Pengaruh Penambahan AlPengaruh Penambahan Al22OO33Terhadap Karakteristik Keramik CuFeTerhadap Karakteristik Keramik CuFe2 2 OO44

Untuk Termistor NTCUntuk Termistor NTC

Wiendartun, Endi Suhendi,Andhy Setiawan Wiendartun, Endi Suhendi,Andhy Setiawan 11) ) Dani Gustaman Syarif , Guntur DS Dani Gustaman Syarif , Guntur DS 22) )

11) Jurusan Fisika FMIPA UPI Bandung.) Jurusan Fisika FMIPA UPI Bandung.22) Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri BATAN ) Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri BATAN

Bandung.Bandung.

PENDAHULUANPENDAHULUAN

THERMISTORTHERMISTOR Thermally Sensitive Resistor.Thermally Sensitive Resistor.KARAKTERISTIK NTC : CONTOH PRODUCT :KARAKTERISTIK NTC : CONTOH PRODUCT :

PENDAHULUANPENDAHULUAN (Lanjutan)(Lanjutan)

Komponen Elektronik Penting. Komponen Elektronik Penting. -- Sectors: Kedokteran, ruang angkasa, instrumentasi, otomotif,Sectors: Kedokteran, ruang angkasa, instrumentasi, otomotif,

telekomunikasi, dan HVACR (Heating, Ventilation, Air conditioning telekomunikasi, dan HVACR (Heating, Ventilation, Air conditioning and Refrigeration).and Refrigeration).--Applikasi : Pengukur suhu, komputer, pembatas arus listrik, sensor Applikasi : Pengukur suhu, komputer, pembatas arus listrik, sensor

aliran air dan sensor tekanan. aliran air dan sensor tekanan. aliran air dan sensor tekanan. aliran air dan sensor tekanan. Kebanyakan, thermistor dibuat dari keramik berstruktur spinel pada Kebanyakan, thermistor dibuat dari keramik berstruktur spinel pada oksida logam transisi, rumus umumnya berbentuk ABoksida logam transisi, rumus umumnya berbentuk AB22OO44. . Perlu alternatif ( khususnya berbahan dasar yang melimpah di Perlu alternatif ( khususnya berbahan dasar yang melimpah di Indonesia, e.g. hematite)Indonesia, e.g. hematite) membuat keramik CuFemembuat keramik CuFe22OO4,4, meliputi meliputi penamahan dengan Alpenamahan dengan Al22OO33..Memprediksi bahwa penambahan AlMemprediksi bahwa penambahan Al22OO33 dapat memperbaiki dapat memperbaiki karakteisistik keramik CuFekarakteisistik keramik CuFe22OO44 pada thermistor NTC.pada thermistor NTC.

EXPERIMENTEXPERIMENT

CuO Fe3O4 Al2O3

CAMPUR

XRD

KALSINASI

GERUS

AYAK

TEKAN

SINTERING1200oC/2h

KARAKTERISASI-XRD-Listrik-StrukturMikro

3,9 ton/cm2

800oC/2h

Sintering Furnace

Optical Microscope

HASIL (XRD)HASIL (XRD)

0 w/o Al2O3

2q (Derajat)

Inte

nsi

tas

(a.u

.)

The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.

Tampilan visual pelet keramik CuFe2O4

XRD profiles of CuFe2O4 based-ceramics.

0 w/o Al2O3

0.25 w/o Al2O3 0.75 w/o Al2O3

200

400

600

800

1000

1200

25 35 45 55 65 75

2q (Derajat)

Inte

nsi

tas

(Cp

s)

112

211

220 312 303 224

413

202

0

100

200

300

400

500

15 25 35 45 55 65 75

2q (Derajat)

Inte

ns

ita

s (

Cp

s)

101 112

200

211

202220

31201

303224

400404

413

HASIL (Strukturmicro)HASIL (Strukturmicro)

0 w/o Al O 0.25 w/o Al O

Material batas butir

Butir

Pori 59mm

Material batas butir

Butir

Pori

Microstructures of the CuFe2O4 based-ceramics.

0 w/o Al2O3 0.25 w/o Al2O3

0.75 w/o Al2O3

Material batas butir

Butir

Pori

HASIL (Karakteristik Listrik)HASIL (Karakteristik Listrik)The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.

Ln resistivity () vs 1/T of Al2O3 added- keramik CuFe2O4.

HASIL (Karakteristik Listrik)HASIL (Karakteristik Listrik)

No.Additive of Al2O3 (w/o)

B(oK)

(%/oK)

RT (Kohm-cm)

1. 0 2548 2.83 2901.2.3.

00.250.75

254823782590

2.832.642.88

290217818

Market requirement for B is ≥ 2000 oK and is ≥ 2.2 %/ oK, and Ea is 0.1 -1.5 eV [7], market requirement for RT = 10 ohm.cm-1 Mohm.cm [4].

KESIMPULANKESIMPULAN

Keramik CuFeKeramik CuFe22OO44 dapat dipakai sebagai dapat dipakai sebagai thermistor NTC.thermistor NTC.

Penambahan AlPenambahan Al22OO33 membuat ukuran butiran membuat ukuran butiran pada keramik CuFepada keramik CuFe22OO44 cenderung mengecil.cenderung mengecil.pada keramik CuFepada keramik CuFe22OO44 cenderung mengecil.cenderung mengecil.

Penambahan AlPenambahan Al22OO33 menaikkan resistivitas suhu menaikkan resistivitas suhu ruang (ruang (RT) dan konstanta termistor (B).RT) dan konstanta termistor (B).

Nilai (Nilai (RT) dan (B) dari keramik CuFeRT) dan (B) dari keramik CuFe22OO44 yang yang dibuat ini, memenuhi kebutuhan pasar.dibuat ini, memenuhi kebutuhan pasar.

TERIMAKASIHTERIMAKASIH

HIBAH PEKERTI, DIKTIHIBAH PEKERTI, DIKTINo.014/DP2M/2006No.014/DP2M/2006No.014/DP2M/2006No.014/DP2M/2006

LAMPIRANLAMPIRANJALUR 1: Yarosit asli

No.No.ZatZat % Berat% Berat

1.1. FeFe22OO33 91,3091,30

2.2. AlAl22OO33 3,303,30

3.3. SiOSiO22 2,052,05

4.4. TiOTiO22 3,023,02

5.5. CaOCaO 0,160,16

.

Yarosit asli6.6. MnOMnO 0,170,17

Komposisi kimia hasil olahan

5 mm

Yarosit asli

y = 2111.6x + 1.7597

6

7

8

9

0.0025 0.0027 0.0029 0.0031 0.0033 0.0035

1/T (1/oK)

ln R

es

isti

vit

as

lis

trik

, r

ln (

oh

m-c

m)

Pelet sinterCuFe2O4

41 m

Termistor Pasaran (Bandung)Termistor Pasaran (Bandung)

B = 1452 oK

6

ln T

ah

an

an

lis

trik

(K

oh

m)

Besar Hitam

B = 1642 oK

B = 3540 oK

-3

0

3

0.0029 0.0034

1/T (oK)-1

ln T

ah

an

an

lis

trik

(K

oh

m)

Besar Hitam

Hijau

Hijau-Coklat

Persyaratan PasarPersyaratan Pasar

B B 20002000ooKK

2,2%/2,2%/ooKK

SRSR = 10 ohm.cm = 10 ohm.cm –– 101066 ohm.cmohm.cm

REKAPITULASIREKAPITULASI

BB SRSRKekuatanKekuatan

Yrst asliYrst asli √√ √√ √√

FCASTOFCASTO

ImportImport

√√ √√ √√ √√

Yrst Yrst olahanolahan

√√ √√ √√ √√

APLIKASI THERMISTORAPLIKASI THERMISTOR

The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.

Inkubator Bayi

BIDANG APLIKASI THERMISTORBIDANG APLIKASI THERMISTOR

Komputer

APLIKASI THERMISTORAPLIKASI THERMISTOR

Pengukur suhu

APLIKASI THERMISTORAPLIKASI THERMISTOR

Sensor Aliran Air

APLIKASI THERMISTORAPLIKASI THERMISTOR

Lampu neon

ACThermistor

Pembatas arus listrik

BENTUK THERMISTORBENTUK THERMISTOR

Thermistor Gelas

BENTUK THERMISTORBENTUK THERMISTOR

Thermistor Lead Epoxy