Pengaruh Penambahan Fe terhadap Sifat Fisis dan Magnetik dari Barium Heksaferit (BaFe12O19)

Abstract

Has been syntesis permanent magnet barium hexaferrite (BaFe12-O19)) by the addition of Fe particle through the integration of mechanical alloying using shacker mill with 20 hour milling time. Variables research is dopping concentration of Fe in barium hexaferrite (BaFe12O19) materials which obtained by x = 0, 1, 5, 10, and 20% weight, and sintering temperature are 1100,1150, and 1200, with holding time for 1 hour. Quantities observed were an average particle diameter size of the PSA, density, porosity, flux density, hysteresis curves, microstructure analysis by XRD and SEM. From the observation of dilatometer shows that the best sintering temperature is at 1150oC with holding time for 1 hours. Increasing the sintering temperature to 1200ºC with the addition of Fe showed an increase in grain size and followed by decrease in magnetic properties. Identification peak diffraction pattern material showed the formation of the material before sintering not only single phase of BaFe12O19 but there are also some new phase such as hematite (Fe2O3) and magnetite ( Fe3O4) then after sintering process showed only one singgle phase is BaFe12O19. SEM-EDX analysis of the obtained materials atomic percent increase to 34.64 and morfologi of barium heksaferit is hexagonal shaped with diameters ranging ≤ 2 μm. PSA analysis shows the average distribution of particle diameters ranging from 0.2 to 15 m and relatively dense with a porosity of <15% μm.BaFe12O19 magnetic materials is relatively dense with a porosity of < 15 %, bulk density ranges from 4.46 – 4.89 g/cm3, flux density magnetic value is around 505,4 – 883,3 gauss and coercivity range from 1,296-3,479 kOe. The addition of Fe in optimum proportions with optimum sintering time on the magnetic barium hexaferrite can increase the value of magnetic barium hexaferrite The best composition is the addition of 1 wt % Fe that produces 3.479 kOe coercivity and flux density 883.3 Gauss.

Telah dilakukan sintesis magnet permanen barium heksaferit (BaFe12O19) dengan penambahan imbuhan Fe melalui teknik pemaduan mekanik (mechanical alloying) menggunakan shacker mill yang berlangsung selama 20 jam miling.Variabel penelitian adalah konsentrasi imbuhan Fe dengan x = 0, 1, 5, 10, 20% berat serta suhu sintering dengan variasi suhu 1100,1150,dan 12000C yang masing-masing ditahan selama 1 jam. Besaran-besaran yang diamati meliputi ratarata diameter partikel dengan PSA, analisa suhu terbaik dengan dilatometer, densitas, porositas, fluks densitas, kurva histerisis dan analisa mikrostruktur dengan XRD dan SEM. Dari hasil pengamatan dilatometer menunjukkan bahwa suhu sintering terbaik adalah pada 1150oC. Peningkatan suhu sinter sampai 1200ºC dengan penambahan Fe menunjukkan peningkatan ukuran grain serta diikuti dengan penurunan sifat kemagnetannya. Identifikasi puncak pola difraksi bahan sebelum sintering menunjukkan adanya fasa baru selain fasa BaFe12O19 yaitu fasa hematit (Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4) tetapi setelah proses sintering berlangsung hanya ada fasa tunggal BaFe12O19. Dari analisa SEM-EDX diperoleh persen atomik bahan meningkat hingga 34,64 % atomik dan morfologinya berbentuk heksagonal dengan diameter berkisar ≤ 2 μm. Analisa PSA menunjukkan rata-rata distribusi diameter partikel berkisar 0,2-15 μm serta relatif padat dengan porositas < 15 %. Bulk density berkisar 4,46 –4,89 g/cm3 dan fluks densitas magnetik berkisar 505,4 – 883,3 Gauss. Nilai koersivitas bahan berkisar 1,296-3,479 kOe. Penambahan logam Fe pada proporsi yang optimum dengan waktu sintering optimum pada magnet barium heksaferit berhasil meningkatkan nilai kemagnetan barium heksaferit. Komposisi terbaik adalah pada penambahan imbuhan Fe 1% wt yang menghasilkan koersivitas 3,479 kOe dan fluks densitas 883,3 Gauss.