Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr....
Transcript of Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr....
![Page 1: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/1.jpg)
Munaji
1111201706
Pembimbing :
Prof. Dr. Darminto, M.Sc
Surabaya, 12 Juli 2013
Program Pascasarjana Fisika FMIPA
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Tesis
![Page 2: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/2.jpg)
Isi Presentasi
1. Pendahuluan
2. Tinjauan Pustaka
3. Metodologi
4. Hasil dan Pembahasan
5. Kesimpulan dan Saran
![Page 3: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/3.jpg)
1. Pendahuluan (1)
HidrogelPVA
Partikelmagnetik
Ferogel
![Page 4: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/4.jpg)
1. Pendahuluan (2)
Potensi aplikasi :
Artificial muscles
Switch on-off
Soft actuator
Hyperthermia
![Page 5: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/5.jpg)
1. Pendahuluan (3)
Problem :
pengaruh PVA : air dan konsentrasi ferit terhadap sifatmagnetoelastis ?
Pengaruh waktu dan jumlah siklus freezing-thawing?
Bagaimana perubahan sifat magneto-elastis seiringberjalannya waktu.
![Page 6: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/6.jpg)
Hidrogel …
Struktur hidrogel PVA hasil freezing-thawing :
Sifat-sifatnya tergantung pada :berat molekul dari polimer,konsentrasi dari larutan PVA,suhu dan waktu freezing-thawing,jumlah siklus freezing-thawing (Hassan, 2000)
![Page 7: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/7.jpg)
2. Tinjauan Pustaka (3)
Ferogel Ferogel = hidrogel (matiks) + partikel magnetik (filer)
Rantai polimer
Partikel magnetik
(Goiti, 2007)
![Page 8: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/8.jpg)
Ferogel …
R. Hernandez (200.) :
Hidrogel : PVA + air
Freezing : - 32oC dalam cryostat (15h)
Thawing : suhu ruang (5h)
Ramanujan & Lao :
Hidrogel : PVA + air
Freezing : -
Thawing : -
![Page 9: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/9.jpg)
Ferogel …
P.J.R. Hernandez (200.) :
Hidrogel : PVA + DMSO
Freezing : - 25oC (16h)
Thawing : 25oC (8h)
E. Goiti :
Hidrogel : PVA + air
Freezing : nitrogen cair (30m)
Thawing : suhu ruang (30m)
![Page 10: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/10.jpg)
Ferogel …
Rahmawati (2008):
Hidrogel : PVA/GDA + air
Freezing : -
Thawing : -
Sunaryono (2008):
Hidrogel : PVA + air
Freezing : - 8oC dalam freezer(15m)
Thawing : suhu ruang (15m)
![Page 11: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/11.jpg)
Sifat Magneto-elastis Ferogel …
(Ramanujan, 1997)
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20
Konsentrasi Fe3O4 (%)
Med
an
Mag
net
(mT
)
Fe3O4 Mikron
Fe3O4 Nano
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 2 4 6 8 10 12
Konsentrasi Fe3O4 (%)
Med
an
Mag
net
(mT
)
(Sunaryono, 2008)
0
50
100
150
200
250
300
350
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Konsentrasi Fe3O4(%)
Med
an
Mag
net
(mT
)
Fe3O4 Mikron
Fe3O4 Nano
(Sunaryono, 2008)
![Page 12: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/12.jpg)
Histeresis simpangan
(Sunaryono, 2008)
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10
Kuat Arus Listrik (A)
Sim
pan
gan
(m
m)
a
b
c
d
e
![Page 13: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/13.jpg)
Histeresis pemuluran
Fe3O4 mikron
( a )
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kuat Arus Listrik (A)
Pem
ulu
ran
(m
m)
( b )
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kuat Arus Listrik (A)
Pem
ulu
ran
(m
m)
Fe3O4 nano (Ramanujan, 2006)
![Page 14: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/14.jpg)
3. Metodologi
PVA
aquades
Magnetic stirrer
1000 rpm
70-90 Chidrogel
Hidrogel
Fe3O4
Freezing-thawing ferogel
Karakterisasisifat magneto-
elastis
![Page 15: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/15.jpg)
3. Metodologi
Variasi perbandingan PVA – aquades.
Variasi konsentrasi Fe3O4
SampelPerbandingan
PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel
1 13 - 100 10 4 PA.13
2 18 - 100 10 4 PA.18
3 23 - 100 10 4 PA.23
4 28 - 100 10 4 PA.28
5 33 - 100 10 4 PA.33
SampelPerbandingan
PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel
1 23 - 100 5 4 FE.5
2 23 - 100 7.5 4 FE.7
3 23 - 100 10 4 FE.10
4 23 - 100 12.5 4 FE.12
![Page 16: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/16.jpg)
3. Metodologi
Sampel dengan variasi jumlah siklus F-T
Sampel dengan variasi waktu F dan T
SampelPerbandingan
PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel
1 23 - 100 10 4 FT.4
2 23 - 100 10 8 FT.8
3 23 - 100 10 12 FT.12
Sampe
l
Perbandingan
PVA : Aquades% Fe3O4 Waktu F-T Siklus F-T Kode sampel
1 23 - 100 10 0.5 - 0.5 4 FT.4A
2 23 - 100 10 1.0 - 0.5 4 FT.4B
3 23 - 100 10 1.5 - 0.5 4 FT.4C
4 23 - 100 10 2.0 - 0.5 4 FT.4D
5 23 - 100 10 2.5 - 0.5 4 FT.4E
![Page 17: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/17.jpg)
4. Hasil dan Pembahasan
![Page 19: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/19.jpg)
4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Efek Komposisi PVA : aquades
No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)
1 13.100.10.4 67,18
2 18.100.10.4 69,96
3 23.100.10.4 61,23
4 28.100.10.4 119,10
5 33.100.10.4 221,20
![Page 20: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/20.jpg)
4.1 Efek Komposisi PVA : aquades
![Page 21: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/21.jpg)
4.1 Efek Komposisi PVA : aquades
![Page 22: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/22.jpg)
4.2 Efek Konsentrasi Ferit
No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)
1 23.100.5.4 60,54
2 23.100.7.4 60,94
3 23.100.10.4 61,23
4 23.100.12.4 61,59
![Page 23: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/23.jpg)
4.2 Efek Konsentrasi Ferit
![Page 24: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/24.jpg)
4.2 Efek Konsentrasi Ferit
![Page 25: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/25.jpg)
4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing
No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)
1 23.100.10.4 61,23
2 23.100.10.8 535,2
3 23.100.10.12 267,00
![Page 26: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/26.jpg)
4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing
![Page 27: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/27.jpg)
4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing
![Page 28: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/28.jpg)
4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing
![Page 29: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/29.jpg)
4.4 Efek Waktu freezing-thawing
No Sampel
Modulus Elastisitas
(Pa)
1 23.100.10.4A 61,23
2 23.100.10.4B 471,70
3 23.100.10.4C 363,50
4 23.100.10.4D 363,00
5 23.100.10.4E 297,70
![Page 30: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/30.jpg)
4.4 Efek Waktu freezing-thawing
![Page 31: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/31.jpg)
5. Kesimpulan dan Saran5.1 Kesimpulan1. Sifat magneto-elastis ferogel dengan bahan dasar PVA dan aquades secara
umum kurang stabil terhadap perubahan waktu.
2. Ferogel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 10 wt% Fe3O4, dan 4 siklusfreezing-thawing (30 menit-30 menit) menunjukkan perilaku pemulurandan penyimpangan yang lebih stabil.
3. Ferogel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 10 wt% Fe3O4, 4 siklusfreezing-thawing (90 menit-30 menit) menunjukkan perilaku simpanganyang lebih stabil, tetapi tidak stabil pada perilaku pemuluran. Hal yang samajuga terjadi pada sampel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 12 wt% Fe3O4, 4 siklus freezing-thawing (30 menit-30 menit).
4. Sifat magneto-elastis ferogel tidak selalu linier dengan sifat elastisitasnya, menunjukkan bahwa deformasi oleh medan magnet bersifat lebih kompleks. Perilaku histeresis ferogel bukanlah konsekuensi dari histeresis dari bahanferomagnetik yang terkandung di dalamnya.
![Page 32: Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc. Surabaya, 12 Juli 2013. Program Pascasarjana Fisika FMIPA. Institut](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041907/5e64e6526feedc12f04153f8/html5/thumbnails/32.jpg)
5. Kesimpulan dan Saran
5.2 Saran
1. Perlu diteliti penggunaan bahan pelarut polimerselain aquades, dan bahan polimer selain PVA.
2. Untuk aplikasi lebih lanjut, sebaiknya ferogelditempatkan pada suhu rendah, atau dicelupkanpada cairan tertentu yang dapat mencegahberkurangnya kandungan air di dalam ferogel.