PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN SINTER TERHADAP STRUKTUR KERAMIK Mg(Ti0,96Cr0,04)O3 SERTA KORELASINYA DENGAN ANALISIS ELEMENTAL

Abstract

MgTiO3 merupakan material fungsional untuk diaplikasikan dalam berbagai sistem telekomunikasi.
Identifikasi fasa MgTiO3 dapat dilakukan, diantaranya menggunakan uji X-Ray Diffraction (XRD) maupun
Energy Dispersive X-Ray (EDX). Terkait hal tersebut, makalah ini bertujuan untuk melaporkan hasil pengujian
struktur dan analisis elemental pada keramik MgTiO3 dengan dopan Cr sebanyak 4% mol yaitu
Mg(Ti0,96Cr0,04)O3 (disingkat MTC004) melalui data XRD dan EDX akibat dari pengaruh variasi waktu tahan
sinter. Dopan Cr ditambahkan bertujuan untuk mencegah terdeteksinya fasa yang tidak diinginkan (MgTi2O5
atau Mg2TiO4). Serbuk MTC004 disintesis menggunakan metode pencampuran larutan antara larutan MgCl2,
0,96TiCl4, dan 0,04CrCl4, selanjutnya dikalsinasi pada suhu 800 °C selama 4 jam. Kemudian, serbuk kristalin
dikompaksi menggunakan hydraulic-hand-press pada tekanan 10 MPa dan uniaxial-cylindrical-die-press
berdiameter 8 mm hingga menghasilkan pelet. Pelet tersebut disinter pada suhu 1300 °C dengan variasi waktu
tahan 2, 3, dan 4 jam. Data struktur menunjukkan fasa utama adalah MgTiO3 (75,06 – 85,40 %molar) disertai
fasa impurity (Ti1-xCrx)O2 (dapat diindeks TiO2), dan MgO (khusus untuk 3 jam) tanpa adanya puncak yang
mengandung Cr sehingga mengindikasikan terbentuknya larutan padat. Bertambahnya waktu tahan sinter
meningkatkan %molar, densitas, parameter kisi, dan volume sel satuan fasa MgTiO3. Data EDX yang
diperoleh dari 3 titik berbeda tiap variasi waktu tahan sinter menunjukkan bahwa ketiga keramik hanya
mengandung unsur Mg, Ti, Cr, dan O dengan rasio %atom antara Mg:(Ti0,96+Cr0,04):O mendekati rasio
stoikiometri ideal MgTiO3 yaitu 1:1:3. Sebagai contoh untuk waktu tahan 2 jam, rasio =
20,293:(20,864+0,854):57,989, dimana %atom Ti0,96+Cr0,04 lebih banyak 1,425% dari rasio idealnya. Kelebihan
%atom tersebut menunjukkan keramik 2 jam ini mengandung fasa lain selain MgTiO3yaitu (Ti1-xCrx)O2 (dapat
diindeks TiO2). Dengan demikian, data XRD dan EDX tersebut saling mendukung satu sama lain.