Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dalam tesis ini dilaporkan hasil studi sintesis paduan MnBi melalui rute mechanical alloying (MA) dan karakterisasinya untuk mengetahui kehandalan proses mechanical alloying (MA) sebagai salah satu metode alternatif untuk menghasilkan paduan MnBi. Pada tahap pertama studi, dua buah sampel dengan komposisi utama masing-masing Bi80Mn20 (at.%) dan BiMn (at.%) dipilih sebagai material yang menjalani proses pembentukan fasa melalui rute mechanical alloying. Tiga jenis alat pembentukan paduan masing-masing menggunakan metode Planetary Ball Mill (PBM) beroperasi pada temperatur kamar, Planetary Ball Mill beroperasi pada temperatur rendah, dan High Energy Milling (HEM). Dari tahapan pertama studi ini ditunjukkan bahwa HEM sebagai metode yang paling efektif dibandingkan dua metode lainnya. Pada tahap kedua, material dengan komposisi BiMn (at.%) menjalani proses pemaduan dengan menggunakan HEM dan dilanjutkan dengan pemberian perlakuan panas untuk menghasilkan fasa stabilnya (MnBi). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa fasa dominan adalah Bi24Mn2O40 sementara fasa MnBi masih sebagai fasa minor. Dapat disimpulkan bahwa fasa MnBi belum dapat terbentuk secara menyeluruh dan diperlukan kondisi yang bebas oksigen selama proses perlakuan panas.

---

In this thesis, results on synthesis studies of MnBi alloys prepared through mechanical alloying routes and their characterization are reported. The study was conducted in order to find out the reliability of mechanical alloying process as an alternative method for producing MnBi alloys. In the first stage of study, two main samples with compositions respectively Bi80Mn20 (at.%) and BiMn (at.%) were selected as materials to be processed for phases formation by a mechanical alloying processing. Three types of mechanical alloying tools respectively, room temperature operated Planetary Ball Mill (PBM), low temperatures operated Planetary Ball Mill, and High Energy Milling (HEM) were employed for preparation of the alloys. From the first stage of study, it is shown that HEM is the most effective method compared with that of the others. In the second stage of study, material with a composition of BiMn (at.%) was synthesized through the application of HEM and successively followed by heat treatments to yield its stable phase (MnBi). However, identification studies to the alloy indicated that Bi24Mn2O40 being the major phase and MnBi existed as the minor phase. It can be concluded that MnBi phase as the major phase for the system was not achieved and an inert condition during successive heat treatment is required."

"Sintesis material multiferroik Bismuth Ferrite (BiFeO3) hingga saat ini belum dapat dihasilkan dalam bentuk fasa tunggal. BiFeO3 dapat disintesis dari Fe dan Bi2O3 dengan metode pemaduan mekanik karena terdapat perbedaan jari-jari dan muatan ion Fe3+ dan Bi2+ sehingga mempengaruhi fasa dan sifat magnetik material hasil sintesis. Hasil sintesis perubahan komposisi Fe dan Bi2O3 menghasilkan material berfasa BiFeO3, Bi2O3, Fe2O3, Bi25FeO40, Fe3O4, Bi2O4 dan Fe karena proses pemaduan yang dilakukan belum sempurna sehingga terdapat material excess serta Fe dan Bi yang teroksidasi. Sifat magnetik pada material yang dihasilkan dipengaruhi oleh Fe2O3 dan Fe3O4 yang terbentuk.

---

Synthesis of Bismuth Ferrite (BiFeO3) Multiferroics materials up to date can not be produced in the form single phase. BiFeO3 can be synthesized with Fe and Bi2O3 by using mechanical alloying methods because of the differences of radius and ionic charge of Fe3+ and Bi2+ that influence the phase and magnetic properties of the result. The mole composition variation of Fe and Bi2O3 produced materials with any phase like BiFeO3, Bi2O3, Fe2O3, Bi25FeO40, Fe3O4, Bi2O4 dan Fe because of the mechanical alloying process was not perfect so that there is excess material and oxidized Fe and Bi. Magnetic properties of the material result is influenced by Fe2O3 and Fe3O4 phase."

"Barium hexaferrite (BaFe12O19) dan strontium titanate (SrTiO3) telah luas dikenal masing masing sebagai material magnet permanen dan piezoelektrik. Kedua jenis material tersebut sangat potensial untuk diaplikasikan pada pembuatan komponen produk magnet dan elektronik. Sifat ekstrinsik kedua jenis material tergantung kepada mikrostrukturnya yang sangat ditentukan pula oleh metode sintesis material yang diterapkan. Kajian literatur menunjukkan bahwa telah banyak dikembangkan berbagai macam metode sintesis senyawa magnetik BaFe12O19 dan dielektrik SrTiO3 dalam bentuk partikel halus dengan ukuran berskala nanometer. Kegiatan penelitian ini lebih difokuskan kepada sintesis dan karakterisasi material sistem nanokomposit BaFe12O19/SrTiO3, dimana senyawa BaFe12O19 (kode BHF) memiliki fasa feromagnetik dan senyawa SrTiO3 (kode STO) memiliki fasa feroelektrik dipersiapkan melalui metode pemaduan mekanik (mechanical alloying). Sedangkan pembuatan nanopartikel kedua senyawa diperoleh melalui penghalusan mekanik dan destruksi ultrasonik daya tinggi. Material BHF dipersiapkan dari campuran prekursornya berupa serbuk BaCO3 dan Fe2O3. Sedangkan material STO menggunakan prekursor SrCO3 dan TiO2. Aparatus yang digunakan adalah planetary ball mill dengan perbandingan berat antara material dan ball mill adalah 1 : 10. Ukuran rata-rata partikel dievaluasi menggunakan particle-size analyzer (PSA) dan ukuran rata-rata kristalit dihitung menggunakan metode Williamson Hall Plot dengan software High Score Plus dari data pola difaksi x-ray masing-masing senyawa. Adapun sampel berupa material kristalin diperoleh setelah kompaksi serbuk hasil pemaduan mekanik dan pemanasan pada temperatur 1100°C selama 3 jam dimana kemudian sampel material kristalin tersebut dihaluskan kembali menggunakan ball mill selama 20 jam. Serbuk halus BHF dan STO tersebut masing-masing menjalani destruksi lanjut secara ultrasonik daya tinggi untuk menghasilkan nanopartikel. Hasil evaluasi dengan PSA dan Williamson Hall Plot data XRD terhadap material BHF memperlihatkan nanopartikel dicapai setelah destruksi ultrasonik selama 14 jam. Dalam hal ini hasil PSA menunjukkan ukuran partikel rata-rata BHF adalah 28 nm sedangkan hasil evaluasi ukuran rata-rata kristalit adalah 26 nm. Untuk STO diperoleh hasil evaluasi ukuran rata-rata partikel sebesar 144 nm dan ukuran rata-rata kristalit adalah 30 nm. Kedua jenis material dalam bentuk nanopartikel ini digunakan sebagai komponen nanokomposit sistem BHF-STO. Berdasarkan hasil karakterisasi material komposit baik melalui pengujian XRD maupun permagraph bahwa sampel komposit tersusun dari dua fasa yaitu BaO.6(Fe2O3) dan SrTiO3 yang dipastikan dari pola difraksi dan sifat kemagnetannya. Dari kajian efek destruksi ultrasonik terhadap partikel STO dapat disimpulkan bahwa ukuran partikel rata rata dapat direduksi 8 kalinya yaitu dari ukuran 797 nm menjadi 144 nm setelah durasi watuk destruksi 14 jam. Sedangkan untuk partikel BHF tereduksi 100 kalinya yaitu dari 2931 nm menjadi 26 nm pasca durasi waktu destruksi yang sama. Penelitian ini juga mempelajari perilaku kinetika pertumbuhan ukuran kristalit fasa-fasa material penyusun material komposit dalam sistem komposit yang mengikuti persamaan Avrami. Berdasarkan kajian kinetika dapat diketahui energi aktivasi pertumbuhan kristalit fasa material STO dan BHF masing masing adalah 16 kJ.mol-1 dan 4 kJ.mol-1. Dapat disimpulkan bahwa kombinasi antara teknik penghalusan mekanik dan destruksi sonikasi daya tinggi terhadap partikel kristalin BHF dan STO dapat dijadikan metode alternatif yang efektif untuk menghasilkan nanopartikel.

---

Barium hexaferrite (BaFe12O19) and strontium titanate (SrTiO3) are well established permanent magnet and piezoelectric materials which are technologically and scientifically attractive due to their potential for various applications in the field of magnetic electronics functional materials. The extrinsic properties of these materials depend largely on the microstructure, which in turn depends on the method of synthesis. Different methods have been developed for the preparation of ultrafine BaFe12O19 and SrTiO3 particles in nanometer scale. In this work, research activivities were focused on synthesis and characterization of BaFe12O19/SrTiO3 nanocomposites in which feromagnetic materials of BaFe12O19 phase (coded BHF) and a ferroelectric materials of SrTiO3 phase (coded STO) were prepared by a mechanical alloying technique. In addition, nanoparticles of BHF and STO were obtained by physical destruction through a combined method between mechanical milling and high power ultrasonication.

BHF materials were made of their precursors which consisted of the mixture between BaCO3 and Fe2O3. Whereas for STO materials the precursors were SrCO3 and TiO2. The process of mixing and alloying was caried out under the used of a planetary ball mill apparatus with a weight ratio between mixture and ball mill was 1:10. The mean particle size of milled powders was further characterized by Particle Size Analyzer (PSA). Whereas the mean crystallite size was derived from Williamson Hall Plots using the High Score Plus software to evaluate data of x-ray diffraction patterns for each materials. The crystalline materials were obtained after sintering step at 1100°C for 3 hours to the green compact samples which further followed by remilling the sintered samples for 20 hours. Further refining the powders for BHF and STO was carried out under the use of a high power sonicator for 14 hours to produce nanoparticles.

Results of evaluation indicated that the mean particle size of BHF and STO was respectively 28 nm and 144 nm which refer to results of particles characterization by PSA whereas for their mean crystallite size were respectively 26 nm and 30 nm. Those nanoparticles of BHF and STO were then used as component materials in BHF-STO nanocomposite system. According to results of characterization for composite materials by XRD and permagraph, it was found that the composites consisted of two phases which were identified as BaO.6(Fe2O3) and SrTiO3 based on their diffraction pattern and magnetic properties.

Further to the characterization results, it was also found that the mean particle size of STO was reduced 8 times in which the mean size of 797 nm was brought down to 144 after ultrasonically destruction for 14 hours. However, much larger reduction in particle sizes were obtained in BHF in which the initial mean particle size of 2931 nm was reduced 100 times downed to 26 nm after the same duration periode of ultrasonic destruction.

Crystallite growth kinetics behavior of BHF and STO phases in the composite system was also studied in which data of mean crystallite sizes at different sintering temperatures and time were fitted into the Avrami equation. It was found that the activation energy for crystallite growth kinetics of BHF and STO is 16 kJ.mol-1 and 4 kJ.mol-1 respectively.

We conclude that mechanical alloying coupled with ultrasonication can be used as an effective alternative tools for the preparation of fine and homogeneous powder materials leading to nanoparticle-based materials."

"ABSTRAKTelah disintesis nanopartikel ZnO melalui metoda presipitasi dimana prekursor Zinc acetate dihydrate dilarutkan dalam etanol disertai pengadukan dan pemanasan. Variasi konsentrasi katalis NaOH sebesar 0.10, 0.175 dan 0.25 M serta perlakuan lanjut pengeringan, anil (variasi waktu tahan 12, 24 dan 48 jam pada temperatur konstan 150oC) dan pasca-hidrotermal dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap pertumbuhan nanokristalit ZnO. Metode pengujian ultraviolet visible (UV-Vis) dan difraksi sinar-X (XRD) diterapkan guna kepentingan analisis terhadap sampel. dengan penilitian ini diharapkan diperoleh pengkayaan sebagai masukan dalam pencapaian parameter yang optimum bagai riset-riset selanjutnya. Dari hasil pengujian XRD, diperoleh bahwa pemberian perlakuan lanjut anil pada temperatur 150oC selama 24 jam mampu memberikan ukuran kristalit ZnO paling maksimal mencapai 23.23 nm.

---

ABSTRACTZinc oxide (ZnO) nanoparticles have been synthesized through precipitation, where zinc acetate dehydrate precursor was dissolved in ethanol assisted by stirring and heating processes. Variation in sodium hydroxide (NaOH) catalyst from 0.10, 0.175 and 0.25 M, and further treatments with drying, annealing (with variation of holding time for 12, 24 and 48 hours at constant temperature of 150oC) and post-hydrothermal have been performed in order to investigate the effects on the growth of ZnO nanocrystallites. For analysis purposes, x-ray diffraction and UV-Vis spectroscopy were performed on the resulting ZnO nanoparticles. The current work was aimed at putting a basic milestone for further research. On the basis of XRD analysis, it was known that the annealing process at 150oC for 24 hours can provide the biggest crystallite size for ZnO nanoparticles of 23.23 nm."

"Penelitian monomerimida model matriks komposit dimaksudkan untuk mencari alternatip baru dalam pengembangan material. Pemilihan poliimida sebagai matriks komposit akan memberikan kualitas komposit yang tahan pada suhu tinggi. Sintesis monomer imida dilakukan dengan metode PMR 15. Hasil sintesis monomer maleimida , bismaleimida, tetrahidroftalimida dan bistetrahidroftalimida masing-masing diperoleh sebanyak 65,3 % , 68,0 % , 73,1 %dan 83,4 % . Karakterisasi hasil sintesis diukur dengan HPLC , FTIR , 1H dan I3C - NMR serta dengan XRD, data ini menunjukkan struktur kimia monomer yang disintesis sesuai dengan yang diharapkan. Dari termogram DTA diketahui titik leleh masing-masing monomer pada 160 °C untuk maleimida , 160 °C untuk bismaleimida , 122 °C untuk tetrahidroftalimida dan untuk bistetrahidroftalimida adalah 202 °C serta telah ditentukan pula zona temperatur polimerisasi sebagai puncak eksotermal yaitu masing-masing pada 250 - 310 °C untuk maleimida , 210 - 280 °C untuk bismaleimida, 150 - 206 °C untuk tetrahidroftalimida serta 377 - 450 °C untuk bistetrahidroftalimida. Studi fisikokimia dilakukan pada kisaran temperatur ini. Penentuan kondisi polimerisasi optimal dilakukan dengan studi kinetika dan mekanisme polimerisasi dengan analisis fisikokimia menggunakan spektrofotometer FTIR. Polimerisasi optimal diperoleh pada temperatur dan waktu masing - masing pada 258 °C selama 5 jam; 231 °C selama 3 jam ; 201 °C selama 5 jam dan pada 407 °C selama 3 jam masing-masing untuk maleimida, bismaleimida , tetrahidroftalimida dan bistetrahidroftalimida.Data FTIR, XRD GPC dan DTA menunjukkan monomerimida mengalami polimerisasi dengan pemanasan."

"Produksi masif sel bahan bakar membran polimer (PEMFC) dibatasi oleh harga material yang tinggi serta proses manufaktur yang rumit. Dalam penelitian ini, nanokomposit berbasis polipropilena (PP) dibuat dengan pengisi tembaga nanopartikel (CuNP) dan grafit (G). Tiga jenis nanokomposit, disebut PP/CuNP, CuNP/PP, dan CuNP/PP/G, difabrikasi dengan metode pencampuran kimiawibasah dan fasa-padat. Kemungkinan penggunaan sampel-sampel sebagai material pelat bipolar diinvestigasi dalam penelitian ini. Hasil-hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kedua jenis pengisi mempengaruhi sifat optis, kelistrikan, dan mekanis dari nanokomposit. Seluruh PP/CuNP, dengan kandungan pengisi tunggal yang tidak dominan, didapati bersifat insulator dengan nilai energi celah pita (Eg) berkisar antara 5,93 - 4,26 eV dan nilai konduktivitas listrik (σ) yang sangat kecil (~0 S/cm). Sementara itu, pada CuNP/PP yang fraksi berat pengisi tunggalnya dominan, didapati seluruhnya bersifat semikonduktor dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 2,24 - 2,34 eV dan 0,13 - 3,38 S/cm. Pada tahapan berikutnya, pengamatan pada nanokomposit hibrida CuNP/PP/G menunjukkan bahwa sebagian nanokomposit bersifat insulator sedangkan yang lainnya bersifat semikonduktor, dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 1,77 - 11,70 eV dan 0,0005 - 2,65 S/cm.

---

The massive production of polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) is restricted due to high material cost and complicated manufacturing process. In current research, the polypropylene (PP) based composites has been prepared with copper nanoparticle (CuNP) and graphite (G) as the fillers. Three types of nanocomposites, called PP/CuNP, CuNP/PP, and CuNP/PP/G, were fabricated by both chemical and solid-state mixing methods. The possibilities for bipolar plate material was investigated. The results show that both fillers affected the optical, electrical, and mechanical properties of the nanocomposites. All of PP/CuNPs, which fillers inside were not dominant, were observed as insulators with band gap energy values were in the range of 4.26 - 5.93 eV and very small electrical conductivities (σ = ~0 S/cm). On the contrary, all of CuNP/PPs, which had dominant filler phases, were observed as semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 2.24 - 2.34 eV and 0.13 - 3.38 S/cm, respectively. Furthermore, for the CuNP/PP/Gs hybrid nanocomposites, it is found that some of CuNP/PP/Gs were insulators while others were semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 1,77 - 11,70 eV and 0.00005 - 2.65 S/cm."