Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"It is knoewn that the most effective way to improve mechanical properties of steels is by microstructural refinement....."

"Berdasarkan perkembangan penelitian magnet permanen dalam 100 tahun terakhir penelitian terfokus pada penemuan komposisi baru dalam material magnet sampai akhir abad 20 ketika fasa magnetik Nd2Fe14B ditemukan dan tidak ada lagi penemuan fasa magnetik baru setelahnya. Pada kenyataannya arah pengembangan penelitian bahan magnet lebih telah berubah dan terfokus pada rekayasa struktur dari material magnetik yang pernah dikembangkan sebelumnya kepada nanomaterials. Dalam penelitian ini telah diteliti material magnetik sistem komposit Nd2Fe14B/Fe3Si yang disiapkan melalui metode mechanical alloying. Diawali dengan pembentukan paduan Nd-Fe-B komposisi stoikiometri melalui peleburan arc dalam lingkungan yang bebas oksida. Paduan Nd-Fe-B tahan oksidasi hanya dapat diperoleh melalui peleburan dan sistem dengan pencetakan dengan laju yang cepat. Validasi tahapa-tahapan pembuatan magnet sinter Nd-Fe-B telah diperoleh melalui pembuatan magnet sinter komposisi Nd15Fe77B8 (at %) yang telah terbukti memiliki memiliki sifat-sifat kemagnetan yang optimal. Penggabungan antara fasa magnetik Nd2Fe14B dan Fe3Si dalam sistem komposit dilakukan untuk menghasilkan magnet permanen Nd-Fe-B dengan sifat-sifat yang unggul. Hal ini diperoleh melalui pemanfaatan interaksi pertukaran antara fasa magnet permanen Nd2Fe14B yang memiliki magnetisasi total 1,6 T dan fasa magnet tidak permanen Fe3Si yang memiliki magnetisasi total 2 T. Hasil penelitian menunjukkan bahwa magnet komposit sistem Nd2Fe14B/Fe3Si terbentuk dengan baik namun struktur material belum dapat dikontrol dengan baik ditandai dengan masih rendahnya nilai koesivitas dan remanen. Interaksi pertukaran antar fasa-fasa magnetik hanya dapat diperoleh bila ukuran kristal fasa-fasa magnetik dalam sistem komposit masuk dalam ukuran skala nanometer."

"Baja karbon memiliki ketahanan korosi yang rendah. Biasanya dilakukan pelapisan pada permukaan baja karbon tersebut untuk melindunginya terhadap serangan korosi,. Salah satu material pelapis yang dapat diaplikasikan adalah senyawa intermetalik Fe-Al. Metoda-metoda pelapisan senyawa intermetalik Fe-Al yang telah digunakan sebelumnya dilakukan pada temperatur tinggi dan memerlukan waktu yang sangat lama. Selain itu, senyawa intermetalik Fe-Al memiliki kekuatan yang rendah pada lingkungan bertemperatur rendah dan sulit untuk melakukan pengubahan bentuk pada lingkungan bertemperatur tinggi.Penelitian ini mempelajari pengaruh unsur Cr terhadap sifat fisik dan mekanik lapisan permukaan baja karbon yang terbentuk dari campuran serbuk Fe-50at.%Al melalui metoda pemaduan mekanik. Variabel yang digunakan adalah komposisi unsur Cr (0at.%Cr, 1at.%Cr dan 3at.%Cr) dan waktu penggilingan (4 jam, 8 jam, 16 jam dan 32 jam). Proses karakterisasi dilakukan terhadap lapisan permukaan baja karbon dan campuran serbuk Fe-50at.%Al dengan pengujian XRD, SEM-EDX dan kekerasan vickers.Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelapisan terjadi diawali dengan penghalusan serbuk, deformasi permukaan substrate, penguncian mekanik antara serbuk dengan substrate dan penebalan lapisan. Penambahan Cr cenderung meningkatkan ketebalan lapisan dengan ketebalan di atas 20 mikrometer. Akan tetapi, kekerasan lapisan tidak meningkat secara signifikan. Evolusi serbuk yang terjadi adalah terjadinya penghancuran partikel serbuk pada awal proses penggilingan yang diikuti dengan penggumpalan partikel serbuk pada akhir proses penggilingan. Evolusi lapisan yang terjadi adalah penebalan lapisan seiring dengan berjalannya waktu penggilingan. Akan tetapi, tidak terbentuk senyawa intermetalik Fe-Al baik pada serbuk maupun lapisan.

---

Carbon steel has low resistant to the corrosion attact. Usually the surface of the carbon steel is coated to protect it from corrosion attact. One of coating materials which can be applied is Fe-Al intermetallic compounds. Fe-Al intermetallic compounds coating methods which had been used before was done in high temperature and took a long time. Otherwise, Fe-Al intermetallic compounds have low strength in low temperature environment and difficult to change the form in high temperature.

This research studies the effect of chromium on the physical and mechanical properties of carbon steel surface coating which is formed of Fe-50at.%Al powder mixture by mechanical alloying. Variables which are used in this research are chromium composition (0at.%Cr, 1at.%Cr and 3at.%Cr) and milling time (4 hour, 8 hour, 16 hour and 32 hour). Characterization process was done by XRD, SEM-EDX and vickers hardness testing both on carbon steel surface coating and Fe-50at.%Al powder mixture.

The result of this research shows that the coating process is began by smoothing to the powder, surface deformation of substrate, mechanical interlocking between powder and substrate and thickening on the coating. The chromium addition tends to increase the thickness of the coating with the thickeness above 20 micrometer. However, the hardness of the coating was not increase significantly. Powder evolution that occurs is fracturing followed by aglomeration. Coating evolution that occurs is thickening to the coating all of the milling time. However, Fe-Al intermetallic compounds is not formed both in powder and substrate."

"Telah dilakukan penelitian pada paduan La0.67Ba0.33Mn1-xTixO3 dengan variasi x=0; 0.02; 0.04; 0.06 dengan mensintesa dan mengkarakterisasi bahan tersebut. Sintesa dilakukan menggunakan metode mechanical alloying dengan mencampurkan bahan-bahan dasar penyusun yakni La2O3, BaCO3, MnCO3, dan TiO2. Campuran ini kemudian dimilling selama 10 jam kemudian dikarakterisasi menggunakan Thermogravimetry Analysis (TGA). Kemudian dilakukan proses kalsinasi pada suhu 800º C selama 8 jam dan dilanjutkan dengan proses sintering pada suhu 1100º C selama 12 jam. Karakterisasi lainnya menggunakan difraksi sinar-X (XRD) sebelum sintering dan setelah sintering yang menunjukkan paduan La0.67Ba0.33Mn1-xTixO3 telah memiliki fasa tunggal dengan sistem kristal monoklinik,dengan parameter kisi a=5.53 Å ; b=5.54 Å ; c=7.8 Å dan space group I 1 2/c 1 (15), Particle Size Analyzer (PSA) menunjukkan hasil ukuran partikel besar untuk sampel yang tidak disintering. Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk melihat morfologi permukaan. Hasil ukuran kristalit rata-rata menggunakan metode Debye-Scherrer.menghasilkan ukuran kristalit rata-rata material LBMO sebesar 60.3 nm dan LBMTO untuk setiap variasi x sebesar `~78.8 nm.

---

This research focuses on the mixture La0.67Ba0.33Mn1-xTixO3with the value x=0; 0.02; 0.04; 0.06. The x variation is done through synthesis and characterizing the sample. The method of synthesis is mechanical alloying, by mixing the basic compounds La2O3, BaCO3, MnCO3 with TiO2. The milling process of this mixture is 10 hours, then characterized using Thermogravimetry Analysis (TGA). Then, calcination at 800º C for 8 hours followed by sintering at 1100º C for 12 hours. XRD is done, in addition, before and after sintering. Results show the mixture La0.67Ba0.33Mn1-xTixO3have a single phase monoclinic crystal structure with cell parameter a=5.53 Å ; b=5.54 Å ; c=7.8 Åand space group I 1 2/c 1 (15). PSA shows big particles for samples not undergoing sintering. SEM is used to analyze the surface morphology. The Debye-Scherrer method calculates the average resulting crystallites, with values LBMO = 60.3nm and for LBMTO = 78.8nm (for each x variation)."

"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."

"Dalam lebih seratus tahun belakangan, fokus riset dan pengembangan magnet permanen terletak pada pencarian fasa magnetik baru sehingga ditemukannya berbagai senyawa material magnet permanen. Tercatat dalam sejarah pengembangannya, fasa magnetik Nd12Fe14B yang ditemukan pada tahun 1993 merupakan fasa magnetik magnet permanen terkuat sampai saat ini. Sejak dimulainya abad 21, ternyata pengembangan riset magnet permanen tidak lagi fokus pada pencarian fasa magnetik baru, tetapi lebih kepada rekayasa struktur diantaranya magnet permanen berbasis nanokomposit. Magnet nanokomposit adalah jenis magnet permanen baru yang merupakan hasil penggabungan dua atau lebih fasa magnetik keras dan lunak dengan struktur yang mengizinkan terjadinya efek interaksi antar butir atau grain exchange interaction. Efek interaksi antar grain dalam struktur nanokomposit menghasilkan karakteristik baru magnet permanen berupa peningkatan nilai magnetisasi remanen (Mr), magnetisasi saturasi (Ms), dan produk energi maksimum (BH)maks. Pada penelitian ini, telah dipelajari magnet nanokomposit terbuat dari fasa magnet permanen stronsium heksaferit (SrFe12O19) dan fasa magnet lunak cobalt ferit (CoFe2O4) dengan menerapkan metode pemaduan mekanik dilanjutkan dengan perlakuan ultrasonik daya tinggi. Serbuk halus material magnetik SrFe12O19 dipersiapkan dari bahan baku oksida besi (Fe2O3) dan stronsium karbonat (SrCO3) dengan teknik pemaduan mekanik, demikian juga serbuk halus CoFe2O4. Kedua jenis serbuk material magnetik tersebut juga menerima perlakuan ultrasonik daya tinggi agar terjadi destruksi lanjut ukuran serbuk masuk kedalam ukuran skala nanometer. Magnet nanokomposit yang dipelajari pada penelitian ini memiliki rasio fraksi massa SrFe12O19/CoFe2O4 masing-masing adalah 70:30, 75:25, 80:20, dan 85:15. Rekayasa struktur komposit dilakukan dengan menggunakan ukuran serbuk bervariasi, baik ukuran serbuk senyawa SrFe12O19 maupun senyawa CoFe2O4. Temperatur sintering 1000–1200 °C diterapkan pada magnet komposit untuk mengetahui suhu sintering optimal terjadinya difusi pembentukan magnet nanokomposit terbaik. Sifat kemagnetan empat variasi kombinasi ukuran serbuk SrFe12O19 dan CoFe2O4 dalam struktur komposit masing-masing kombinasi antara serbuk berukuran mikron dan nano menunjukkan bahwa efek interaksi butir antara fasa magnetik keras SrFe12O19 dan fasa magnetik lunak CoFe2O4 telah meningkatkan nilai Mr dan Ms magnet nanokomposit. Karakteristik magnet optimal yang didapat dari hasil penelitian ini adalah nilai Mr =34,55 emu/g, Ms =66,44 emu/g, Hc =3,11 kOe dan nilai (BH)maks hasil kalkulasi berdasarkan nilai Mr sudah melebihi nilai (BH)maks magnet SHF tunggal yaitu 1,12 MGOe (8.96 kJ.m-3) yang diperoleh dari magnet nanokomposit komposisi 80:20.

---

In the last hundred years, research and development of permanent magnets have been in the search for new magnetic phases. Hence, various compounds of permanent magnet materials have been discovered. During the story of its evolution, the magnetic phase Nd12Fe14B which was identified in 1993 remains the strongest permanent magnet to date. Nevertheless, since the start of the 21st century, it works out that the growth of permanent magnet research is no longer concentrating on finding new magnetic phases, but rather on structural engineering, including nanocomposite-based permanent magnets. Nanocomposite magnets are a new type of permanent magnet which is the result of combining two or more hard and soft magnetic phases with a structure that allows grain exchange interactions to occur. The interaction effect between grains in the nanocomposite structure produces new characteristics of permanent magnets in the form of an increase in the value of remanent magnetization (Mr), saturation magnetization (Ms), and maximum energy product (BH)max. In this research, nanocomposite magnets made of hard phase strontium hexaferrite (SrFe12O19) and soft phase cobalt ferrite (CoFe2O4) prepared through the mechanical alloying method followed by high power ultrasonic treatment have been studied. The fine powder of SrFe12O19 was prepared from iron oxide (Fe2O3) and strontium carbonate (SrCO3) by a mechanical alloying technique likewise, the fine powder CoFe2O4. Both types of magnetic material powders also received high power ultrasonic treatments to allow further destruction of the powder size into the nanometer scale. The nanocomposite magnets understudied had mass fraction ratios of SrFe12O19/CoFe2O4, respectively 70:30, 75:25, 80:20, and 85:15. The structural engineering of the composite was carried out using various powder sizes, both the size of SrFe12O19 and CoFe2O4. The sintering temperature of 1000–1200 °C was applied to the composite magnets to determine the optimal sintering temperature for the best diffusion of nanocomposite magnet formation. The magnetic properties of nanocomposite magnets with four size combinations of SrFe12O19 and CoFe2O4 powders in the composite structure of each combination of micron and nano-sized powders showed that the grain interaction effect between the hard magnetic phase SrFe12O19 and the soft magnetic phase CoFe2O4 had increased the Mr and Ms values of the nanocomposite magnets. The optimal magnetic characteristics obtained from the results of this study are the value of Mr = 34.55 emu/g, Ms = 66.44 emu/g, Hc = 3.11 kOe. The value of (BH)max calculated from Mr has exceeded that of the single-phase SHF magnet which is 1.12 MGOe (8.96 kJ.m-3)."

"ABSTRAKPenelitian ini membahas kinetika pertumbuhan kristal dan karakterisasimaterial penyerap gelombang mikro berbahan dasar LSMO di substitusi Fe-Tidengan formula La0.5Sr0.5Mn0.8Fe0.1Ti0.1O3. Preparasi material menggunakanmetode paduan mekanik selama 10 jam, kemudian diberikan variasi waktu 0, 1, 5dan 24 jam pada temperatur 1000 C, 1100 C dan 1300 C. Pengujian XRDsebelum proses sintering dan sesudah sintering yang menunjukan hasil bahwasintesa bahan atau paduan La0.5Sr0.5Mn0.8Fe0.1Ti0.1O3 memiliki fasa tunggal (singlephase) dengan struktur kristal orthorombik dengan parameter kisi a=7.7 Å ; b=5.5Å ; c=5.4 Å. Berdasarkan hasil pengukuran ukuran kristal rata-rata melaluimetode Debye-Scherrer, kinetika pertumbuhan kristal rata-rata mengikutipersamaan Avrami dengan nilai energi aktivasi sebesar Q=21.29 kJ/mol.K.Karakteristik nilai serapan gelombang mikro pada frekuensi 8?15 GHz dianalisamenggunakan Vector Network Analyzer (VNA). Karakterisasi kurva reflektansiloss sampel material T1300-24jam memberikan nilai intensitas yang palingoptimal yaitu sebesar -3.58 dB atau 34% frekuensi serapan pada frekuensi optimal12.5 GHz, dan lebar pita penyerapan sebesar 3 GHz.

---

ABSTRACTThe kinetics of crystallite growth and microwave characteristics for Fe-Ti

substituted LSMO with La0.5Sr0.5Mn0.8Fe0.1 Ti0.1O3 composition was investigated.

Material preparation was carried out by means of mechanical alloying process for

10 hours milling times. The powders which prepared from mechanically milled

material were sintered at temperatures 1000 C, 1100 C dan 1300 C respectively

for 0, 1, 5 and 24 hours time sintering time. The XRD traces for sintered materials

confirmed that the La0.5Sr0.5Mn0.8Fe0.1 Ti0.1O3 is a single phase material with a

orthomobic crystal structure a=7.7 Å ; b=5.5 Å ; c=5.4 Å. Refering to mean

crystallite size evaluation which employing Debye Scherrer method. It was found

that the kinetics of mean crystallite growth followed the Avrami equation with an

activation energy for crystallite growth Q=21.29 kJ/mol.K. In addition to

crystallite growth kinetics the absorbtion characteristics of material was evaluated

by a Vector Network Analyzer (VNA) in the electromagnetic frequency range 8-

15GHz. The best absorbtion characteristics was found in the sample code T1300-

24h. This follows that the reflection loss of -3.58 dB or 34% was absorb occurred

at frequency 12.5 GHz was the bandwith 3GHz."