PENGARUH SUHU SINTERING PADA MAGNET NdFeB (Neodymium Iron Boron) TERHADAP SIFAT FISIS, SIFAT MAGNETIK DAN STRUKTUR KRISTALIN SKRIPSI

PENGARUH SUHU SINTERING PADA MAGNET NdFeB (Neodymium Iron Boron) TERHADAP SIFAT FISIS, SIFAT MAGNETIK DAN STRUKTUR KRISTALIN

SKRIPSI

FIRMAN LAMSYAH 120801007

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Universitas Sumatera Utara


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains


DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016


PERSETUJUAN

Judul

: Pengaruh suhu sintering pada magnet NdFeB (Neodymium Iron Boron) terhadap sifat fisis, sifat magnetik dan struktur kristalin

Kategori

: Skripsi

Nama

: Firman Lamsyah

Nomor Induk Mahasiswa

: 120801007

Program studi

: Sarjana (S1) Fisika

Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam UniversitasSumatera Utara

Disetujui di Medan, Juli 2016

Disetujui Oleh

Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Dr.Ing.Prijo Sardjono, M.Eng

Dr. Kerista Sebayang, M.S

NIP : 195711161983121002

NIP: 195806231986011001

Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang NIP : 195510301980031003


PERNYATAAN


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Tangerang Selatan, Mei 2016



PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena nikmat kesehatan dan kesempatan yang telah diberikan kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi selama perkuliahan dan dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul: “PENGARUH SUHU SINTERING PADA MAGNET NdFeB (Neodymium Iron Boron) TERHADAP SIFAT FISIS, SIFAT MAGNETIK DAN STRUKTUR KRISTALIN”. Skripsi ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelesaikan studi program sarjana (S1) Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan. Penulis menyadari bahwa selama proses sampai terselesaikannya penyusunan skripsi ini banyak sekali bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS. sebagai Dekan dan Pembantu Dekan Fisika FMIPA USU. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang sebagai Ketua Jurusan, Bapak Drs.Syahrul Humaidi, M.Si sebagai Sekretaris Jurusan FMIPA USU dan seluruh Bapak/Ibu Staff Pengajar Fisika USU serta para pengawai administrasi. 3. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS. dan Bapak Ing.Prijo Sardjono,M.Eng dan Ir.Muljadi,M.Si. sebagai dosen pembimbing penulis, serta kepada Bapak Suprapedi, Ibu Nenen Djauhari, Ibu Nenen Rusnaeni, Bapak Prof. Pardamean Sebayang, Bapak Prof. Masno ginting, Mas Eko Arif, M.Si dan Ibu Ayu yang telah memberikan banyak masukan dan saran. 4. Bapak Dr. Bambang Widiyatmoko, M.Eng selaku Kepala Pusat Penelitian Fisika–LIPI yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini. 5. Yang terkhusus Ayahanda Syafe’i dan Ibunda Emi Rosmi,Kakanda Yesi Yusmiati, Abangda Muslim,Abangda Ramli, Abangda Sapriyanto dan Adik Novita Dewi yang dengan tulus membantu, menyayangi, mendidik, mendoakan, dan memberi motivasi baik materi maupun moril yang tak henti-hentinya.


Semoga Allah SWT selalumelimpahkanRahmatdanKaruniakepada keluarga kita. 6. Keluarga Besar P2F LIPI: Ibu Ani, Bapak Lukman Faris,Bapak satpamseluruh staff LIPI yang telah memberikan pelayanan dan bantuan yang luar biasa kepada penulis selama melakukan penelitian di P2F LIPI.

7. Untuk Sahabat Tercinta IS yaitu (Kartika, Yana, Niko, Erza, Beby, Rahmad, Budiyanti), dan Teman teman seperjuangan selama penelitian di P2F LIPI Devi, Indah, Taufik, Karyaman, Hanifah, Andi, Santa dan Mareanus serta teman angkatan Alumni 2009 SMPN 02 Batang Gasan yang telah banyak membantu

penulis

dalam

melakukan

penelitian

dan

menyelesaikan

penyusunan skripsi ini. 8.

Tak lupa juga untuk sahabat saya Ratna Kartika Sari,yang jauh di Sungai Geringging sekarang kuliah di STAIN Batusangkar

yang telah banyak

membantu, memberikan saran serta nasihat yang diberikan pada penulis. 9. Dan kepada mereka yang tidak disebutkan namanya yang telah mendukung penulis, saya ucapkan terima kasih. Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan dan terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan skripsi ini . Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun bagi orang lain yang membacanya. Medan, Juli 2016

Penulis



ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pada pengaruh suhu sintering magnet NdFeB terhadap sifat fisis, sifat magnet dan struktur kristalin. Suhu sintering yang divariasikan 400oC,700

o

C,

900

o

C

dan

1000

o

C

dengan

penahanan

selama

1

jam.Karakterisasinya meliputi sifat fisis (bulk density), magnetik(fluks density dan VSM) dan struktur kristalin (XRD). Proses pembuatan magnet NdFeB dari bahan flakes NdFeB pada pengaruh suhu sintering, dimana bahan dimilling selama 72 jam menggunakan Toluene. Proses pembuatan magnet tersebut dilakukan dalam vacuum dengan media gas nitrogen.Berdasarkan analisa struktur XRD pada pembuatan magnet NdFeBdari suhu sintering 400 oC hingga suhu 1000 oC struktur kristalnya berubah. Kuat medan dan bulk density magnet NdFeB yang didapatkan pada pengaruh suhu sintering semakin menurun/kecil. Hasil dari pengujian VSM pada serbuk kristal NdFeB didapatkan bahwa tanpa disintering nilai remanen 37,34 emu/g , koersifitas 1,07 kOe dan BHmax 0,76 MGOe, nilai-nilai tersebut lebih besar dibandingkan pada suhu sintering 400 oC dan 900 oC dan secara keseluruhan serbuk kristal NdFeB bersifat Semi-Hard Magnetic. Kata kunci: Suhu sintering, Struktur kristalin, vacuum, Semi-Hard Magnetic.


THE EFFECT OF SINTERRING TEMPERATURE IN MAGNET NdFeB (Neodymium Iron Boron) ON PHYSICAL PROPERTIES, MAGNETIC PROPETIES AND CRYSTALLINE STRUCTURE

ABSTRACT

Research on the effect of sinterring temperature in magnet NdFeB on physical properties, magnetic properties and crystalline structure has been done. The sinterring of kind 400oC, 700oC, 900oC and 1000oC with detention for an hour. Characterized includes physical properties (bulk density), magnetic (flux density and VSM) and crystalline structure (XRD). The process of making magnet NdFeB of flakes NdFeB on the effect of sinterring temperature, where the milling on 72 hours using toluene. The process of making it do in vacuum with the nitrogen gas medium. Based on the analysis of the structure of XRD in the manufacture of magneticNdFeB of the sinterring 400oCto 1000 oCchanged crystal structure. Strong field and bulk density of the magnet NdFeB that obtained in the effect of sinterring temperature has declined or small. Results of testing VSM on crystal powder without sintering NdFeB found that remanence value of 37.34 emu / g, coersivity 1.07 kOeand BHmax 0.76MGOe, the values are greater than the sinterring temperature of 400 oCand 900 oC and overall crystalline powder is Semi-Hard Magnetic. Keywords: temperature sinterring, a crystalline structure,vacuum,semihard magnetic


DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan

i

Pernyataan

ii

Penghargaan

iii

Abstrak

v

Abstract

vi

Daftar Isi

vii

Daftar Tabel

x

Daftar Grafik

xi

Daftar Lampiran

xii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

3

1.3 Batasan Masalah

3

1.4 Tujuan Penelitian

3

1.5 Manfaat Penelitian

3

1.6 Tempat dan Waktu penelitian

4

1.7 Sistematika Penulisan

4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Magnet Secara Umum

5

2.2 Medan Magnet

5

2.3 Bahan Magnetik

5

2.3.1 Bahan Diamagnetik

6

2.3.2 Bahan Paramagnetik

6

2.3.3 Bahan Ferromagnetik

7

2.3.4 Bahan Anti-Ferromagnetik

8


2.3.5 Ferrimagnetik

9

2.4 Klasifikasi Magnet Material

9

2.4.1 Magnet Permanen NdFeB

10

2.4.2 Magnet Remanen

16

2.5 Mechanical milling

17

2.5.1

Tipe Milling

17

2.5.2

Bahan Baku

18

2.5.3

Bola Giling

18

2.5.4

Wadah Penggilingan

19

2.5.5

Kecepatan Milling

19

2.5.6

Waktu Milling

19

2.6 Proses Kompaksi (Penekanan)

20

2.7 Pemanasan Sintering

20

2.8 Karakterisasi Magnet Permanen

23

2.8.1

Densitas

24

2.8.2

Uji XRD (X-Ray Difractometer)

2.8.3

Uji VSM (Vibrating Sampel Magnetometer)

24 26

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

27

3.2 Alat dan Bahan

27

3.2.1 Alat

27

3.2.2 Bahan

28

3.3 Diagram Alir Penelitian

29

3.4 Variabel Eksperimen

30

3.4.1 Variabel Penelitian

30

3.4.2 Variabel Percobaan yang diuji

30

3.5 Prosedur Penelitian

30

3.5.1 Proses Milling30 3.5.2 Pembuatan Sampel Uji 3.5.3 Sintering 3.5.4 Proses Magnetisasi 3.6 Pengujian

30 31 31 31


3.6.1 Analisa Struktur Sampel

31

3.6.2 Analisa Sifat Magnet

32

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakterisasi Hasil Penelitian

34

4.1.1 Hasil Analisa Densitas Bulk Magnet NdFeB

34

4.1.2 Analisa Struktur Kristal Serbuk Magnet NdFeB (XRD) 35 4.1.3 Hasil Pengujian Sifat Magnet

40

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

43

5.2 Saran43 DAFTAR PUSTAKA Lampiran


PENGARUH SUHU SINTERING PADA MAGNET NdFeB (Neodymium Iron Boron) TERHADAP SIFAT FISIS, SIFAT MAGNETIK DAN STRUKTUR KRISTALIN SKRIPSI

Recommend Documents