JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 5 No. 2 (2016) 2337-3520 (2301-928X Print) B-43 Pencampuran dengan Attritor Mill pada Sintesis Mg 0,8 Zn 0,2 TiO 3 Sefrilita Risqi Adikaning Rani dan Suasmoro Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: suasm@its.ac.id Abstrak—Material Mg0.8Zn0,2TiO3 disintesis menggunakan metode pencampuran attritor dengan variasi waktu milling 2 jam, 4 jam dan 6 jam. Hasil pencampuran dengan attritor menghasilkan distribusi ukuran serbuk dalam orde submikronik. Keseragaman distribusi ukuran serbuk yang tinggi diperoleh dari serbuk hasil milling selama 6 jam yaitu sebesar 351,6 nm. Kalsinasi pada termperatur 950 o C untuk serbuk campuran yang dimilling 6 jam memperlihatkan terbentuknya fasa tunggal dari (Mg/Zn)TiO3. Analisa dilakukan dengan menggunakan software match2. Kata Kunci— Attritor, (Mg/Zn)TiO3, milling. I. PENDAHULUAN plikasi teknologi mengalami peningkatan pesat ditandai dengan hasil penemuan teknologi komunikasi yang berbasis gelombang mikro. Aplikasi tersebut dikembangkan pada teknologi komunikasi seperti sistem telepon seluler, radar, GPS, dan antena. Selain itu, juga diterapkan pada multilayer kapasitor[1]. Agar dapat bekerja pada gelombang mikro perangkat- perangkat tersebut harus memenuhi beberapa spesifikasi yaitu memiliki nilai konstanta dielektrik (ԑ r ) yang tinggi, sehingga mampu diminiaturisasi komponennya. Selain itu, perangkat tersebut harus juga memiliki nilai faktor kualitas (Q f ) yang tinggi agar mampu meningkatkan rasio frekuensi terhadap noise. Selanjutnya, perangkat harus memiliki nilai koefisien temperature (σ f ) pada frekuensi resonansi rendah sebagai penentu stabilitas frekuensi transmisi. Salah satu material yang cocok untuk memenuhi spesifikasi tersebut salah satunya yaitu material MgTiO 3 [2]. Magnesium titanat (MgTiO 3 ) adalah bahan dengan struktur ilmenite yang tersusun dalam Hexagonal Close Packing (HCP) [3]. Dilaporkan dari penelitian Ullah (2015) MgTiO 3 memiliki konstanta dielektrik ε r ~ 17, koefisien temperature τ f = -55 ppm/ 0 C dan mendekati nol, dan nilai factor quality Qxf ~ 160.000 [4]. Magnesium titanat (MgTiO 3 ) dapat disintesis dengan menggunakan berapa metode. Metode untuk sintesis MgTiO 3 diantaranya yaitu sol gel [5];[6], metode kopresipitasi [7]; [8], metode wet chemical peroxide route [9], metode solid state [10]; [11]; dan pencampuran basah (wet mixing)[1] [12] [13]. Metode yang paling sering dan paling mudah digunakan adalah metode solid state reaction. Sintesis dengan menggunakan metode solid state dapat dilakukan dengan menggunakan proses mekanik. Proses mekanik suatu proses yang membantu penghancuran partikel menjadi pertikel dengan ukuran yang lebih kecil. Proses penghancuran tersebut dilakukan tanpa mengurangi komponen penyusun dari padatan. Proses ini dapat dilakukan dengan menggunakan alat bantu milling seperti attritor mill [14]. Attritor mill bekerja dengan prinsip mekanik yang dibantu dengan bola-bola berdiameter kecil. Mampu bekerja dalam range kecepatan 100-1500rpm. Besarnya energi mekanik yang diberikan mampu menimbulkan percepatan pada bola dan gesekan antar bola dan serbuk didalamnya. Energi tumbukan besar dengan menggunakan bola dengan diameter kecil dapat memproduksi serbuk dengan ditribusi serbuk yang merata secara optimum[15]. Mengingat kelebihan dari alat attritor mill, Sintesis Mg 0,8 Zn 0,2 TiO 3 pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan alat milling attritor mill. Tujuan dari penelitan ini adalah untuk mengetahui efektifitas metode pencampuran dengan attritor mill tanpa mengurangi sifat dan karakteristik dari (Mg/Zn)TiO 3. Diharapkan pada penelitian ini (Mg/Zn)TiO 3 dapat dibuat dengan mudah dengan menggunakan metode pencampuran dengan attritor. II. METODE PENELITIAN Material dielektrik Mg 0,8 Zn 0,2 TiO 3 (MZT) disintesis dengan menggunakan metode reaksi padat. Metode reaksi padat dilakukan dengan cara mencampurkan langsung dari oksida bahan. Bahan yang diperlukan pada sintesis ini antara lain; serbuk MgO, serbuk ZnO, serbuk TiO 2 dan alkohol 96%. Perhitungan dilakukan untuk mencapai stoikiometri Mg 0,8 Zn 0,2 TiO 3 . Masing-masing serbuk diberikan perlakuan. Untuk serbuk ZnO dan TiO 2 dipanaskan 120 o C. Karena MgO sifatnya higroskopis maka serbuk MgO dipanaskan pada temperatur 600 o C. MgO, ZnO dan TiO 2 dicampur dengan menggunakan mediator attritor mill (ELEKTRIM MOTORS MACHINERY PRE L50) dan bola zirconia diameter 0,2 mm pada lingkungan alkohol. Perbadingan massa untuk komposisi bahan, bola Zirconia diameter 02mm, dan alkohol masing-masing adalah 1:5:5/3. Pencampuran dilakukan dengan berbagai variasi waktu milling 2 jam, 4 jam dan 6 jam pada kecepatan attritor 600rpm. Untuk mendapatkan serbuk campuran MgO+ZnO+TiO 3 , maka dilakukan penguapan alkohol dengan menggunakan rotary evaporator selama 1 jam. Serbuk hasil pencampuran 2 jam, 4 jam dan 6 jam selanjutnya diuji PSA (Particle Size Analyzer) untuk mengetahui distribusi ukuran serbuk. Pengujian dilakukan dengan instrument PSA Malvern Master Size (Malvern Instrument Ltd, Malvern). Serbuk dengan keseragaman maksimum kemudian dikalsinasi pada temperatur 750 o C, 850 o , dan 950 o C pada serbuk hasil A