Nitridasi Serbuk Fe3O4 Dari Pasir Besi Dengan Variasi Waktu Tahan Dan Karakterisasinya

Perindasari, Intan Yulia Putri (2023) Nitridasi Serbuk Fe3O4 Dari Pasir Besi Dengan Variasi Waktu Tahan Dan Karakterisasinya. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01111840000034-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Upaya penanganan pemanasan global dapat diminimalisir dengan penggunaan kendaraan listrik, sebagai contohnya adalah motor listrik. Komponen pada motor listrik dapat digantikan oleh material besi nitrida sebagai bahan Soft Magnetic Composite (SMC). Material besi nitrida didapatkan dari proses nitridasi sampel pasir besi. Pasir besi dilakukan uji XRF dan didapatkan kandungan senyawa terbesar adalah Fe3O4 sebesar 82,92 wt.%. Pasir besi diolah menggunakan metode kopresipitasi dengan suhu ruang selama proses sintesis, laju pengadukan 1000 rpm dan suhu pemanasan 75°C selama 3 jam. Diperoleh 2 sampel yaitu Sampel 1 dan Sampel 2. Hasil yang diperoleh Sampel 1 memiliki kandungan fasa Fe3O4 tertinggi sebesar 87,02% dengan nilai Ms tertinggi sebesar 16,02%. Ukuran kristal yang didapat adalah 19,48-41,25 nm. Sedangkan ukuran partikel sebesar (550±35,41) nm untuk Sampel 1 dan (583±28,27) nm pada Sampel 2 dengan morfologi berbentuk seperti batuan bulat kecil. Pada penelitian ini dilakukan sintesis besi nitrida menggunakan material Fe3O4 dari Sampel 1. Proses nitridasi yang digunakan adalah metode gas nitridasi. Proses gas nitridasi menggunakan media gas NH3 pada tekanan 0,003 MPa atau 5 Psi. Proses ini dilakukan di temperatur 625°C untuk semua pengujian dan ditahan pada waktu tahan 2, 4, dan 6 jam sebagai variasi penelitian. Sampel hasil nitridasi untuk variasi waktu tahan 2 jam disebut N*2, untuk waktu tahan 4 jam disebut N*4 dan untuk waktu tahan 6 jam disebut N*6. Laju aliran gas yang digunakan tetap yaitu sebesar 150 ml/min. Pengujian yang dilakukan yaitu XRD, SEM, dan VSM. Hasil yang didapatkan adalah terbentuk fasa ε-Fe3N pada seluruh variasi waktu tahan dengan persentase tertinggi pada waktu tahan 6 jam sebesar 34,19 wt.%. Terdapat pengotor berupa fasa Fe3O4 dan Fe2O3. Nilai Ms sebesar 17,21 emu/g, Mr sebesar 0,17 emu/g dan nilai koersivitas sebesar 3,18 A/m untuk sampel N*6. Seluruh sampel besi nitrida bersifat soft magnetic. Morfologi yang didapatkan berupa bulatan utama dengan ukuran lebih besar sebagai tumpuan sekumpulan bulatan lain yang lebih kecil dan terdapat kemiripan dengan morfologi sampel Fe3O4 awal karena sifat Fe3N masih mirip dengan sifat Fe3O4.
=====================================================================================================================================
One of the way to deal with global warming is by minimizing the use of electric vehicles, for example, electric motorbikes. The components in electric motors can be replaced by iron nitride as a Soft Magnetic Composite (SMC) Material. Iron nitride material is synthesized from iron sand. XRF test of iron sand was carried out and the largest compound content was Fe3O4 of 82.92 wt.%. Iron sand was processed using the coprecipitation method at room temperature during the synthesis process, stirring rate of 1000 rpm and heating temperature of 75°C for 3 hours. The results obtained by Sample 1 had the highest Ms value of 16.02%. The crystal size is (550±35,41) nm for Sample 1 and (583±28,27) nm for Sample 2 with a morphology shaped like small round rocks. In this research, the synthesis of iron nitride was carried out using Fe3O4 material from Sample 1. The nitriding process was used the gas nitriding method. The gas nitriding uses NH3 gas at pressure 0f 0.003 MPa or 5 Psi. This Process was carried out at 625°C for all sample and held for 2, 4, and 6 hours as a research variations. The gas flow rate used is fixed at 150 mL/min. All sample are tested by XRD, SEM and VSM. The results obtained were that the ε-Fe3N phase was formed in all variations of holding time with the high percentage at 6 hours holding time of 34.191 wt.%. There are impurities in the form of Fe3O4 and Fe2O3 phases. The Ms value was 17.21 emu/g, Mr was 0.17 emu/g and the coercivity value was 3.18 A/m for N*6 sample. All iron nitride sample is soft magnetic. The morphology obtained is in the form of the main sphere with a larger size as the place for a group of smaller spheres and there is similarity with the morphology of the initial Fe3O4 sample because of the properties of Fe3N are still similar to those Fe3O4.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Besi Nitrida, Fe3O4, Nitridasi, Kopresipitasi Iron Nitride, Fe3O4, Nitriding, Co-Precipitation
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC765 Magnetic materials
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Intan Yulia Putri Perindasari
Date Deposited:	14 Feb 2023 02:01
Last Modified:	14 Feb 2023 02:01
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97165

Actions (login required)

View Item