Endah P Kharismawati
2708 100 042
Dosen Pembimbing :
Dr. Widyastuti, S.Si, M.Si
JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
KOPRESIPITASI
SOL GEL
PLASMA SPRAY
HYDROTHERMAL
MIKROEMULSI
BALL MILLING
KEUNTUNGAN :
Kemurnian yang tinggi
Kehomogenan yang labih baik
Temperatur rendah
Tidak terjadi dengan senyawa lain
Mengurangi pencemaran udara
KEKURANGAN :
Bahan mentah mahal
Penyusutan volume larutan selama proses pengeringan
Menggunakan pelarut organik yang berbahaya bagi kesehatan
Milling time
Milling speed
pH solution
Active agents
Dopping
Fe3+/Ba2+ ratio
Sintering temperatur
Stirring time
Fasa tunggal barium heksaferit
Sifat magnetik optimum barium heksaferit
•Mempelajari pengaruh pH dan
waktu stirring terhadap
pembentukan BaFe12O19 an sifat
magnetiknya dengan metode ini.
Tujuan
•Diperoleh data tentang pengaruh
variasi pH dan waktu stirring yang
tepat untuk memperoleh fasa
tunggal dan sifat magnetik barium
heksaferit dengan metode ini.
Manfaat
BaFe12O19
Ball milling
Suárez 2000
Fe 2O3, BaCO3
Fe3+/Ba2+ = 12
T = 1200oC Ms max
Wang 2000
Fe 2O3, BaCO3, Al2O3
T = 800oC Hc max
T Ms
Nowosielski 2007
Fe 2O3, BaCO3
T = 950oC Ms max
Sol gel
Mozaffari 2008
BaCO3, goethite, citric acid, ben
zoic acid, ethylene glycol
Pada Fe3+/Ba2+ = 10
T Hc
Felly 2010
Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,
citric acid
Rasio Fe3+/Ba2+ = 11; 11.5; 12
dan temperatur sintering 850,
900, 950, 1000 0C
Endah 2012
Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,
citric acid
pH = 9;10,5;11 dan stirring t
ime 1,2,3 H
Co-precipitation
Rashad 2006
Fe Cl3.6H2O, BaCl3.2H2O
Fe3+/Ba2+ = 8 100%
BaFe12O19 pada 1000oC
Aquino 1999
Fe Cl3.6H2O, BaCl3.2H2O, NaOH
T = 1193 K Ms max, Hc max
Leo 2010
Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,
NaOH dan aquades
pH = 10; 11; 11,5 dan
strirring time 1, 2, 3 jam
Arman 2010
Fe (NO3)3.9H2O, Ba(NO3)2,
NaOH dan aquades
Molar rasio 8-12 dan temper
atur sintering 700- 1000 0C
Guoxing Xu, 2006
1. Naiknya pH
menurunkan nilai
remanansi dan
nilai koersivitas
barium
heksaferit.
2. Naiknya pH
membuat ukuran
partikel semakin
besar.
Junliang,
2009
pH=7 sifat
magnetnya
soft, nilai
remanensi dan
koersivitasnya
rendah.
Felly, 2010
Ukuran
partikel dan
kristal
meningkat
saat
temperatur
tinggi 950ᴼC
Mali, 2005
Barium
heksaferit
terbentuk dari
monoferit
atau
mengikuti
reaksi
monoferit dan
iron oxide
Asam Sitrat
Aquades
Fe(NO3)3 .9H2OBa(NO3)2
Amoniak
Magnetic stirrer
with hot plate
Kertas saring
Crucible keramik
Furnace
Alat penunjang
NeracapH meter
Vibrating Sample Magnetometer (VSM) tipe OXFORD VSM 1.2H
Alat ini digunakan untuk memperoleh kurva magnetisasi suatu bahan, baik sebagai fungsi temperatur ( maksimal 300 K) maupun sebagai fungsi medan luar ( maksimal ± 1,2 T). Hasil uji VSM berupa kurva magnetik sampel, temperatur transisi magnetik (Tc) dan konstanta anisotropi bahan.
-60
-40
-20
0
20
40
60
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Mom
en M
ag
net
(em
u/g
r)
Field (tesla)
pH 7,5
pH 9
pH 11
Stirring 1 jam
Hasil Pengujian VSM
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Mo
me
n M
ag
ne
t (e
mu
/gr)
Field (tesla)
pH 7,5
pH 9
pH 11
Stirring 2 jam
-60
-40
-20
0
20
40
60
-1 -0,5 0 0,5 1
Mo
men
ma
gn
et (
emu
/gr)
pH 7,5
pH 9
pH 11
Field (tesla)
Stirring 3 jam
Nilai Magnetic Properties Barium Heksaferit
Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 1 jam : (a)pH 7,5(a) pH 9(b) pH 11
(a)
(c)
(b)
(b)
(c)
(a)
Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 2 jam :(a) pH 7,5(b) pH 9(c) pH 11
Pengaruh pH pada pola grafik XRD serbuk BaFe12O19 waktu stirring 3 jam :(a) pH 7,5(b) pH 9(c) pH 11
(b)
(c)
(a)
Pengaruh pH pada ukuran
kristal
a
c
b
a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11
a
c
b
a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11
a
c
b
a. pH 7,5b. pH 9c. pH 11
-60
-40
-20
0
20
40
60
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Mom
en M
ag
net
(em
u/g
r)
Field (tesla)
Stirring 1 Jam Stirring 2 Jam
Stirring 3 Jam
pH 7,5Pada pH 7,5
-60
-40
-20
0
20
40
60
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Mo
men
Ma
gn
et (
emu
/gr)
Field (tesla)
pH 9
Stirring 1 Jam
Stirring 2 Jam
Stirring 3 Jam
Pada pH 9
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Mo
men
Ma
gn
et (
emu
/gr)
Field (tesla)
pH 11
Stirring 1 Jam Stirring 2 Jam
Stirring 3 Jam
Pada pH 11
Nilai Magnetic Properties Barium Heksaferit
Pengaruh waktu stirring pada pola grafik
XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 7,5
dengan waktu stirring :
(a) stirring 1 jam
(b) stirring 2 jam
(c) stirring 3 jam
(b)
(c)
(a)
Pengaruh waktu stirring pada pola grafik
XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 9
dengan waktu stirring :
(a) stirring 1 jam
(b) stirring 2 jam
(c) stirring 3 jam
(c)
(b)
(a)
(c)
(b)
(a)
Pengaruh waktu stirring pada pola grafik
XRD serbuk BaFe12O19 pada pH 11
dengan waktu stirring :
(a) stirring 1 jam
(b) stirring 2 jam
(c) stirring 3 jam
Pada pH 7,5
a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam
a
c
b
Pada pH 9
a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam
a
c
b
Pada pH 11
a. Stirring 1 jamb. Stirring 2 jamc. Stirring 3 jam
a
c
b
Pengaruh waktu stirring pada ukuran kristal
pH sangat bepengaruh pada kereaktifan dalam pembentukan fasa barium heksaferit dan pH yang optimum untuk pembentukan barium heksaferit adalah 11 dengan munculnya fasa BaFe2O4 dan Fe2O3 sebagai awal pembentukan barium heksaferit.
pH mempengaruhi sifat magnetik barium heksaferit,semakin tinggi pH semakin kecil nilai koersivitas magnetnya.
Waktu stirring berpengaruh terhadap sifat magnetik barium heksaferit, semakin tinggi waktu stirring nilai koersivitas semakin kecil.
Waktu stirring juga mempengaruhi ukuran kristal pada serbuk barium heksaferit. Ukuran kristal terkecil terdapat pada 414,409 pada stirring 2 jam dengan pH 7,5.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Ataie, A., S.E. Zojaji. Jun 2006. “Structural characterization of nano-crystalline BaFe12O19 powders synthesized by sol– gel combustion route”. Journal of Alloys and Compounds 431 (2007) : 331-336.
Hessein, M.M., M.M. Rashad, and K. El-Barawy. Jun 2007. “Controlling the composition and magnetic properties of strontium hexaferrite synthesized by co-precipitation method”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) : 336-343.
Junliang, L., Z. Wei, G. Cuijing, and Z. Yanwei. Feb 2009. “Synthesis and magnetic properties of quasi-single domain M-type barium hexaferrite powders via sol–gel auto-combustion: Effects of pH and the ratio of citric acid to metal ions (CA/M)”. Journal of Alloys and Compounds 479 (2009) : 863-869.
Mali, A. and A. Ataie. Jun 2005. “Structural characterization of nano-crystalline BaFe12O19 powders synthesized by sol– gel combustion route”. Scripta Materialia 53 (2005) : 1065-1070.
Mallick, K.K., P. Shepherd, and R.J. Green. Dec 2006. “Magnetic properties of cobalt substituted M-type barium hexaferrite prepared by co-precipitation”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 312 (2007) : 418-429.
Mozaffari, M., M. Taheri, J. Amighian. Dec 2008. “Preparation of barium hexaferrite nanopowders by the sol–gel method, using goethite”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321 (2009) : 1285–1289.
Nowosielski, R., R. Babilas, G. Dercz, L. Pajak, J. Wrona. Dec 2007. ”Structure and properties of barium ferrite powders prepared by milling and annealing”. International Scientific Journal 28 (2007) : 735-742.
Rashad,M.M., Radwan, M., Hessein, M.M., 2006.” Effect of Fe/Ba mole ratios and surface-active agents on the formation and magnetic properties of co-presipitated barium hexaferrite”. Journal of Alloys and Compounds 453 (2008) 304-308.
Xu, G., H. Ma, H. Zhong, J. Zhou, Y. Yue, Y., and Z. He. Aug 2005. “Influence of pH on characteristics of BaFe12O19 powder prepared by sol–gel auto-combustion”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 301 (2006) : 383-388.