SIDANG TUGAS AKHIR Pengaruh Waktu Milling dan Temperatur Sintering Terhadap Pembentukan PbTiO 3 dengan Metode Mechanical Alloying

dokumen-dokumen yang mirip
Pengaruh Waktu Milling dan Temperatur Sintering Pada Pembentukan PbTiO 3 Dengan Metode Mechanical Alloying

Galuh Intan Permata Sari

PENGARUH PENAMBAHAN 10%wt Mg DAN KECEPATAN MILLING TERHADAP PERUBAHAN STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN Al-Mg

Pengaruh Penambahan Aluminium (Al) Terhadap Sifat Hidrogenasi/Dehidrogenasi Paduan Mg 2-x Al x Ni Hasil Sintesa Reactive Ball Mill

Pengaruh Kecepatan Milling Terhadap Perubahan Struktur Mikro Komposit Mg/Al 3 Ti

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan di Kelompok Bidang Bahan Dasar PTNBR-

BAB I PENDAHULUAN. Batu bara + O pembakaran. CO 2 + complex combustion product (corrosive gas + molten deposit

BAB IV HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN

3 Metodologi Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik Ni-CSZ dengan metode kompaksi

PENGARUH VARIASI MILLING TIME dan TEMPERATUR KALSINASI pada MEKANISME DOPING 5%wt AL NANOMATERIAL TiO 2 HASIL PROSES MECHANICAL MILLING

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Mulai. Persiapan alat dan bahan. Meshing AAS. Kalsinasi + AAS. Pembuatan spesimen

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

BAB III METODE PENELITIAN. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen

Pengaruh Waktu Milling dan Temperatur Sintering Pada Pembentukan Nanopartikel Fe 2 TiO 5 Dengan Metode Mechanical Alloying

1 BAB I PENDAHULUAN. Salah satu industri yang cukup berkembang di Indonesia saat ini adalah

1 BAB I BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA ANODA KORBAN ALUMINIUM GALVALUM III TERHADAP LAJU KOROSI PELAT BAJA KARBON ASTM A380 GRADE C

BAB III PROSEDUR PENELITIAN

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

PENGARUH TEMPERATUR KALSINASI PADA PEMBENTUKAN LITHIUM IRON PHOSPHATE (LFP) DENGAN METODE SOLID STATE

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimen.

Uji Kekerasan Sintesis Sintesis BCP HASIL DAN PEMBAHASAN Preparasi Bahan Dasar

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik komposit CSZ-Ni dengan

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2015 di

Bab III Metodologi Penelitian

SINTESIS SERBUK MgTiO 3 DENGAN METODE PENCAMPURAN DAN PENGGILINGAN SERBUK. Abstrak

Dosen Pembimbing : Sutarsis, S.T, M.Sc.Eng

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda eksperimen.

Metodologi Penelitian

PENGARUH TEMPERATUR SINTERING TERHADAP SIFAT FERROELEKTRIK DAN DIELEKTRIK PbTiO3 DOPING ZnO DENGAN METODE MECHANICAL ALLOYING

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN

Bab III Metodologi Penelitian

BAB IV ANALISIS & HASIL PERCOBAAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

PROSES PELAPISAN SERBUK Fe-50at.%Al PADA BAJA KARBON DENGAN PENAMBAHAN Cr MELALUI METODA PEMADUAN MEKANIK SKRIPSI

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada September hingga Desember 2015 di

BAB IV ANALISA DATA & PEMBAHASAN

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari hingga Mei 2012 di Laboratorium. Fisika Material, Laboratorium Kimia Bio Massa,

PASI NA R SI NO L SI IK LI A KA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Keramik umumnya dikenal sebagai bahan isolator tetapi sebenarnya keramik

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil preparasi bahan baku larutan MgO, larutan NH 4 H 2 PO 4, dan larutan

III. METODE PENELITIAN

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 III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik CSZ-NiO untuk elektrolit padat

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juni 2013 di

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan penelitian ini maka dipilih

METODE SOL-GEL RISDIYANI CHASANAH M

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

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2012 di Instalasi Elemen

I. PENDAHULUAN. komposit. Jenis material ini menjadi fokus perhatian karena pemaduan dua bahan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pengaruh Milling Time Terhadap Pembentukan Fasa γ-mgal Hasil Mechanical Alloying

Pengaruh Variasi Lama Waktu Hidrogenasi terhadap Pembentukan Metal Hidrida pada Paduan MgAl

Analisa Rietveld terhadap Transformasi Fasa (α β) pada Solid Solution Ti-3 at.% Al pada Proses Mechanical Alloying dengan Variasi Milling Time

Karakterisasi Bentuk Partikel SiC yang Dilapisi dengan MgAl 2 O 4 Berdasarkan Variabel Konsentrasi Ion Logam

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni 2013 sampai selesai. Penelitian dilakukan

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen yang dilakukan di

Bab III Metoda Penelitian

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

Oleh : Ridwan Sunarya Pembimbing : Dr. Widyastuti S.Si, M.Si Ir. Lilis Mariani, M.Eng. (LAPAN)

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Pada penelitian ini menggunakan metode screen printing melalui proses :

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN HALAMAN PERSEMBAHAN INTISARI ABSTRACT KATA PENGANTAR

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BENTUK KRISTAL TITANIUM DIOKSIDA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan terhitung sejak bulan Desember 2014 sampai dengan Mei

III. METODE PENELITIAN. dilakukan, pembuatan sampel mentah dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengaruh Variasi ph dan Temperatur Sintering terhadap Nilai Sensitivitas Material TiO 2 Sebagai Sensor Gas CO

BAB 5. Sifat Mekanis Nano Komposit Bentonit

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. hal ini memiliki nilai konduktifitas yang memadai sebagai komponen sensor gas

BAB III METODE PENELITIAN. Tahapan Penelitian dan karakterisasi FT-IR dilaksanakan di Laboratorium

PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES NORMALIZING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S PADA PRESSURE VESSEL

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB III METODE PENELITIAN. hingga bulan Desember Tempat pelaksanaan penelitian ini yaitu

BAB III METODE PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan dibeberapa tempat, sebagai berikut:

PENGARUH KONDISI ANNEALING TERHADAP PARAMETER KISI KRISTAL BAHAN SUPERKONDUKTOR OPTIMUM DOPED DOPING ELEKTRON Eu 2-x Ce x CuO 4+α-δ

350 0 C 1 jam C. 10 jam. 20 jam. Pelet YBCO. Uji Konduktivitas IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Ba(NO 3 ) Cu(NO 3 ) 2 Y(NO 3 ) 2

III. METODE PENELITIAN. Tempat penelitian dilakukan di beberapa tempat yang berbeda yaitu ; preparasi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

LAMPIRAN 1. Peralatan dan Bahan Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai bulan Agustus Penelitian

SINTESIS KERAMIK Al 2 TiO 5 DENSITAS TINGGI DENGAN ADITIF MgO

BAB I PENDAHULUAN. Telah disadari bahwa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi harus

Transkripsi:

-ب س م الله ال رح من ال رح يم - SIDANG TUGAS AKHIR Pengaruh Waktu Milling dan Temperatur Sintering Terhadap Pembentukan PbTiO 3 dengan Metode Mechanical Alloying Oleh : Febry Nugroho 2709 100 016 Dosen Pembimbing : Rindang Fajarin, S.Si., M.Si.

Latar Belakang Pesatnya perkembangan teknologi. Mentransformasikan fasa sering dilakukan dengan pemberian energi panas Pemaduan mekanik melalui Mechanical Alloying juga dapat mentransformasikan fasa. Energi panas bisa didapat dari energi kinetik (gesekan).

Tujuan Penelitian Menganalisa Pembentukan PbTiO 3 akibat pengaruh variasi waktu milling dan temperatur sintering pada proses mechanical alloying. Menganalisa sifat kelistrikan dari PbTiO 3

Batasan Masalah Ukuran butir serbuk TiO 2 PbO diasumsikan homogen. Unsur-unsur pengotor pada serbuk TiO 2 PbO dianggap tidak ada. Kecepatan milling di anggap konstan. BPR dianggap konstan.

PbTiO 3 PbTiO 3 adalah Electroceramic yang terkenal mempunyai sifat dielektrik, piroelektrik, dan sifat piezoelektrik yang baik untuk aplikasi dalam elektronik dan mikroelektronik. Pada temperatur kamar, PbTiO 3 menunjukkan struktur perovskit tetragonal dan, ketika didoping dengan perovskites lainnya, membentuk berbagai serbaguna solusi kristal padat. Para anggota keluarga PT berbasis ferroelectrics banyak digunakan dalam multilayer, aktuator dan sensor kapasitor. Untuk membuatnya, serbuk halus dari fase perovskit dengan tingkat minimal aglomerasi partikel diperlukan untuk meningkatkan kepadatan dan keseragaman mikrostruktur temperatur sintering. (J. Xue, 1999)

Mechanical Alloying Sintesis larutan padat, melalui pencampuran (alloying) dua serbuk material yang berbeda. Merubah ukuran butir dan ukuran/struktur kristal. Homogenitas meningkat dan porositas berkurang.

Gambar. Mekanisme terjadinya tumbukan Gambar. Karakteristik deformasi pada partikel serbuk

Temperatur dan atmosfer milling Process Control Agent (PCA) Mesin Milling Mechanical Alloying Waktu Milling Kecepatan Milling Ball to Powder Ratio (BPR)

Mesin yang memutar wadah berisi bola-bola milling untuk menggiling paduan serbuk sehingga akan dapat mereduksi ukuran partikel serbuk. Gerakan bola saling berbenturan (jumlah banyak) meningkatkan homogenitas, menurunkan porositas. Gambar. a Planetary Ball Mill, b. Mekanisme Planetary Ball Mill

Kecepatan yang tinggi menghasilkan temperatur tinggi energi yang dihasilkan juga semakin tinggi. Ukuran yang besar dan density yang tinggi pada suatu bola akan menghasilkan energi impact yang besar. Bola besar bagian bola yang akan menumbuk serbuk akan semakin kecil luasnya, mempercepat kenaikan temperatur. Bolanya kecil energi yang dihasilkan kecil alloying bisa lebih maksimal. Memaksimalkan proses milling dengan menggunakan ukuran bola yang berbeda. Semakin besar nilai BPRnya jumlah serbuk lebih sedikit. Nilai BPRnya rendah menampung serbuk yang lebih banyak konsekuensinya waktu yang lebih lama.

Energi milling tinggi waktu lebih singkat. Energi milling rendah waktu lebih lama. Waktu lebih singkat nilai BPR tinggi. Waktu lebih lama nilai BPR rendah. Mengurangi efek cold welding Kebanyakan berupa senyawa organik (O, C, H). Ditambahkan dalam MA sekitar 1-4 % berat total serbuk.

Mechanical Alloying biasa dilakukan dalam ruang hampa atau steril. Meminimalisir terjadinya oksidasi atau kontaminasi. Untuk itu, mechanical alloying biasa dilakukan dalam kondisi atmosfer argon.

Diagram Fasa PbO-TiO 2 Ref: M. A. Eisa, M. F. Abadir, and A. M. Gadalla, Trans. J. Br. Ceram. Soc., 79 [4] 100-104 (1980).

Metodologi Penelitian

Rancangan Penelitian Material Pengujian No Kecepatan Milling Waktu Milling Temperatur Sintering ( O C) Waktu Tahan Sintering XRD SEM LISTRIK 1 300 rpm 10 jam 850 1 jam V 2 300 rpm 10 jam 900 1 jam V 3 300 rpm 10 jam 1000 1 jam V V 4 300 rpm 20 jam 850 1 jam V 5 300 rpm 20 jam 900 1 jam V 6 300 rpm 20 jam 1000 1 jam V V 7 300 rpm 30 jam 850 1 jam V V V 8 300 rpm 30 jam 900 1 jam V V V 9 300 rpm 30 jam 1000 1 jam V V V

Serbuk PbO 50%mol : 7,4 gr Bahan Penelitian 3 Batch (@10 gram) SerbukTiO 2 50%mol : 2,6 gr

Peralatan dan Pengujian Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : Timbangan Digital Gelas ukur Spatula Cawan dan mortar Plastik obat Planetary ball mill Alat sintering Peralatan pengujian yang digunakan pada penelitian ini adalah: Mesin XRD Mikroskop elektron (SEM) Mesin potensiostat

Sintesis Spesimen SAMPLE I : batch pertama disentesis dengan MA, BPR 6:1, waktu milling 10 jam, lalu dibagi 3 masing masing di sintering temperatur 850 o C, 900 o C, 1000 o C dengan waktu tahan selama 1 jam SAMPLE II : batch kedua disentesis dengan MA, BPR 6:1, waktu milling 20 jam, lalu dibagi 3 masing masing di sintering temperatur 850 o C, 900 o C, 1000 o C dengan waktu tahan selama 1 jam SAMPLE III : batch ketiga disentesis dengan MA, BPR 6:1, waktu milling 30 jam, lalu dibagi 3 masing masing di sintering temperatur 850 o C, 900 o C, 1000 o C dengan waktu tahan selama 1 jam

Pengujian Uji XRD Uji SEM-EDX Uji Konduktivitas

XRD XRD untuk mengidentifikasi fasa yang terbentuk dan ukuran kristal pada serbuk yang telah dilakukan proses Mechanical Alloying. Langkah langkah pengujian XRD adalah sebagai berikut: Sampel serbuk diletakkan pada holder, agar penembakan dengan XRD sesuai dengan yang diinginkan, maka pengaturan spesimen harus merata pada holder. Holder diletakkan ke dalam mesin XRD Sampel siap ditembak.

Uji SEM Adapun langkah-langkah yang perlu dipersiapkan untuk pengujian SEM adalah sebagai berikut : Preparasi sampel untuk uji SEM, yakni sampel serbuk ditaruh pada spesimen holder. Sampeldilakukan coating (pelapisan). Pelapisan ini dilakukan agar sampel menjadi penghantar listrik sesuai dengan standar daya hantar yang digunakan pada alat pemotretan SEM. Sampel siap ditembak. (Uji SEM)

Uji Kelistrikan Selanjutnya resistensi statik atau dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Dimana,ρ adalah tahanan stattik dalam Ω m, hasil perhitungan, R adalah tahanan listrik dalam Ω hasil pengukuran, A luas penampang dalam mm 2 hasil pengukuran, l panjang jarak arus mengalir dalam mm, hasil pengukuran konduktivitas listrik dari pelet ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Serbuk TiO 2 Sesuai hasil search match dengan JCPDF 84-1285

Gambar hasil SEM serbuk TiO 2 anatase perbesaran 1000x

Serbuk PbO Sesuai hasil search match dengan JCPDF 38-1477

Gambar hasil SEM serbuk PbO perbesaran 1000x

Serbuk hasil Milling a. Milling 10 jam b. Milling 20 jam c. Milling 30 jam

Serbuk variasi milling

Gambar grafik hasil XRD milling 30 jam dengan variasi sintering

Gambar Plotting XRD hasil sintering Sesuai hasil search match dengan JCPDF 06-0452

Gambar Hasil pencitraan SEM pada milling 30 jam perbesaran a) 2500x, b) 5000x dan c) 10000x

Gambar Hasil pencitraan SEM pada milling 30 jam varasi sintering 850 o C perbesaran a) 2500x, b) 5000x dan c) 10000x

Gambar Hasil pencitraan SEM pada milling 30 jam varasi sintering 900 o C perbesaran a) 2500x, b) 5000x dan c) 10000x

Gambar Hasil pencitraan SEM pada milling 30 jam varasi sintering 850 o C perbesaran a) 2500x, b) 5000x dan c) 10000x

Gambar Hasil EDAX dengan variasi sintering 850 o C

Hasil uji kelistrikan variasi Resistivitas (Ω.mm) milling 30 jam, sintering 850 C 1,60x10 8 milling 30 jam, sintering 900 C 1,61x10 8 milling 30 jam, sintering 1000 C 1,73x10 8

variasi milling 30 jam, sintering 850 C milling 30 jam, sintering 900 C milling 30 jam, sintering 1000 C Konduktivitas (Ω.mm) -1 (S/cm) 6,26 x10-9 6,26x10-8 6,21x10-9 6,21x10-8 5,79x10-9 5,79x10-8

KESIMPULAN Semakin lama waktu milling hasil proses mechanical alloying terjadi reduksi pada ukuran pertikel. Hal ini juga diikuti agglomerasi (penggumpalan) akibat tingginya intensitas tumbukan antara partikel serbuk dan ball mill. Hasil mechanical alloying menyebabkan senyawa dari PbO dan TiO 2 menjadi berkurang intensitasnya sehingga menginisiasi pembentukan fasa baru PbTiO 3 Senyawa baru PbTiO 3 sudah terbentuk dari hasil mechanical alloying dlanjut dengan temperatur sintering 850 C holding time 60 menit. Pada proses mechanical allloying diikuti dengan sintering pada temperatur 850 C dengan holding time 60 menit menghasilkan ukuran partikel yang paling kecil. Pada proses sintering pada temperatur 850 C memiliki konduktivitas listrik yang paling baik

SARAN Menggunakan penambahan PCA yang lebih efektif serta pemilihan waktu milling yang bersesuaian dengan tipe peralatan agar dihasilkan ukuran serbuk yang lebih halus dan homogen. Menggunakan variasi waktu holding sintering yang lebih cepat agar kesempatan reaksi interface antara PbO dan TiO 2 tidak berlebihan untuk mencegah pertumbuhan butir.

TERIMA KASIH