PEMBUATAN RIGID BONDED MAGNET BERBASIS Pr-Fe-B UNTUK KOMPONEN GENERATOR LISTRIK MINI

dokumen-dokumen yang mirip
Analisis Sifat Magnet Dan Mekanik Pada Permanent Bonded Magnet Pr-Fe-B Dengan Matriks Bakelit

ANALISIS SIFAT MEKANIK DAN MAGNET TERHADAP VARIASI MATRIKS POLIESTER DAN SILICONE RUBBER PADA MAGNET PERMANEN BONDED Pr-Fe-B

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

TEKANAN UDARA DALAM PROSES CURING PADA PEMBUATAN MAGNET PERMANEN BONDED NdFeB

PENGARUH WAKTU DRY MILLING TERHADAP KARAKTERISTIK DAN SIFAT MAGNET PERMANEN ND-FE-B

PENGARUH WAKTU DRY MILLING TERHADAP KARAKTERISTIK DAN SIFAT MAGNET PERMANEN ND-FE-B

Journal of Mechanical Engineering: Piston 2 (2018) Pembuatan Hybrid Magnet Berbasis NdFeB / BaFe 12 O 19 dan Karakterisasinya

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Aplikasi Magnet Permanen di Indonesia: Data Pasar dan Pengembangan Material Magnet

PENGARUH WAKTU MILLING TERHADAP SIFAT FISIS, SIFAT MAGNET DAN STRUKTUR KRISTAL PADA MAGNET BARIUM HEKSAFERIT SKRIPSI EKA F RAHMADHANI

BAB 1 PENDAHULUAN. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MAGNET BONDED BaO.6 Fe 2 DENGAN VARIASI UKURAN PARTIKEL

PEMBUATAN MAGNET BONDED PERMANEN PrFeB DENGAN BINDER POLYESTER DAN SILICONE RUBBER SKRIPSI HILDA AYU MARLINA

Pengaruh Ukuran Butir (garin size) pada pembuatan Bonded Magnet NdFeB

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

Analisis Sifat Magnet dan Ketahanan Korosi Magnet Permanen Bonded RE-Fe-B Anisotropik dengan Pelapisan Logam Ni

INOVASI TEKNOLOGI PEMBUATAN MAGNET PERMANEN UNTUK MEMBANGUN INDUSTRI MAGNET NASIONAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH KOMPOSISI BAHAN BAKU SECARA STOIKIOMETRI DAN NON STOIKIOMETRI TERHADAP SIFAT FISIS DAN MAGNET PADA PEMBUATAN MAGNET PERMANEN BaO.

EFEK WAKTU WET MILLING DAN SUHU ANNEALING TERHADAP SIFAT FISIS, MIKROSTRUKTUR, DAN MAGNET DARI FLAKES NdFeB SKRIPSI WAHYU SOLAFIDE SIPAHUTAR

PENGARUH VARIASI TEKANAN KOMPAKSI TERHADAP SIFAT MAGNETIK PADA PEMBUATAN SOFT-MAGNETIC DARI SERBUK BESI SKRIPSI

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MAGNET PERMANEN BAO.(6-X)FE2O3 DARI BAHAN BAKU LIMBAH FE2O3

BAB 3METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Magnet keras ferit merupakan salah satu material magnet permanen yang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PEMBUATAN KERAMIK BETA ALUMINA (Na 2 O - Al 2 O 3 ) DENGAN ADITIF MgO DAN KARAKTERISASI SIFAT FISIS SERTA STRUKTUR KRISTALNYA.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS

Asyer Paulus Mahasiswa Jurusan Teknik Material dan Metalurgi Fakultas Teknologi Industri ITS

Tony Kristiantoro* dan Novrita Idayanti

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

Unnes Physics Journal

PENGARUH ADITIF SiO2 TERHADAP SIFAT FISIS DAN SIFAT MAGNET PADA PEMBUATAN MAGNET BaO.6Fe2O3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH TEMPERATUR SINTERING TERHADAP SIFAT FISIS, MAGNET DAN MIKROSTRUKTUR DARI BaFe 12 O 19 DENGAN ADITIF Al 2 O 3 SKRIPSI

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

PENGARUH KOMPOSISI POLYVINYL BUTIRAL (PVB) PADA PEMBUATAN BONDED MAGNET NdFeB TERHADAP MIKROSTRUKTUR, SIFAT FISIS DAN MAGNET

PENGARUH KOMPOSISI CAMPURAN HARDENER DENGAN RESIN POLYESTER TERHADAP KUAT TARIK DAN BENDING POLIMER TERMOSET

4.2 Hasil Karakterisasi SEM

Pembuatan dan karakterisasi magnet komposit berbahan dasar barium ferit dengan pengikat karet alam

SIFAT MEKANIK, STRUKTURMIKRO DAN SIFAT MAGNETIK MAGNET KOMPOSIT SrO.6Fe 2. O 3 (SrM)-POLIMER TERMOPLASTIK DAN TERMOSET

SINTESIS NANOPARTIKEL FERIT UNTUK BAHAN PEMBUATAN MAGNET DOMAIN TUNGGAL DENGAN MECHANICAL ALLOYING

Erfan Handoko 1, Iwan Sugihartono 1, Zulkarnain Jalil 2, Bambang Soegijono 3

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK BAHAN NANOKOMPOSIT EPOXY-TITANIUM DIOKSIDA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

LAMPIRAN 1. Peralatan dan Bahan Penelitian

GENERATOR LISTRIK MAGNET PERMANEN TIPE AKSIAL FLUKS PUTARAN RENDAH DAN UJI PERFORMA

PELAPISAN Ni PADA MAGNET BONDED Nd-Fe-B DENGAN METODE ELEKTROPLATING

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PEMBUATAN MAGNETIK BARIUM M-HEKSAFERIT YANG DIDOPING ION Cu

Pengaruh Variasi Waktu Milling dan Penambahan Silicon Carbide Terhadap Ukuran Kristal, Remanen, Koersivitas, dan Saturasi Pada Material Iron

PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL

PENENTUAN FRAKSI FILLER SERBUK ALUMINIUM DALAM PEMBUATAN KOMPOSIT EPOKSI SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF BALING-BALING KINCIR ANGIN TUGAS AKHIR.

PENGARUH VARIASI TEKANAN KOMPAKSI TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PADA PEMBUATAN SOFT MAGNETIC DARI SERBUK BESI

KARAKTERISASI SENSOR HALL EFFECT SEBAGAI SENSOR MAGNETIK PADA PROTOTIPE PENJELAJAH PENGUKUR MEDAN MAGNET DENGAN SISTEM KENDALI ANDROID

Karakterisasi Suseptibilitas Magnet Barium Ferit yang Disintesis dari Pasir Besi dan Barium Karbonat Menggunakan Metode Metalurgi Serbuk

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

METODOLOGI PENELITIAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI Α-FE 2 O 3 BERBASIS LIMBAH BAJA MILL SCALE DENGAN ADITIF FeMo

PEMBUATAN MAGNET PERMANENT Ba-Hexa Ferrite (BaO.6Fe 2 O 3 ) DENGAN METODE KOOPRESIPITASI DAN KARAKTERISASINYA SKRIPSI

Implementasi Sistem Produksi magnet Kuat untuk Komponen otomotif di PT. Sintertech

PENGARUH ANNEALING DAN KOMPOSISI ADITIF FERRO BORON (FeB) TERHADAP SIFAT FISIS DAN MAGNET DARI BARIUM HEKSAFERIT (BaFe 12 O 19 ) SKRIPSI

EFEK DISTRIBUSI PARTIKEL DAN PERLAKUAN PANAS PADA PENGOLAHAN BESI OKSIDA DARI LIMBAH INDUSTRI BAJA

PROTOTYPE GENERATOR MAGNET PERMANEN MENGGUNAKAN KUMPARAN STATOR GANDA

Pengaruh Variasi Fraksi Volume, Temperatur, Waktu Curing dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Tekan Komposit Polyester - Hollow Glass Microspheres

ANALISA PENGARUH PENAMBAHAN MG PADA KOMPOSIT MATRIK ALUMINIUM REMELTING

: PEMBUATAN KERAMlK BERPORI CORDIERITE (2MgO. 2Ah03' 5SiOz) SEBAGAI BAHAN FILTER GAS. Menyetujui Komisi Pembimbing :

Lenny Marcillina, Erwin, dan Tengku Emrinaldi

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB III METODE PENELITIAN

KOMPOSIT BERBASIS POLYMER DENGAN MATRIK EPOXY YANG DIPERKUAT SERBUK ALUMINA

I. PENDAHULUAN. karakteristik dari pasir besi sudah diketahui, namun penelitian ini masih terus

DAFTAR PUSTAKA. Dermawan, Herwan. Uji Kompaksi ASTM D698 dan ASTM D1557. Universitas Pendidikan Indonesia : Laboratorium Mekanika Tanah, 2009.

PENGARUH VARIABEL KOMPAKSI TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p DENGAN PERMUKAAN PARTIKEL SiC TERLAPISI ZnO

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Verifikasi Hukum Kelestarian Tenaga pada Peristiwa Tumbukan Bola Menggunakan Alat Accelerator Paradox

OPTIMALISASI DIAMETER KAWAT UNTUK KOMPONEN SENSOR SUHU RENDAH BERBASIS SUSEPTIBILITAS

BAB II STUDI PUSTAKA. Universitas Sumatera Utara

PENGARUH FRAKSI VOLUME PARTIKEL TERHADAP KETAHANAN BAKAR KOMPOSIT FLY ASH-RIPOXY R-802

Pramuko Ilmu Purboputro Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

IDENTIFIKASI Fase KOMPOSIT OKSIDA BESI - ZEOLIT ALAM

KARAKTERISASI MIKROSTRUKTUR FEROELEKTRIK MATERIAL SrTiO 3 DENGAN MENGGUNAKAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM)

Journal of Technical Engineering: Piston, Vol. 1, No. 1, Hal , Masuk : 23 Februari 2017 Direvisi : 1 Maret 2017 Disetujui : 10 April 2017

BAB II LANDASAN TEORI. 2.1 Pembangkitan Listrik Melalui Proses Kimia. dapat menghasilkan listrik DC. Proses kimia pembangkitan listrik (discharging)

KARAKTERISASI SIFAT MAGNETIK DAN SERAPAN GELOMBANG MIKRO BARIUM M-HEKSAFERIT BaFe 12 O 19

PENGARUH ADITIF BaCO 3 PADA KRISTALINITAS DAN SUSEPTIBILITAS BARIUM FERIT DENGAN METODA METALURGI SERBUK ISOTROPIK

Generator Magnet Permanen Sebagai Pembangkit Listrik Putaran Rendah

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGUJIAN TINGKAT KEKERASAN BAHAN KOMPOSIT SERBUK KAYU DENGAN MATRIK RESIN EPOKSI

Pengembangan Parallel Type Magnetic Field Press untuk Orientasi Partikel Magnetik pada Proses Pencetakan Magnet Ferrite Permanen

PENGARUH KOMPOSISI KAOLIN TERHADAP DENSITAS DAN KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT FLY ASH- KAOLIN

PENGARUH PERLAKUAN SUHU PADA PEMBUATAN GREEN CARBON PAPER (GCP) TANPA PEREKAT MENGGUNAKAN KULIT PISANG LILIN

PENGARUH TEKANAN INJEKSI PADA PENGECORAN CETAK TEKANAN TINGGI TERHADAP KEKERASAN MATERIAL ADC 12

Mikrostruktur dan Sifat Kemagnetan BaFe 12

SKRIPSI KARAKTERISASI KEAUSAN KAMPAS REM BERBASIS HYBRID KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE PIN ON DISC. Oleh :

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

Vol.6 hal-80 Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013 PEMBUATAN RIGID BONDED MAGNET BERBASIS Pr-Fe-B UNTUK KOMPONEN GENERATOR LISTRIK MINI Candra Kurniawan*, Ayu Yuswita Sari, dan Muljadi Pusat Penelitian Fisika LIPI, Gd. 440, Kawasan PUSPIPTEK, Tangerang Selatan, Banten, Indonesia *email penulis utama: candra.fisika.lipi@gmail.com Abstract Re-Fe-B (Re = Nd, Pr)-based permanent magnet has the highest energy product up to 50 MGOe, so it has a potential to be applied in various application. One of the potential application is in the electrical generator. In this research, we manufactured a rigid bonded-pr-fe-b permanent magnets by using a binder thermosetbakelite (phenol formaldehyde) for axial type mini generator application. The making process of magnets done by mixed powder compacting in the dies size φ2 cm with a pressure of 3.6 tonf/cm 2. Drying (Curing) process is done with a temperature variation of 150, 170, and 200 o C. Characterization is done by testing the physical properties include density, surface magnetic flux density distribution, and Hysiteresis Curve properties. The test results were also compared with another bonded Pr-Fe-B permanent magnet which uses epoxy resin as a binder. Based on the characterization, in knows that the best quality bonded magnet Pr-Fe-B obtained from the bakelite composition of 3%wt with curing temperature of 150 o C. The characteristic of the mentioned sample are density of 5,49 g/cm 2, magnetic flux density of 1114,6 Gauss, Br = 6,05 kgauss, Hci = 6,985 koe, and BHmax = 6,9 MGOe. From the among result, it suggests that the homogenization of magnetic flux density distribution can be improved by using the Bakelite as a binder. Keywords: Bonded Pr-Fe-B, Thermoset-Bakelite, magnetic flux density, axial-type mini-generator. 1. PENDAHULUAN Perkembangan magnet permanen saat ini sangat difokuskan untuk magnet permanen energi tinggi. Salah satu bahan magnet permanen yang dapat menghasilkan energi tinggi tersebut adalah dari jenis Re-Fe-B (Re = Nd, Pr). Bahkan magnet permanen berbasis Nd-Fe-B telah menghasilkan energi produk mencapai 50 MGOe [1]. Magnet permanen berjenis Re-Fe-B ini terbuat dari paduan logam tanah jarang berjenis Neodymium atau Praseodymium, logam Besi, dan Boron dengan fasa magnet Nd 2 Fe 14 B atau Pr 2 Fe 14 B yang memiliki struktur kristal tetragonal [2]. Kelebihan lain dari magnet permanen berbasis Re-Fe- B ini adalah memiliki Induksi magnet saturasi yang tinggi mencapai 1,6 T atau 16 kg, dengan induksi remanensi tertinggi saat ini mencapai 1,53 T atau 15,3 kg dalam bentuk sintered magnet [3]. Magnet permanen berbasis Re-Fe-B adalah magnet permanen yang memiliki aplikasi yang sangat luas terutama dalam bidang energi dan otomotif. Pengembangan energi terbarukan yang saat ini menjadi perhatian Pemerintah, memberikan peluang pengembangan magnet permanen untuk berkontribusi, antara lain sebagai komponen pembangkit listrik (Generator listrik) tenaga angin maupun tenaga air. Dalam bidang otomotif, magnet permanen merupakan komponen utama sistem motor listrik yang bekerja pada perangkat otomasi kendaraan seperti power window dan wiper. Selain itu aplikasi dari magnet permanen juga dapat digunakan sebagai sensor, seperti sensor meteran air, massa, dan lain-lain [4]. Pembuatan magnet permanen berbasis Re-Fe-B dapat dilakukan melalui untuk mendapat magnet berjenis bonded magnet maupun sintered magnet. Proses pembuatan bonded magnet dilakukan dengan mencampurkan serbuk magnet permanen dengan binder. Binder yang banyak digunakan adalah berupa polimer, seperti epoxy resin, PP, HDPE, PMMA, dan LLDPE [5-9]. Kelebihan proses bonded ini adalah mudah dibentuk, dan menggunakan suhu rendah dalam prosesnya. Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan magnet permanen bonded berbasis Pr-Fe-B dengan menggunakan binder berjenis fenolik, yaitu bakelite (Phenol Formaldheid). Proses bonded dilakukan dengan memvariasikan komposisi binder sebesar 3 dan 5 %(wt), dan variasi temperatur curing sebesar 150, 170, dan 200 o C. Hasil pengujian tersebut dibandingkan juga dengan proses pembuatan bonded Pr-Fe-B yang menggunakan binder epoxy resin. 2. METODOLOGI Pada penelitian ini dugunakan serbuk magnet berbasis Pr-Fe-B dari Magnequench type MQP 16-7A dengan ukuran partikel < 76 µm (Lolos #200 mesh). Binder yang digunakan adalah Bakelite (Phenol Formaldheid) dari PT Brataco Chemical. Sebagai binder pembanding digunakan polimer epoxy resin. Proses pembuatan magnet diawali dengan mencampurkan serbuk magnet Pr-Fe-B dengan binder serbuk Bakelite. Komposisi yang digunakan adalah 3% dan 5%(wt). Serbuk hasil pencampuran tersebut kemudian dicetak dalam moulding dies dengan ukuran

Vol.6 hal-81 Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013 2 cm. Sampel dicetak dengan menggunakan sistem hidraulic press dengan beban tekan 3,6 tonf/cm 2 dan ditahan selama 60 detik. Massa total tiap sampel yang dibuat adalah m T = 8 gram. Setelah pencetakan, dilakukan proses curing menggunakan oven dengan variasi temperatur 150, 170, dan 200 o C dalam waktu 120 menit. Sebagai pembanding, dibuat juga magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder resin epoxy. Komposisi yang digunakan adalah 3% dan 5%(wt). Proses pencetakan dilakukan sama dengan proses menggunakan binder bakelite, kecuali pada proses curing. Seperti pada eksperimen-eksperimen sebelumnya [10], pada binder epoxy resin dilakukan proses curing pada temperatur 100 o C dalam waktu 120 menit. Karakterisasi yang dilakukan pada pembuatan magnet permanen bonded Pr-Fe-B ini antara lain, uji densitas, pengukuran kerapatan fluks magnetik permukaan sampel, dan analisis kurva histeresis. Uji densitas sampel dilakukan dengan menggunakan prinsip Archimedes, dengan menghitung perbandingan selisih massa di udara dan di air sesuai dengan ASTM C373. Sampel magnet kemudian dimagnetisasi menggunakan impuls magnetizer dari Magnet-Physik Dr. Steinroever GmbH dengan V = 1,7 kv, dan I = 6 ka. Setelah sampel termagnetisasi, kemudian dilakukan pengukuran kerapatan fluks magnet menggunakan Gaussmeter. Pengukuran dilakukan pada 10 titik dipermukaan sampel seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Sampel magnet bonded Pr-Fe-B selanjutnya dikarakterisasi sifat magnetnya melalui pengukuran kurva histeresis dengan Permagraph C dari Magnet-Physik Dr. Steingroever GmbH. Hasil karakterisasi kurva histeresis tersebut digunakan untuk menganalisa nilai induksi remanensi, medan koersivitas, dan energi produk (BH max ). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pembuatan sampel bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite selanjutnya diukur densitasnya menggunakan prinsip Archimedes sesuai ASTM C373. Hasil pengukuran densitas tersebut kemudian diplot dalam grafik seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Dalam grafik tersebut ditunjukkan bahwa terjadi peningkatan kepadatan sampel sebanding dengan peningkatan suhu Curing yang diberikan. Suhu optimum untuk mendapatkan densitas terbaik ditunjukkan pada sampel dengan suhu Curing 200 o C selama 120 menit, dengan densitas pada komposisi binder 3% dan 5%(wt) berturut-turut sebesar 5,49 g/cm 3 dan 5,21 g/cm 3. Terlihat bahwa magnet bonded Pr-Fe-B yang dibuat dengan komposisi binder 3%(wt) memiliki densitas yang lebih besar dibandingkan dengan magnet dengan komposisi binder 5%(wt). Hal ini berlaku untuk semua suhu Curing yang diberikan yang menunjukkan bahwa fraksi massa serbuk magnet Pr-Fe-B sebagai filler yang lebih besar memberikan efek dominan terhadap nilai densitas yang dihasilkan. Secara komposisi, nilai densitas magnet yang dihasilkan sesuai dengan perhitungan densitas secara Densitas (g/cm3) 5.7 5.5 5.3 5.1 4.9 4.7 4.5 5.44 5.47 5.49 5.13 teoretis. Secara teoretis, serbuk magnet Pr-Fe-B memiliki densitas bulk sebesar 7,61 g/cm 3 [11], sedangkan serbuk bakelite memiliki densitas sebesar 1,36 2,00 g/cm 3 [12]. Berdasarkan nilai densitas teoretis tersebut, maka dapat dihitung nilai densitas teoretis magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite pada komposisi binder 3% dan 5%(wt). Sesuai hasil perhitungan didapatkan bahwa nilai densitas teoretis untuk komposisi binder 3% dan 5% beturut-turut adalah 6,7 7,0 g/cm 3 dan 6,2 6,7 g/cm 3. Dengan demikian hasil pembuatan magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite menghasilkan nilai densitas tertinggi mencapai 78 84% dari nilai densitas teoretis. Sebagai pembanding, dibuat juga magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder epoxy resin dengan variasi komposisi sebesar 3% dan 5%(wt). Suhu Curing yang digunakan pada komposisi epoxy resin tersebut adalah 100 o C selama 120 menit. Perbandingkan nilai densitas pada magnet bonded Pr-Fe-B ditunjukkan pada Tabel 1. Tampak bahwa nilai densitas yang dihasilkan dari magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder epoxy resin lebih besar daripada menggunakan binder bakelite. Hal ini dapat terjadi karena epoxy yang digunakan berbentuk cair sehingga saat dilakukan proses Curing sampel magnet yang menggunakan binder epoxy menghasilkan pori yang lebih kecil dibandingkan dengan binder bakelite. Pada proses Curing tersebut, binder bakelite tersebut juga mengalami deformasi pada suhu tinggi, namun karena sifatnya termoset sehingga deformasi yang dihasilkan masih meninggalkan pori yang mengurangi nilai densitas sampel magnet. Tabel 1. Perbandingan densitas bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite dan epoxy resin. Komposisi (wt) 5.18 5.21 150 160 170 180 190 200 Suhu Curing (oc) Gambar 1. Grafik pengukuran densitas sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder Bakelite Bakelite (g/cm 3 ) Epoxy Resin (g/cm 3 ) 3% 5,49 5,67 5% 5,21 5,44 3% 5%

Vol.6 hal-82 Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013 Pada proses selanjutnya dilakukan magnetisasi sampel bonded Pr-Fe-B menggunakan pulsemagnetizer dari Magnet-Physik dalam tegangan (V) sebesar 1,7 kv, dan Arus (I) sebesar 6 ka. Hasil proses pemagnetan tersebut kemudian diukur nilai densitas fluks magnetnya menggunakan Gaussmeter. Proses pengukuran dilakukan pada 5 titik berbeda pada masing-masing permukaan sampel magnet. Distribusi densitas fluks magnet sampel bonded Pr-Fe- B menggunakan binder bakelite ditunjukkan pada Gambar 2. 1162 Komposisi Binder Bakelite 3%wt 1121 1022 1133 1114 1135 5%wt 150 oc 150 oc 1134 1002 1125 943 1125 1042 859 1175 1082 1024 1120 1123 857 1106 170 oc 170 oc 1036 1036 954 1129 867 1154 1002 1135 1009 200 oc 200 oc a. b. Gambar 2. Distribusi densitas fluks magnet pada permukaan sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite (Gauss) dengan komposisi, a) 3%wt dan b) 5%wt. Berdasarkan Gambar 2 tersebut tampak bahwa secara umum nilai densitas fluks magnet dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B berada di atas 1 kg. Pengaruh suhu Curing terhadap nilai densitas fluks magnet ini secara kasar terlihat bahwa semakin tinggi suhu curing maka nilai densitas fluks magnet menjadi semakin kecil. Rata-rata nilai densitas fluks magnet dari masing-masing komposisi bakelite ditunjukkan pada Gambar 3. Dari Gambar 3 tersebut tampak bahwa nilai densitas fluks permukaan magnet rata-rata dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B mengalami penurunan dengan meningkatnya suhu curing yang diberikan. Besar nilai densitas fluks magnet terbesar dihasilkan dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan komposisi bakelite 3%wt dan suhu curing sebesar 150 o C, dengan nilai densitas fluks magnet rata-rata sebesar 1.114,6 Gauss. Sedangkan nilai densitas fluks magnet terkecil dihasilkan dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan komposisi bakelite 5%wt dan suhu curing sebesar 200 o C, dengan nilai densitas fluks magnet rata-rata sebesar 1.031,3 Gauss. Dari grafik tersebut tampak bahwa penurunan nilai rata-rata dari densitas fluks magnet dari masing-masing sampel memiliki hubungan yang hampir linier pada interval suhu curing 150 200 o C, dengan demikian diindikasikan dapat menjadi pembanding untuk proses pembuatan magnet Densitas Fluks Magnet (Gauss) 1140 1120 1100 1080 1060 1020 1000 980 1114.60 1067.00 1100.40 1078.60 1001.80 990.80 140 160 180 200 Suhu Curing (oc) 3% 5% Gambar 3. Grafik rata-rata densitas fluks magnet sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder Bakelite bonded Pr-Fe-B pada suhu-suhu dalam interval tersebut. Berdasarkan tingkat deviasi densitas fluks magnetiknya, dihitung bahwa pada komposisi bakelite 3%, pada suhu curing 150, 170, dan 200 o C masingmasing variasi sampel magnet memiliki deviasi sebesar 53,9; 90,4; dan 82,6 Gauss. Sedangkan pada komposisi bakelite 5%wt, pada suhu curing yang sama memiliki deviasi masing-masing 117,9; 85,1; dan 71,1 Gauss. Sebagai pembanding, magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder epoxy resin diberikan perlakuan yang sama, yaitu dimagnetisasi kemudian diukur densitas fluks magnetnya menggunakan Gaussmeter. Hasil pengukuran densitas fluks magnet dari sampel tersebut ditunjukkan pada Gambar 4. Pada Gambar tersebut tampak bahwa distribusi densitas fluks magnet sangat beragam. Berdasarkan distribusi fluks magnet tersebut maka didapatkan nilai densitas fluks magnet rata-rata untuk komposisi binder epoxy resin 3% dan 5%wt berturut-turut sebesar 1119,8 dan 1088,4 Gauss. Dengan membandingkan hasil pengukuran ini, maka terlihat bahwa penggunaan binder bakelite dan epoxy resin tidak membawa pengaruh yang signifikan pada nilai densitas fluks magnet rata-rata dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B. Namun demikian, penghitungan deviasi densitas fluks magnet untuk magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder epoxy resin dengan komposisi binder 3% dan 5% berturut-turut adalah 149,2 dan 147,4 Gauss. Nilai deviasi ini lebih besar dibandingkan dengan sampel magnet bonded Pr-Fe-B yang menggunakan binder bakelite. Perbedaan nilai deviasi densitas fluks magnet ini diakibatkan oleh fasa binder yang berbeda. Binder epoxy resin yang digunakan berbentuk cair, sedangkan bakelite berbentuk powder, sehingga pada proses mixing masing-masing sampel magnet sudah memiliki tingkat homogenitas yang berbeda yang akan berdampak pada distribusi densitas fluks magnet yang dihasilkan. Hal ini dapat menjadi pertimbangan jika akan diaplikasikan pada sistem generator listrik. Homogenitas densitas fluks magnet akan berdampak pada kestabilan tegangan induksi generator.

Vol.6 hal-83 Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013 Komposisi Binder Epoxy Resin 3%wt 5%wt 1075 1113 902 1214 1147 865 1130 1295 1260 a. b. Gambar 4. Distribusi densitas fluks magnet pada permukaan sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder epoxy resin (Gauss) komposisi binder, a) 3%wt dan b) 5%wt. Sampel magnet bonded Pr-Fe-B selanjutnya dianalisis sifat magnet intrinsiknya menggunakan Permagraph C. Hasil karakterisasi yang dihasilkan antrara lain induksi remanensi (Br), koersivitas intrinsik (Hci), dan energi produk magnet (BHmax). Karakterisasi sifat magnet intrinsik ini dilakukan pada sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan binder bakelite pada komposisi binder 3%wt. Hal ini dilakukan berdasarkan nilai densitas fluks magnet sampel maksimum yang dihasilkan. Kurva histeresis dari sampel magnet ditunjukkan pada Gambar 5. Berdasarkan kurva histeresis tersebut tampak bahwa semakin tinggi suhu curing, maka kurva histeresis juga sedikit menyempit. Penyempitan kurva histeresis ini berpengaruh terhadap energi produk maksimum yang dihasilkan (BHmax), karena energi produk magnet tersebut merupakan luasan dibawah kurva histeresis pada kuadran II. Namun, tampak juga bahwa nilai induksi remanensi (Br), dan medan koersivitas magnet (Hci) sampel magnet tidak berubah signifikan dengan adanya variasi suhu curing. Nilai induksi remanensi, medan koersivitas, dan energi produk maksimum dari sampel magnet bonded Pr-Fe-B ditunjukkan pada Tabel 2. Dalam tabel tersebut tampak bahwa nilai induksi remanensi magnet (Br), medan koersivitas (Hci), dan energi produk maksimum (BHmax) semakin kecil sebanding dengan kenaikan suhu curing. Nilai karakteristik magnet tertinggi ditunjukkan pada sampel magnet bonded Pr-Fe-B dengan variasi suhu curing 150 o C, 10 5 0-20 -10 0 10 20-5 -10 150 oc 170 oc 200 oc Gambar 5. Kurva histeresis sampel magnet bonded Pr-Fe- B binder Bakelite dengan variasi suhu Curing dengan nilai Br, Hci, dan BHmax berturut-turut sebesar 6,05 kgauss, 6,985 koe, dan 6,9 MGOe. Dibandingkan dengan hasil pengukuran densitas fluks magnet menggunakan Gaussmeter, maka densitas fluks magnetik sampel memiliki nilai rata-rata mencapai 18,42% dari induksi remanensi sampel. Pada pekerjaan Nanang, telah dibuat magnet bonded Pr-Fe-B (MQP 16-7) dengan binder bakelite yang menghasikan karakteristik magnet Br, Hci, dan BHmax berturut-turut 5,96 kgauss, 5,73 koe, dan 5,47 MGOe pada komposisi binder 5%wt [13]. Begitu juga pada pekerjaan Toni, yang menghasilkan Br, Hci, dan BHmax berturut-turut 5,28 kgauss, 6,618 koe, dan 4,56 MGOe dari proses kompaksi powder MQEP 16-7 dengan teknik Green Compact [14]. Dengan demikian, Hasil penelitian ini telah berhasil memperbaiki kualitas intrinsik magnet bonded Pr-Fe- B yang dihasilkan dibandingkan dengan pekerjaan sebelumnya. Tabel 2. Karakteristik magnet intrinsik sampel magnet bonded Pr-Fe-B. T curing Br BHmax ( o Hci (koe) C) (kgauss) (MGOe) 150 6,05 6,985 6,90 170 6,01 6,484 6,58 200 6,00 6,460 4,61 4. KESIMPULAN Telah dibuat magnet permanen bonded Pr-Fe-B menggunakan binder bakelite dengan variasi komposisi binder 3%wt dan 5%wt. Berdasarkan karakterisasi yang dilakukan dihasilkan magnet bonded Pr-Fe-B dengan kualitas terbaik yang diperoleh dari komposisi bakelite 3%wt dengan suhu proses curing sebesar 150 o C. Karakteristik yang ditunjukkan antara lain densitas sampel sebesar 5,49 g/cm 3, sifat magnet antara lain densitas fluks magnet rata-rata, induksi remanensi, koersivitas, dan energi produk maksimum berturut-turut sebesar 1114,6 Gauss, 6,05 kgauss, 6,985 koe, dan 6,9 MGOe. Dibandingkan dengan magnet bonded Pr-Fe-B yang menggunakan binder epoxy resin diperlihatkan bahwa secara umum tidak memiliki perbedaan yang signifikan, namun terdapat perbedaan yang signifikan pada distribusi densitas fluks magnet antara penggunakan binder bakelite dan epoxy resin. Ditunjukkan bahwa deviasi densitas fluks magnet penggunaan epoxy resin mencapai 149 Gauss, sedangkan pada binder bakelite deviasi rata-rata <90 Gauss. Hal ini menunjukkan penggunaan bakelite sebagai binder dapat meningkatkan homogenisasi distribusi densitas fluks magnet. UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan penelitian insentif riset SINas KemenRisTek dan DIPA Tematik LIPI tahun 2013.

Vol.6 hal-84 Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013 DAFTAR REFERENSI [1] D. W. Scott, B. M. Ma, Y. L. Liang, and C. O. Bounds, Microstructural control of NdFeB cast ingots for achieving 50 MGOe sintered magnets, J. Appl. Phys. Vol. 79, No. 8, 1996, pp. 4830 4832. [2] Fraden, J., 2010, Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 4th Ed. USA: Springer. pp. 73. ISBN 1441964657. [3] Yuji Kaneko, Futoshi Kuniyoshi, Naoyuki Ishigaki, Proven technologies on high-performance Nd Fe B sintered magnets, Journal of Alloys and Compounds 408 412, 2006, pp.1344 1349 [4] P. Sebayang, Muljadi, Ayu Y. S., C. Kurniawan, Magnet Permanen Sebagai Material Maju Untuk Komponen Pembangkit Energi Masa Depan, Prosiding Seminar Nasional Fisika LIPI, 2012, hal. 699-710 [5] Fuqiang Zhai, et. al., Epoxy resin effect on anisotropic Nd Fe B rubber-bonded magnets performance, Journal of Alloys and Compounds 509, 2011, pp. 687 690. [6] A.S. Grujic, et al., Polymer Bonded Magnetic Materials with Various Nd Fe B Filler Content, Acta Physica Polonica, Vol. 117, No. 5, 2010, pp. 859 863. [7] Zhang Xiaolei et al., Effect of the Binder and Some Additives on Properties of the Anisotropic Injection Bonded Nd-Fe-B Magnets, Rare Metal Materials and Engineering, Vol. 37, No.11, 2008, pp 1978 1981. [8] J. J. Romero, et. al., Anisotropic polymer bonded hard-magnetic films for microelectromechanical system applications, Journal Of Applied Physics 99, 2006, pp 08N303-1 3. [9] EviYulianti dan Mujamilah, Sifat Magnetik Bahan Komposit Berbasis Serbuk Magnet NdFeB Hasil Milling Dan Polimer Termoplastik LLDPE, Jurnal SainsMateri Indonesia, Vol. 6, No. 2, 2005, hal. 36 41. [10] C. Kurniawan, S. E. Wahyuni, dan P. Sardjono, Analisis Sifat Magnet dan Ketahanan Korosi Magnet Permanen Bonded RE-Fe-B Anisotropik dengan Pelapisan Logam Ni, Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV, Palangkaraya, 2012. [11] MQP-16.7-20068-070 Powder Datasheet, (http://www.mqitechnology.com/downloads/powd er_datasheet_pdf/mqp-16-7-20068-070-pds.pdf), diakses tanggal 1 April 2013. [12] Bakelite, (http://www.diracdelta.co.uk/science/ source/b/a/bakelite/source.html#.uvvshdeukzi), diakses tanggal 1 April 2013. [13] Sudrajat, Nanang dan Tony K., Fabrikasi Magnet Permanen Bonded NdFeB untuk Prototipe Generator, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 9 No. 1, 2013, hal. 12-14. [14] Kristiantoro, Tony, Nanang S., Widhya B., Pembuatan dan Karakterisasi Magnet Bonded NdFeB dengan Teknik Green Compact, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 9, No. 1, 2013, hal.9-11. Rekaman Tanya Jawab Saat Presentasi Isyatun Rodliyah (Puslitbang Tekmira - KESDM) pertanyaan Untuk pembuatan magnet permanen apakah logam tanah jarang dalam bentuk oksidanya yang digunakan? Berapa kemurnian dari oksida logam tanah jarang agar dapat dibuat magnet permanen? jawaban Dalam penelitian ini kita menggunakan komersial logam tanah jarang Pr-Fe-B. Kemurnian dari oksida logam tanah jarang harus 99% karena pengotor akan mempengaruhi pada harga ansotropinya dan sifat magnetnya