| NIM | K1C019023 |
|---|
| Namamhs | RIFDATUL HUSNA |
|---|
| Judul Artikel | PENGARUH PENAMBAHAN 𝑆𝑚2𝑂3 PADA MATERIAL PIEZOELEKTRIK BNT-ST |
|---|
| Abstrak (Bhs. Indonesia) | Material piezoelektrik bebas timbal merupakan salah satu alternatif untuk menggantikan material berbasis timbal seperti Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT). Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengkarakterisasi material piezoelektrik Bismuth Natrium Titanate–Strontium Titanate (BNT-ST) dengan penambahan Sm₂O₃ serta menentukan komposisi konsentrasi yang optimum berdasarkan karakteristik listrik material. Sintesis dilakukan menggunakan metode solid state reaction dengan variasi konsentrasi Sm₂O₃ sebesar 0%, 1%, 2%, 3%, dan 4% mol. Proses sintesis meliputi milling, kalsinasi pada temperatur 820°C selama 3 jam, kompaksi dengan beban 2 ton selama 5 menit, presintering pada temperatur 800°C selama 1 jam, dan sintering pada temperatur 1000°C selama 2 jam. Karakterisasi dilakukan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), LCR meter, dan Differential Thermal Analysis (DTA). Hasil XRD menunjukkan terbentuknya fasa Na₀,₅Bi₀,₅TiO₃, SrBi₄Ti₄O₅, dan Bi₂Sm₂(Ti₃O₁₂) dengan struktur kristal cubic, orthorhombic, dan tetragonal. Ukuran kristalit rata-rata berada pada rentang 28,34–37,98 nm. Hasil pengukuran LCR pada frekuensi 1 MHz dan tegangan 1 V menunjukkan nilai konstanta dielektrik sebesar 1945,31–4199,72. Nilai impedansi terendah juga diperoleh pada konsentrasi 1% sebesar 131,68 kΩ. Hasil DTA menunjukkan temperatur Curie berada pada rentang 444,01–469,19°C. Komposisi optimum didapatkan pada konsentrasi 1% mol Sm₂O₃ dengan konstanta dielektrik (𝜀) dan impedansi (Z) secara berturut-turut adalah 𝜀 = 4199,72 dan Z = 131,68 kΩ pada 𝑓= 1 MHz. |
|---|
| Abtrak (Bhs. Inggris) | Lead-free piezoelectric materials are considered an alternative to replace lead-based materials such as Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT). This study aimed to synthesize and characterize Bismuth Sodium Titanate–Strontium Titanate (BNT-ST) piezoelectric materials with the addition of Sm₂O₃ and to determine the optimum Sm₂O₃ concentration based on the electrical characteristics of the material. The synthesis was carried out using the solid-state reaction method with Sm₂O₃ concentration variations of 0%, 1%, 2%, 3%, and 4% mol. The synthesis process included milling, calcination at 820°C for 3 hours, compaction under a load of 2 tons for 5 min, presintering at 800°C for 1 hour, and sintering at 1000°C for 2 hours. Characterization was performed using X-Ray Diffraction (XRD), an LCR meter, and Differential Thermal Analysis (DTA). The XRD results showed the formation of Na₀.₅Bi₀.₅TiO₃, SrBi₄Ti₄O₅, and Bi₂Sm₂(Ti₃O₁₂) phases with cubic, orthorhombic, and tetragonal crystal structures. The average crystallite size ranged from 28.34 to 37.98 nm. LCR measurements at a frequency of 1 MHz and an applied voltage of 1 V showed dielectric constant values ranging from 1945.31 to 4199.72. The lowest impedance value was also obtained at a Sm₂O₃ concentration of 1%, with a value of 131.68 kΩ. The DTA results showed Curie temperatures ranging from 444.01 to 469.19°C. The optimum composition was obtained at a Sm₂O₃ concentration of 1% mol, with a dielectric constant (ε) of 4199.72 and an impedance (Z) of 131.68 kΩ at a frequency of 1 MHz. |
|---|
| Kata kunci | BNT-ST, Sm₂O₃, solid state reaction, konstanta dielektrik, impedansi, temperatur Curie |
|---|
| Pembimbing 1 | Prof. Dr.Eng. Mukhtar Effendi, S.Si., M. Eng. |
|---|
| Pembimbing 2 | Prof. Dr.-Ing. R. Wahyu Widanarto, S.Si., M.Si. |
|---|
| Pembimbing 3 | |
|---|
| Tahun | 2026 |
|---|
| Jumlah Halaman | 81 |
|---|
| Tgl. Entri | 2026-08-24 19:45:13.745573 |
|---|