BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPerkembangan magnet permanen pada saat ini sangat difokuskan untuk magnet permanen energi tinggi. Salah satu bahan magnet yang dapat menghasilkan energy tinggi adalah jenis dari RE-Fe-B ( RE( Rearth Eart) = Nd,Pr) ( D.W scott dkk, 1996). Magnet permanen berjenis RE-Fe-B ini terbuat dari paduan logam tanah jarang berjenis Neodymium atau Praseodymium, logam Besi, dan Boron dengan fasa magnet Nd2Fe14B atau Pr2Fe14B yang memiliki struktur kristal tetragonal (J Fraden, 2010).Pada beberapa tahun terakhir ini, penelitian di bidang material magnetik, khususnya magnet permanen sangat intensif dilakukan. Hal ini disebabkan penerapan magnet permanen mampu melingkupi berbagai aspek yang terkait dengan teknologi maju. Dewasa ini, Penerapan magnet permanen dapat ditemukan pada komponen televisi, telepon, komputer, pada bidang otomotif (misalnya untuk starter, door lock, dan wiper), generator, loudspeaker dan mikropon (Hilda Ayu, 2013).Aplikasi magnet permanen pada saat ini makin berkembang dengan diperolehnya serbuk bahan tersebut dalam ukuran yang sangat kecil atau dalam skala nanometer. Magnet permanen merupakan suatu material yang sangat strategis untuk dikembangkan dimasa depan. Penguasaan teknologi produksi magnet permanen diharapkan dapat memberikan nilai tambah yang signifikan, dengan mempertimbangkan belum adanya produsen magnet lokal untuk memenuhi kebutuhan magnet permanen dalam negri. Pertumbuhan kebutuhan komponen magnet permanen sampai saat ini masih sangat bergantung dari produk impor seperti dari Jepang dan China. Oleh karena itu, diperlukan suatu kegiatan riset yang intensif untuk mengembangkan sistem produksi magnet permanen dan mendorong pertumbuhan industri lokal yang memproduksi magnet permanen untuk keperluan dalam negeri (Sardjono dkk, 2012,2013).

Magnet permanen berbasis fasa Nd2Fe14B merupakan jenis magnet permanen menarik yang memiliki kualitas magnet terbaik saat ini, dengan energy produk maksimum (BHmax) mencapai 50 MGOe (D.W. Scott,1996), dan memiliki karakteristik magnet yang tinggi, dalam aplikasinya magnet NdFeB dapat berukuran nanometer. Magnet ini juga dapat menggantikan penggunaan magnet samarium cobalt pada beberapa aplikasi khususnya penggunaan pada temperatur kurang dari 80C. (Novrita,2006). Suatu Magnet permanen harus mampu menghasilkan densitas fluks, B magnet yang tinggi dari suatu volume magnet tertentu, stabilitas magnetik yang baik terhadap efek temperatur dan waktu, serta memiliki ketahanan yang tinggi terhadap pengaruh dimagnetisasi. Pada prinsipnya, suatu magnet permanen haruslah memiliki karakteristik minimal dengan sifat kemagnetan remanen Br dan koersitivitas instrinsik HC serta temperatur currie TC yang tinggi.(Azwar Manaf,2013).Untuk mengembangkan perkembangan teknologi yang semakin pesat dan canggih tersebut, maka proses pada penelitian ini akan dipelajari mekanisme Pengaruh Variasi Waktu Milling Ball Mill Terhadap Mikrostruktur dan Sifat Fisis Magnet Nd2Fe14B Hasil Proses Wet Milling. Pada penelitian ini akan ditambahkan toluene pada saat penggilingan basa (Wet Milling) untuk mencegah terjadinya proses oksidasi (Korosi) NdFeB pada saat penggilingan dilakukan. Disamping itu waktu penggilingan akan divariasikan sesuai dengan bahan NdFeB yang mudah terkorosi sehingga waktu milling juga harus benar-benar diperhatikan.Proses milling dalam pembuatan magnet permanen berbasis NdFeB adalah salah satu hal terpenting yang dapat memengaruhi sifat dan kualitas magnet permanen yang dihasilkan.Variasi waktu milling yang digunakan pada penelitian ini adalah 16,24,48,72 jam.Kemudian dilakukan uji karakterisasi dengan: Particle Size Analyzer (PSA) untuk mengetahui ukuran partikel setiap efek variasi waktu, alat uji X-Ray Diffraction (XRD) digunakan untuk mengetahui struktur dari fasa fasa yang terbentuk selama proses milling dilakukan dengan efek variasi waktu milling, Scanning Electron Microscope (SEM) digunakan untuk mengetahui mikrostruktur dari permukaan NdFeB setelah proses milling dengan efek variasi waktu, Vibrating Sample Magnetometer (VSM), Gaussmeter dan Permeagraph digunakan untuk karakterisasi sifat magnet. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas,maka permasalahan umum penelitian ini adalah:1.Bagaimanakah pengaruh variasi waktu milling menggunakan ball mill terhadap ukuran partikel, mikrostruktur, dan sifat magnetnya?2. Bagaimanakah Sifat fisis dan sifat magnet dari magnet NdFeB yang dibuat dari serbuk hasil dari wet milling.?

1.3. Batasan Masalah Untuk mendapatkan hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka perlu ada pembatasan masalah penelitian, yaitu sebagai berikut :1. Sampel yang digunakan adalah serpihan NdFeB tipe N35H. 2. Variasi waktu milling selama 16 jam ,24 jam, 48 jam, 72 jam dengna proses Ball Mill3. Karakterisasi bahan NdFeB hasil yang akan dilakukan meliputi :a. Metode XRD, untuk mengetahui struktur kristalb.Metode SEM, untuk mengetahui mikrostruktur dari serbuk NdFeB sebelum dan sesudah dimilling dengan Ball Millc. Karakterisasi ukuran partikel yang telah dimilling dengan Ball Mill menggunkan Particle Size Analyzer (PSA) d. Karakterisasi sifat magnet dengan VSM (Vibrating Sample Magnetometer), Gaussmeter dan permeagraph.

1.4. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah :1. Untuk menguasai teknik preparasi serbuk serpihan (flakes) NdFeB melalui metoda wet milling process dengan menggunakan media toluen.2. Untuk mengetahui perbandingan mikrostruktur, densitas dan sifat magnet permanen NdFeB dengan efek variasi waktu milling dengan Ball Mill. 3. Untuk mengetahui Waktu Optimum Ball Mill yang dapat menghasilkan diameter partikel kecil.

1.5. Manfaat Penelitian Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah :1. Mengetahui Proses Wet Milling dengan menggunakan Ball Mill.2. Meningkatkan kemampuan teknik pembuatan magnet permanen NdFeB3. Dari data penelitian yang ada, diharapkan dapat menambah pengetahuan dan wawasan tentang magnet permanen NdFeB dan menjadi referensi untuk mengetahui efek milling pada keadaan basah (Wet Milling).

1.6. Tempat Dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium Magnet , Bidang Fisika Bahan Baru, Pusat Penelitian Fisika LIPI Gd. 440 Kawasan Puspiptek Serpong, Desa Setu, Kecamatan Setu, Kota Tangernag Selatan, Kode Pos 15310, Provinsi Banten, Indonesia. Dimulai dari tanggal 5 Februari sampai tanggal 8 Mei.

1.7 Sistematika Penulisan Sistematika Penulisan pada masing masing bab adalah sebagai berikut :BAB IPENDAHULUAN Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.BAB II TINJAUAN PUSTAKABab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.BAB III METODOLOGI PENELITIANBab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel.BAB IVHASIL DAN PEMBAHASANBab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.BAB V KESIMPULAN DAN SARANBab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut