FABRIKASI KERAMIK (Mg0,6Zn0,4)TiO3+x wt.% Bi2O3 HASIL SINTESIS DENGAN METODE PENCAMPURAN LARUTAN DAN PENGARUH VARIASI x wt.% Bi2O3 TERHADAP STRUKTUR DAN DENSITAS KERAMIK

Durrotun Nisa’, F. U. Ermawati
{"title":"FABRIKASI KERAMIK (Mg0,6Zn0,4)TiO3+x wt.% Bi2O3 HASIL SINTESIS DENGAN METODE PENCAMPURAN LARUTAN DAN PENGARUH VARIASI x wt.% Bi2O3 TERHADAP STRUKTUR DAN DENSITAS KERAMIK","authors":"Durrotun Nisa’, F. U. Ermawati","doi":"10.26740/ifi.v9n2.p15-20","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Abstrak Keramik berbasis MgTiO3 banyak dilaporkan sebagai bahan yang berpotensi untuk aplikasi sistem komunikasi pada frekuensi gelombang mikro. Pada artikel ini dilaporkan hasil fabrikasi keramik (Mg0,6Zn0,4)TiO3 (MZT04) + x wt.%  Bi2O3 (x = 0, 1 dan 5) dan dikaji pengaruhnya terhadap struktur dan densitasnya. Fabrikasi ketiga keramik tersebut diperoleh dari serbuk hasil sintesis dengan metode pencampuran larutan menggunakan bahan awal serbuk logam Mg, Zn, dan Ti (Merck) serta HCl 12 M dan dikalsinasi pada suhu 550 ℃ selama 2 jam. Pencampuran Bi2O3 dilakukan dengan proses ball milling dan kompaksi dengan tekanan 10 MPa kemudian disinter pada suhu 1000 ℃ selama 4 jam. Analisis struktur dengan uji XRD menunjukkan bahwa serbuk MZT04 terdiri dari fasa MgTiO3 sebagai fasa utama dan TiO2 sebagai fasa impuritas. Sedangkan untuk keramik dengan penambahan 0, 1 dan 5 wt.% Bi2O3 terdiri dari fasa MgTiO3 sebagai fasa utama dengan % molar = (96,47 ± 2,95), (96,79 ± 1,79) dan (97,53 ± 1,88) dan sisanya MgO sebagai fasa impuritas. Bertambahnya wt.% Bi2O3 menyebabkan penurunan % molar fasa MgO, memperkecil ukuran parameter kisi dan volume sel satuan. Fakta tersebut didukung dengan terjadinya pergeseran posisi 2θ puncak MgTiO3 (104) dari 32,86 menjadi 33,02°. Penambahan wt.% Bi2O3 tersebut juga mampu meningkatkan densitas Archimedes dari 3,315 menjadi 3,762 g/cm3. Dapat disimpulkan bahwa variasi penambahan 0, 1 dan 5 wt.% Bi2O3 pada keramik MZT04 berpengaruh terhadap struktur dan densitasnya, yaitu menyebabkan pembentukan fasa MgTiO3 hampir tunggal, memperkecil ukuran parameter kisi dan volume sel satuan serta meningkatkan nilai densitas Archimedes.   Kata Kunci: (Mg0,6Zn0,4)TiO3, wt.% Bi2O3, keramik, struktur, densitas Archimedes     Abstract MgTiO3-based ceramics are widely reported as potential materials for communication system applications at microwave frequencies. In this article, the ceramic fabrication of (Mg0.6Zn0.4)TiO3 (MZT04) + x wt.% Bi2O3 (x = 0, 1 and 5) were examined and their effects on structure and density were reported. Fabrication of the three ceramics was obtained from the powder synthesized by liquid mixing method from Mg, Zn, and Ti (Merck) metal powder as well as 12 M HCl and calcined at 550 ℃ for 2 hours. Bi2O3 mixing was carried out by ball milling and compacting with a pressure of 10 MPa and sintered at 1000 ℃ for 4 hours. Analysis of the structure by XRD showed that MZT04 powders consisted of the MgTiO3 phase as the main phase and TiO2 as the impurity phase. While for the ceramics with 0, 1 and 5 wt.% Bi2O3, the samples consist of MgTiO3 phase as the main phase with % molar = (96.47 ± 2.95), (96.79 ± 1.79) and (97.53 ± 1.88) and the remaining MgO as an impurity phase. The increase in % wt Bi2O3 causes a decrease in the presence of the MgO phase, reducing the size of the lattice parameter and the volume of unit cells. This fact was supported by the shifting of  of the (104) MgTiO3 peak from 2θ = 32.86 to 33.02°. The addition of wt.% Bi2O3 was also able to increase the Archimedes density from 3.315 to 3.762 g/cm3. It can be concluded that the variation of 0, 1 and 5 wt.% Bi2O3 into MZT04 ceramic systems affects the structure and density of the systems, i.e. leads to the formation of nearly single phase of MgTiO3, reducing the size of the lattice parameter and the volume of unit cells and increasing the Archimedes density.   Keywords: (Mg0,6Zn0,4)TiO3, wt.% Bi2O3, ceramics, structure, Archimedes density","PeriodicalId":56254,"journal":{"name":"Inovasi Fisika Indonesia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2020-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"1","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Inovasi Fisika Indonesia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26740/ifi.v9n2.p15-20","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 1

Abstract

Abstrak Keramik berbasis MgTiO3 banyak dilaporkan sebagai bahan yang berpotensi untuk aplikasi sistem komunikasi pada frekuensi gelombang mikro. Pada artikel ini dilaporkan hasil fabrikasi keramik (Mg0,6Zn0,4)TiO3 (MZT04) + x wt.%  Bi2O3 (x = 0, 1 dan 5) dan dikaji pengaruhnya terhadap struktur dan densitasnya. Fabrikasi ketiga keramik tersebut diperoleh dari serbuk hasil sintesis dengan metode pencampuran larutan menggunakan bahan awal serbuk logam Mg, Zn, dan Ti (Merck) serta HCl 12 M dan dikalsinasi pada suhu 550 ℃ selama 2 jam. Pencampuran Bi2O3 dilakukan dengan proses ball milling dan kompaksi dengan tekanan 10 MPa kemudian disinter pada suhu 1000 ℃ selama 4 jam. Analisis struktur dengan uji XRD menunjukkan bahwa serbuk MZT04 terdiri dari fasa MgTiO3 sebagai fasa utama dan TiO2 sebagai fasa impuritas. Sedangkan untuk keramik dengan penambahan 0, 1 dan 5 wt.% Bi2O3 terdiri dari fasa MgTiO3 sebagai fasa utama dengan % molar = (96,47 ± 2,95), (96,79 ± 1,79) dan (97,53 ± 1,88) dan sisanya MgO sebagai fasa impuritas. Bertambahnya wt.% Bi2O3 menyebabkan penurunan % molar fasa MgO, memperkecil ukuran parameter kisi dan volume sel satuan. Fakta tersebut didukung dengan terjadinya pergeseran posisi 2θ puncak MgTiO3 (104) dari 32,86 menjadi 33,02°. Penambahan wt.% Bi2O3 tersebut juga mampu meningkatkan densitas Archimedes dari 3,315 menjadi 3,762 g/cm3. Dapat disimpulkan bahwa variasi penambahan 0, 1 dan 5 wt.% Bi2O3 pada keramik MZT04 berpengaruh terhadap struktur dan densitasnya, yaitu menyebabkan pembentukan fasa MgTiO3 hampir tunggal, memperkecil ukuran parameter kisi dan volume sel satuan serta meningkatkan nilai densitas Archimedes.   Kata Kunci: (Mg0,6Zn0,4)TiO3, wt.% Bi2O3, keramik, struktur, densitas Archimedes     Abstract MgTiO3-based ceramics are widely reported as potential materials for communication system applications at microwave frequencies. In this article, the ceramic fabrication of (Mg0.6Zn0.4)TiO3 (MZT04) + x wt.% Bi2O3 (x = 0, 1 and 5) were examined and their effects on structure and density were reported. Fabrication of the three ceramics was obtained from the powder synthesized by liquid mixing method from Mg, Zn, and Ti (Merck) metal powder as well as 12 M HCl and calcined at 550 ℃ for 2 hours. Bi2O3 mixing was carried out by ball milling and compacting with a pressure of 10 MPa and sintered at 1000 ℃ for 4 hours. Analysis of the structure by XRD showed that MZT04 powders consisted of the MgTiO3 phase as the main phase and TiO2 as the impurity phase. While for the ceramics with 0, 1 and 5 wt.% Bi2O3, the samples consist of MgTiO3 phase as the main phase with % molar = (96.47 ± 2.95), (96.79 ± 1.79) and (97.53 ± 1.88) and the remaining MgO as an impurity phase. The increase in % wt Bi2O3 causes a decrease in the presence of the MgO phase, reducing the size of the lattice parameter and the volume of unit cells. This fact was supported by the shifting of  of the (104) MgTiO3 peak from 2θ = 32.86 to 33.02°. The addition of wt.% Bi2O3 was also able to increase the Archimedes density from 3.315 to 3.762 g/cm3. It can be concluded that the variation of 0, 1 and 5 wt.% Bi2O3 into MZT04 ceramic systems affects the structure and density of the systems, i.e. leads to the formation of nearly single phase of MgTiO3, reducing the size of the lattice parameter and the volume of unit cells and increasing the Archimedes density.   Keywords: (Mg0,6Zn0,4)TiO3, wt.% Bi2O3, ceramics, structure, Archimedes density
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
生产许可证持有人
基于MgTiO3的陶瓷摘要已被报道为在微波频率下用于通信系统应用的高效物质。本文报道了(Mg0,6Zn0,4)TiO3(MZT04)+xwt.%[UNK]Bi2O3(x=0,1和5)陶瓷的制备结果,并测试了其对其结构和密度的影响。第三种陶瓷制品由合成粉末制成,使用混合溶液的方法,使用初始金属粉末Mg、Zn、Ti(Merck)和HCl 12 M,并在550°C下煅烧2小时。Bi2O3混合用球磨工艺进行,并且与10MPa的压力相容,然后在1000[UNK]的温度下中断4小时。XRD结构分析表明,MZT04粉末主要由MgTiO3相和TiO2相组成。而对于添加0、1和5wt.%Bi2O3的陶瓷,其主要相为MgTiO3相,摩尔百分比为=(96,47±2,95)、(96,79±1,79)和(97,53±1,88),其余MgO为杂质相。添加wt.%Bi2O3导致%摩尔相MgO的降低,降低了键参数的大小和晶胞体积。这得到了2θMgTiO3(104)从32°86到33°02°的位移的支持。Bi2O3的wt.%的增加还能够将阿基米德密度从3315增加到3762g/cm3。可以得出结论,0、1和5wt.%Bi2O3在MZT04陶瓷上的添加变化影响了其结构和密度,这导致MgTiO3相的形成几乎是单一的,降低了星座参数的大小和晶胞的体积,并增加了阿基米德的密度。关键词:(Mg0,6Zn0,4)TiO3,wt.%Bi2O3,陶瓷,结构,密度阿基米德[UNK][UNK]摘要MgTiO3基陶瓷被广泛报道为微波频率下通信系统应用的潜在材料。本文研究了(Mg0.6Zn0.4)TiO3(MZT04)+xwt.%Bi2O3(x=0,1和5)的陶瓷制备及其对结构和密度的影响。三种陶瓷的制备由通过液体混合法由Mg、Zn和Ti(Merck)金属粉末以及12M HCl合成的粉末获得,并在550[UNK]下煅烧2小时。Bi2O3的混合通过在10MPa的压力下球磨和压实进行,并在1000[UNK]下烧结4小时。XRD结构分析表明,MZT04粉末主要由MgTiO3相和TiO2相组成。而对于Bi2O3含量分别为0、1和5wt.%的陶瓷,样品由MgTiO3相为主相组成,摩尔百分比分别为(96.47±2.95)、(96.79±1.79)和(97.53±1.88),其余MgO为杂质相。%wt Bi2O3的增加导致MgO相的存在减少,从而减小晶格参数的大小和晶胞的体积。这一事实得到了(104)MgTiO3峰从2θ=32.86到33.02°的[UNK]移动的支持。添加wt.%Bi2O3也能够将阿基米德密度从3.315增加到3.762 g/cm3。可以得出结论,0、1和5wt.%Bi2O3在MZT04陶瓷体系中的变化影响了体系的结构和密度,即导致MgTiO3几乎单相的形成,减小了晶格参数的大小和晶胞的体积,并增加了阿基米德密度。关键词:(Mg0,6Zn0,4)TiO3,重量百分比Bi2O3,陶瓷,结构,阿基米德密度
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
审稿时长
24 weeks
期刊最新文献
REVIEW : PERFORMA MEMBRAN KOMPOSIT MENGGUNAKAN ALIRAN DEAD-END FILTRATION REVIEW: LAPISAN SUPERHIDROFOBIK BERBASIS SILIKA SEBAGAI APLIKASI SELF-CLEANING SINTESIS DAN KARAKTERISASI GRAPHENE OXIDE (GO) DARI BAHAN ALAM TEMPURUNG KELAPA A REVIEW : MODIFIKASI DOPING LiFePO4 SEBAGAI KATODA BATERAI Li-ION Green synthesis of magnetic Fe3O4 nanoparticles (MNPs) using plant extract and Biomedicine Applications: Targeted Anticancer Drug Delivery System
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1