Hc dari persamaan (5), maka diperoleh persaman sebagai berikut. (𝐵𝐻)𝑚𝑎𝑥 =

𝐽𝑠 2 4𝜇 𝑜

(4)

Nilai suatu (BH)max dari suatu magnet permanen dinyatakan dalam satuan J.m-3, menjadi parameter penting oleh karena nilai tersebut berbanding terbalik dengan volume magnet. Dengan perkataan lain, makin besar nilai (BH)max makin besar pula energi yang tersedia. Sejak ditemukan fasa magnetik Pr2Fe14B pada tahun 1983, telah banyak penelitian yang dilakukan untuk mencapai nilai (BH)max tertinggi. Untuk fasa Pr2Fe14B, besarnya nilai (BH)max berdasarkan persamaan (4) adalah 512 kJ.m-3. Berbagai usaha teknik preparasi telah dikembangkan dan desain mikrostruktur dioptimalkan. Namun, nilai (BH)max dari magnet permanen Pr-Fe-B tertinggi yang pernah dicapai pada skala laboraturium baru mencapai ~ 400 kJ.m-3, yaitu kira – kira 78% dari nilai intrinsiknya. Jelaslah, penelitian tentang magnet Pr-Fe-B masih terus berlanjut meskipun pada saat ini magnet permanen kelas ini telah diproduksi secara komersial.


2.5.3 Temperatur Curie Temperatur Curie (TC) dapat didefinisikan sebagai temperatur kritis dimana terjadi perubahan dari keteraturan feromagnetik menjadi paramagnetik. Dengan kata lain, di atas TC, material memiliki magnetisasi yang terlalu rendah bagi magnet. Dengan demikian TC juga merepresentasikan kekuatan interaksi pertukaran antar spin – spin elektron atom. Suatu magnet diharpakan memiliki ketahanan yang baik terhadap temperatur, terutama pada aplikasi – aplikasi dinamik, seperti motor dan generator. Dalam kasus ini perubahan temperatur diharapkan tidak mengurangi sedikitpun magnetisasi magnet agar unjuk kerja magnet tetap tinggi. Hal ini mungkin dapat terjadi apabila magnet tersebut memiliki TC yang tinggi (Manaf, 2013).

2.6

Resin Epoksi

Epoksi adalah suatu kopolimer, terbentuk dari dua bahan kimia yang berbeda. Ini disebut sebagai "resin" dan "pengeras". Resin ini terdiri dari monomer atau polimer rantai pendek dengan kelompok epoksida di kedua ujung. Epoksi resin paling umum yang dihasilkan dari reaksi antara epiklorohidrin dan bisphenol-A, meskipun yang terakhir mungkin akan digantikan dengan bahan kimia yang serupa. Pengeras terdiri dari monomer polyamine, misalnya Triethylenetetramine (Teta). Ketika senyawa ini dicampur bersama, kelompok amina bereaksi dengan kelompok epoksida untuk membentuk ikatan kovalen. Setiap kelompok NH dapat bereaksi dengan kelompok epoksida, sehingga polimer yang dihasilkan sangat silang, dan dengan demikian kaku dan kuat. Proses polimerisasi disebut "curing", dan dapat dikontrol melalui suhu, pilihan senyawa resin dan pengeras, dan rasio kata senyawanya; proses dapat berlangsung beberapa jam. Beberapa formulasi manfaat dari pemanasan selama masa curing, sedangkan yang lainnya hanya memerlukan waktu, dan suhu ambien. Dalam bentuk asli epoksi resin keras dan getas. Epoksi resin adalah termasuk kelompok plastik thermosetting. Yaitu tidak meleleh lagi jika dipanaskan. Pengerasannya terjadi karena reaksi polimerisasi, bukan pembekuan. Oleh karena itu epoksi resin tidak mudah didaur ulang.


Resin epoksi mampu bereaksi dengan pengeras yang cocok untuk membentuk matriks silang dengan kekuatan besar dan daya ikat yang sangat baik untuk berbagai macam subtrat. Hal ini membuat resin epoksi ideal untuk aplikasi perekat yang membutuhkan kekuatan ikat tinggi. Beberapa karakteristik unik resin epoksi yaitu hampir tidak mengalami penyusutan selama proses curing, ketahanan kimia yang baik, kemampuan untuk mengikat subtrat yang tidak berpori dan fleksibilitas yang besar (Goulding, 2003). Resin epoksi, secara kimia mempunyai daya tahan. Epoksi ini tahan lama, lemas dan liat, dapat dibuat lapisan pelindung yang baik. Bahan ini terutama dipakai untuk cat dasar, pelapis dan pernis, serta sebagai bahan pinggiran kaleng, drum, pipa tangki, dan mobil-mobil tangki. Sebagai bahan perekat epoksi ini sangat menonjol. Juga telah semakin meningkat pemakaiannya untuk mencetak, mengecor, dan melaminasi. Lapisan atau lapisan gabungan, dari produk damar epoksi dan serat kaca telah digunakan secara meluas dalam aliran listrik, pesawat udara, pipa saluran, perumahan, tangki dan peralatan atau perkakas.

2.7

Bakelit

Bakelit atau polyoxybenzylmethylenglycolanhydride, adalah plastik awal. Ini adalah resin formaldehida thermosetting fenol, terbentuk dari reaksi eliminasi fenol dengan formaldehida. Ini dikembangkan oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland di New York pada tahun 1907. Salah satu plastik pertama yang dibuat dari komponen sintetik, Bakelit digunakan untuk nonconductivity listrik dan properti tahan panas di isolator listrik, casing radio dan telepon, dan produk-produk yang beragam seperti dapur, perhiasan, batang pipa, dan mainan anak-anak. Bakelit ini ditetapkan sebagai National Historic Landmark Kimia pada tahun 1993 oleh American Chemical Society sebagai pengakuan atas pentingnya sebagai plastik sintetis pertama di dunia. Dalam aplikasi industrinya, bakelit adalah sangat cocok untuk industri listrik dan mobil karena ketahanannya yang luar biasa tinggi - tidak hanya untuk listrik, tetapi untuk aksi panas dan kimia.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents