BAHAN-BAHAN MAGNETIK

S1 PTE off. A

A. Parameter dan Satuan (Units) dalam kemagnetan

Tabel Parameter dan Rumus Kemagnetan

Nilai yang diekspresikan (µr-1) disebut magnetisasi per unit dari intetitas medan magnet yang disebut susceptibilitas magnetisasi. Besanya µ untuk bahan ferromagnetic tidak constant. Jika arus dialirkan melalui kumparan dengan inti kumparan yang terus bertambah secara bertahap dimulai dari nol maka medan magnet dan kerapatan fluk akan bertambah.

Gb. Jerat Histerisis Bahan Ferro

Berdasarkan permeabilitas, bahan dapat digolongkan menjadi 5, yaitu :1. Diamagnetic : bahan yang sukar menghantarkan garis gaya

magnetic (ggm), permeabilitasnya sedikit lebih kecil dari 1 dan tidak mempunyai dwikutub yang permanen. Contohnya Bi, Cu, Au, Al2O3 dan Ni SO4.

2. Paramagnetic : bahan yang dapat menyalurkan ggm tetapi tidak dwikutubnya tidak beraturan. Contohnya Al, Pb, Fe2 SO4, FeSO4, Mo, W, Ta, Pt dan Ag.

3. Ferromagnetic adalah bahan yang mudah menyalurkan ggm, pemeabilitasnya jauh lebih besar dari 1. Contohnya adalah Fe, Co, Ni, Gd dan Dy.

4. Anti ferromagnetic, mempunyai suspensibilitas positif yang kecil pada segala suhu. Contohnya MnO2, MnO, FeO dan CoO.

5. Ferrimagnetik (ferrit) : pada peralatan yang menggunakan frekuensi tinggi. Contohnya ferrit, seng, nikel

B. Pengaruh Permeabilitas Bahan

Untuk mengubah bahan magnetic lunak menjadi baja listrik, agar rugi histerisis arus pusarnya turun, adalah dengan menambahkan silicon ke dalam komposisinya. Cara ini akan mengurangi rugi histerisis dengan tajam karena penambahan silicon mengakibatkan pertambahan resistivitas. Namun perlu diingat bahwa penambahan silicon akan menyebabkan bahan menjadi rapuh. Tabel dibawah ini memberikan data campuran silicon pada baja sehubungan dengan resistivitas dan masa jenisnya.

C. Baja Listrik

Kandungan Si (%)Resistivitas ohm-mm2/m

Massa Jenis g/cm3

0,8 - 1,8 1,25 7,8

1,8 - 2,8 0,4 7,75

2,8 - 4,0 0,5 7,65

4,0 - 4,8 0,57 7,55

Tabel Pengaruh Campuran Si terhadap Resistivitas dan Massa Jenis Baja

Bahan magnetic yang banyak digunakan adalah paduan besi nikel. Tabel di bawah menunujukkan hubungan antara permeabilitas dengan komposisi antara besi dan nikel. Paduan yang terdiri dari besi nikel dengan tambahan molybdenum, chromium atau tembaga, yang disebut permalloy.

D. Baja Magnet Lain

No % Fe (Besi) % Ni (Nikel) µ i

1 100 0 500

2 80 20 0

3 60 40 2

4 40 60 3

5 20 80 150

6 0 100 100

Permalloy dapat dibedakan berdasarkan kandungan nikelnya, yaitu:

1)Nikel rendah, permalloy yang mengandung nkel 40 sampai 50%.

2)Nikel tinggi, permalloy yang mengandung nikel 72 hingga 80%

Permeabilitas permalloy berbanding terbalik dengan frekuensi.

Alsifer adalah bahan magnetic yang lebih murah dibanding permalloy, komposisinya 9,5% Si, 5,6% Al, 84,9% Fe. Permeabilitasnya berkisar antara 10.000-35.000, daya koersip 1,59 amper lilit/m dan resistivitas 0,81 Ω mm2/m.

Camolloy termasuk bahan magnetic lunak yang komposisinya adalah 66,5% Ni, 30% Cu, 3,5% Fe. Sifat yang menarik adalah Curienya relative rendah. Bahan akan kehilangan sifat ferromagnet pada suhu 1000 C (titik Curie untuk Fe adalah 7680 C).

Gejala magnetostriksi adalah berubahnya ukuran bahan apabila bahan terletak pada medan magnet. Gejala ini dialami antara lain oleh Ni murni, beberapa paduan antara Fe dan Crom, Cobalt dan Aluminium.

Magnet permanen digunakan pada instrumen penginderaan, relay,

mesin-mesin listrik yang kecil dan banyak lagi. Baja karbon yaitu baja

dengan komposisi karbon 0,4-1,7%, merupakan bahan dasar

pembuatan magnet pemanen. Walaupun bahan ini tergolong murah

harganya tetapi kualitas kemagnetannya tidak terlalu tinggi.

Kemagnetan bahan ini relative lebih mudah untuk hilang terutama

oleh pukulan atau vabrikasi. Untuk menaikkan mutu kemagnetannya,

maka baja karbon ditambah wolfram, kromium atau kobal.

Vectolit adalah bahan paduan yang terdiri dari besi, kobal oksida

dan barium. Bahan ini juga disebut berium ferrit dan di pasaran sering

disebut dengan arnox, indox atau ferroba, dari bubuk bahan yang

akan dipadukan pada suhu yang tinggi. Penggunaan antara lain untuk

magnet pada pengeras suara, perangkat penggandeng magnetic

E. Bahan Magnet Permanen

Beberapa sifat kemagnetan dari bahan magnet permanen paduan terlihat pada tabel dibawah ini;

NoKlasifikasi

Komposisi(sisanya % Fe)

HcA lilit / m

BrWb / m2

1 2 3 4

1 Baja murni untuk listrik 0, 01% C 6,32 - 31,6 2,1 - 2,15

2 Besi tuang 2 - 3,5% C 126,4 > 1,5

3 Dinamo dan Transformator

a. Baja trafo I 0,7% Si 158 2,1

b. Baja trafo II 1% Si 252,8 2

c. Baja trafo III 1,72% - 2,7% Si 63,2 - 79 1,95

d. Baja trafo IV 3,4% - 4,3% Si 23,7 - 47,4 1,9

4 Bahan yang mengandung Ni

Permenorm 3601 Kl 3,6% Si 7,9 1,3

Nikel murni 99% Ni ; 0,2% Cu 1,2 0,6

Hyperm 50% Ni 4,74 - 1,9 1,5

Memetal (II) 76% Ni ; 5% Mo 1,2 0,8

Supermalloy79% Ni ; 5% Mo ;

0, 5 % Mn0,47 0,78