Brian Raafiu SENSOR hydrophone,thermistor,LVDT,gyroscope,photodiode
HIBAH BERSAING (TAHUN II -2009) PEMBUATAN KERAMIK...
1
HIBAH BERSAING (TAHUN II -2009) PEMBUATAN KERAMIK FILM TEBAL (THICK FILM ) CuFe 2 O 4 BERBAHAN DASAR MINERAL YAROSIT UNTUK TERMISTOR NTC Wiendartun 1), Dani Gustaman Syarif2), Agus Jauhari1) 1) Jurusan Fisika FMIPA UPI, Jl.Dr Setiabudhi 229 Bandung, email: [email protected] 2) PTNBR BATAN, Jl.Tamansari 71 Bandung; email: [email protected] THERMISTOR Thermally Sensitive Resistor. PENDAHULUAN Karakteristik Thermistor NTC Produk Termistor Thermistor Pembatas Arus APPLIKASI Inkubator Komputer LATAR BELAKANG 1 • Mendapatakan kemampuan dalam memproduksi termistor NTC bentuk film tebal. 2 • Memberikan nilai tambah kepada mineral yang melimpah di Indonesia khususnya yarosit (Mayoritas oksida Fe) 3 • Diversifikasi bentuk, dari bentuk disk atau pelet ke film tebal yang lebih ekonomis (Hibah PEKERTI 2006-2007). METODOLOGI (THN II) 2. BEDA KETEBALAN HASIL TAHUN-II Screen 250 mesh pada Pembakaran 1000C Diberi frit 2,5 % dibakar pada suhu 1000C selama I jam (Analisis XRD) Tabel karakteristik listrik film tebal disinter pada suhu1000C selama 1 jam dibuat dengan jumlah berbeda No. Jumlah lapisan B (K) Alfa (%/K) R SR (Mohm) 1. 1 4704 5.23 186 2. 2 2896 3.22 25 3. 3 2102 2.34 10 Grafik Ln versus 1/T untuk thick film berbeda ketebalan yang dibuat dengan screen berbeda ukuran Karakteristik Listrik Screen 300 mesh pada Pembakaran 1000C Selama 1 jam Screen 375 mesh pada Pembakaran 1000C selama 1 jam 3. BEDA KONSENTRASI FRIT (Analisis XRD) Film tebal dibakar pada suhu 1000C Di dalam atmosfer gas oksigen Film tebal dibakar pada suhu 1000C Di dalam atmosfer gas Nitrogen Karakteristik Listrik Grafik Ln versus 1/T untuk thick film dengan kandungan frit berbeda dibakar pada suhu 1000C selama 1 jam 1. TAMPILAN VISUAL R = R 0 . Exp.(B/T) Ea = B.k α = - B/T 2 R = Thermistor resistance R 0 = Resistance at the infinite temperature B = Thermistor constant T = Temperature of thermistor Ea = Activation energy k = The Boltzmann constant α = Sensitivity of thermistor ELECTRICAL CHARACTERISTIC 1. Pembuatan film tebal berbasis CuFe 2 O 4 dengan Fe 2 O 3 dari yarosit dan karakterisasi sifat listriknya telah dilakukan dengan baik. 2. Film tebal yang dibuat berstruktur kristal spinel tetragonal. 3. Semakin besar jumlah lapisan, semakin kecil tahanan listrik dan konstanta termistor. Screen dengan ukuran lubang yang lebih besar (mesh lebih kecil) menghasilkan film tebal dengan tahanan listrik dan konstanta termistor yang lebih kecil. 4. Semakin besar konsentrasi frit semakin besar tahanan listrik dan konstanta termistor. 5. Film tebal yang dibuat mempunyai karakteristik listrik yang memenuhi kebutuhan termistor pasaran. 1. Pembuatan film tebal berbasis CuFe 2 O 4 dengan Fe 2 O 3 dari yarosit dan karakterisasi sifat listriknya telah dilakukan dengan baik. 2. Film tebal yang dibuat berstruktur kristal spinel tetragonal. 3. Semakin besar jumlah lapisan, semakin kecil tahanan listrik dan konstanta termistor. Screen dengan ukuran lubang yang lebih besar (mesh lebih kecil) menghasilkan film tebal dengan tahanan listrik dan konstanta termistor yang lebih kecil. 4. Semakin besar konsentrasi frit semakin besar tahanan listrik dan konstanta termistor. 5. Film tebal yang dibuat mempunyai karakteristik listrik yang memenuhi kebutuhan termistor pasaran. The authors wish to acknowledge their deep gratitude to Directorate General of Higher Education(DIKTI), Ministry of National Education of Indonesian Government for financial support under HIBAH BERSAING program with contract No. 2784/H.40/PL/ 2009, 07 Mei 2009 KESIMPULAN UCAPAN TERIMAKASIH METODOLOGI (THN II) YANG DIVARIASI 1 • Konsentrasi frit gelas. 2 • Ketebalan film (Jumlah “printing”). 3 • Waktu pembakaran (Firing/Curing Time). 4 • Jenis lingkungan pembakaran (atmosfir). ANALISIS dan KARAKTERISASI 1 • Analisis kimia (Konsentrasi Fe 2 O 3 dan pengotornya). 2 • Analisis XRD (Struktur kristal dan fase-fase di dalam keramik film tebal) 3 • Analisis SEM/EDS (Struktur mikro) 4 • Karakterisasi listrik. Squeeze “snap-off” distance “Screen” Substrate “screen” stress Coated Film Past e SCREEN PRINTING 4 .BEDA ATMOSFIR PEMBAKARAN Tabel:Karakteristik listrik film tebal disinter pada suhu 1000C selama 1 jam dibuat dengan kandungan frit yang berbeda No. Frit (%) B (K) Alfa (%/K) R SR (Mohm) 1. 0 2215 2,46 6,9 2. 2,5 2547 2,83 9,8 3. 5 2807 3,12 16,7 Tabel: Karakteristik listrik film tebal disinter di dalam beberapa jenis atmosfer pembakaran No. Atmosfir pembakara n Konstanta termistor(B) (K) Tahanan listrik suhu ruang (Mohm) 1. Oksigen 3445 163 2. Udara 3280 29 3. N 2 2621 10 5 BEDA WAKTU PEMBAKARAN Film tebal dibakar pada suhu 1000C selama 10 menit (kiri) Film tebal dibakar pada suhu 1000C selama 60 menit (kanan) TERMISTOR PASARAN (Bandung) B = 1452 o K B = 1642 o K B = 3540 o K -3 0 3 6 0.0029 0.0034 1/T ( o K) -1 ln Tahanan listrik (Kohm) Besar Hitam Hijau Hijau-Coklat PERBANDINGAN TERMISTOR NTC DENGAN TERMOKOPEL PERBANDINGAN TERMISTOR NTC DENGAN TERMOKOPEL Lebih Peka: Ketelitian Termistor : 0,1 0C Ketelitian Termokopel : 1 0C
Transcript of HIBAH BERSAING (TAHUN II -2009) PEMBUATAN KERAMIK...
HIBAH BERSAING (TAHUN II -2009)PEMBUATAN KERAMIK FILM TEBAL (THICK FILM ) CuFe2O4
BERBAHAN DASAR MINERAL YAROSIT UNTUK TERMISTOR NTCWiendartun 1), Dani Gustaman Syarif2), Agus Jauhari1)
1) Jurusan Fisika FMIPA UPI, Jl.Dr Setiabudhi 229 Bandung, email: [email protected]) PTNBR BATAN, Jl.Tamansari 71 Bandung; email: [email protected]
THERMISTOR Thermally Sensitive Resistor.
PENDAHULUAN
Karakteristik Thermistor NTC
Produk Termistor
Thermistor Pembatas Arus
APPLIKASI
Inkubator
Komputer
LATAR BELAKANG
1• Mendapatakan kemampuan dalam memproduksi termistor
NTC bentuk film tebal.
2• Memberikan nilai tambah kepada mineral yang melimpah
di Indonesia khususnya yarosit (Mayoritas oksida Fe)
3• Diversifikasi bentuk, dari bentuk disk atau pelet ke film
tebal yang lebih ekonomis (Hibah PEKERTI 2006-2007).
METODOLOGI (THN II)
2. BEDA KETEBALAN
HASIL TAHUN-II
Screen 250 mesh pada Pembakaran 1000C
Diberi frit 2,5 % dibakar padasuhu 1000C selama I jam
(Analisis XRD)
Tabel karakteristik listrik film tebal disinter padasuhu1000C selama 1 jam dibuat dengan jumlah
berbeda
No.Jumlahlapisan
B(K)
Alfa (%/K)
R SR
(Mohm)
1. 1 4704 5.23 186
2. 2 2896 3.22 25
3. 3 2102 2.34 10
Grafik Ln versus 1/T untuk thick film berbeda ketebalanyang dibuat dengan screen berbeda ukuran
Karakteristik Listrik
Screen 300 mesh pada Pembakaran1000C Selama 1 jam
Screen 375 mesh pada Pembakaran1000C selama 1 jam
3. BEDA KONSENTRASI FRIT (Analisis XRD)
Film tebal dibakar pada suhu 1000CDi dalam atmosfer gas oksigen
Film tebal dibakar pada suhu 1000CDi dalam atmosfer gas Nitrogen
Karakteristik ListrikTabel:Karakteristik listrik film tebal disinter pada suhu 1000C
Grafik Ln versus 1/T untuk thick film dengan kandungan frit berbeda dibakar pada suhu 1000C selama 1 jam
1. TAMPILAN VISUAL
R = R0. Exp.(B/T) Ea = B.k α = - B/T2
R = Thermistor resistanceR0 = Resistance at the infinite temperatureB = Thermistor constantT = Temperature of thermistorEa = Activation energyk = The Boltzmann constantα = Sensitivity of thermistor
ELECTRICAL CHARACTERISTIC
1. Pembuatan film tebal berbasis CuFe2O4 dengan Fe2O3 dari yarosit dankarakterisasi sifat listriknya telah dilakukan dengan baik.
2. Film tebal yang dibuat berstruktur kristal spinel tetragonal. 3. Semakin besar jumlah lapisan, semakin kecil tahanan listrik dan
konstanta termistor. Screen dengan ukuran lubang yang lebih besar(mesh lebih kecil) menghasilkan film tebal dengan tahanan listrik dankonstanta termistor yang lebih kecil.
4. Semakin besar konsentrasi frit semakin besar tahanan listrik dankonstanta termistor.
5. Film tebal yang dibuat mempunyai karakteristik listrik yang memenuhikebutuhan termistor pasaran.
1. Pembuatan film tebal berbasis CuFe2O4 dengan Fe2O3 dari yarosit dankarakterisasi sifat listriknya telah dilakukan dengan baik.
2. Film tebal yang dibuat berstruktur kristal spinel tetragonal. 3. Semakin besar jumlah lapisan, semakin kecil tahanan listrik dan
konstanta termistor. Screen dengan ukuran lubang yang lebih besar(mesh lebih kecil) menghasilkan film tebal dengan tahanan listrik dankonstanta termistor yang lebih kecil.
4. Semakin besar konsentrasi frit semakin besar tahanan listrik dankonstanta termistor.
5. Film tebal yang dibuat mempunyai karakteristik listrik yang memenuhikebutuhan termistor pasaran.
The authors wish to acknowledge their deep gratitude to Directorate General of Higher Education(DIKTI), Ministry of National Education of Indonesian Government for financial support under HIBAH BERSAING program with contract No. 2784/H.40/PL/ 2009, 07 Mei 2009
KESIMPULAN
UCAPAN TERIMAKASIH
METODOLOGI (THN II)
YANG DIVARIASI
1• Konsentrasi frit gelas.
2• Ketebalan film (Jumlah “printing”).
3• Waktu pembakaran (Firing/Curing
Time).
4• Jenis lingkungan pembakaran
(atmosfir).
ANALISIS dan KARAKTERISASI
1• Analisis kimia (Konsentrasi Fe2O3
dan pengotornya).
2• Analisis XRD (Struktur kristal dan
fase-fase di dalam keramik film tebal)
3• Analisis SEM/EDS (Struktur mikro)
4• Karakterisasi listrik.
Squeeze
“snap-off”distance
“Screen”
Substrate
“screen” stress
Coated Film Past
e
SCREEN PRINTING
4 .BEDA ATMOSFIR PEMBAKARAN
Tabel:Karakteristik listrik film tebal disinter pada suhu 1000C
selama 1 jam dibuat dengan kandungan frit yang berbeda
No.Frit(%)
B(K)
Alfa(%/K)
R SR
(Mohm)1. 0 2215 2,46 6,9
2. 2,5 2547 2,83 9,8
3. 5 2807 3,12 16,7
Tabel: Karakteristik listrik film tebal disinter di dalambeberapa jenis atmosfer pembakaran
No.
Atmosfirpembakara
n
Konstantatermistor(B)
(K)
Tahanan listrik suhu
ruang
(Mohm)
1. Oksigen 3445 163
2. Udara 3280 29
3. N2 2621 10
5 BEDA WAKTU PEMBAKARANFilm tebal dibakar pada suhu
1000C selama10 menit (kiri)
Film tebal dibakar pada suhu1000C selama
60 menit (kanan)
TERMISTOR PASARAN (Bandung)
B = 1452 oK
B = 1642 oK
B = 3540 oK
-3
0
3
6
0.0029 0.0034
1/T (oK)
-1
ln T
ah
an
an
lis
trik
(K
oh
m)
Besar Hitam
Hijau
Hijau-Coklat
PERBANDINGAN TERMISTORNTC DENGAN TERMOKOPELPERBANDINGAN TERMISTORNTC DENGAN TERMOKOPEL
Lebih Peka: Ketelitian
Termistor : 0,1 0C Ketelitian
Termokopel : 1 0C
