Pengaruh Doping Nikel dan Suhu Sinter pada Pembuatan Kawat Superkonduktor Magnesium Diborida

Abstract

Peningkatan sifat superkonduktor MgB2 melalui penambahan doping telah banyak dilakukan. Meskipun begitu, pembuatan kawat superkonduktor MgB2  belum secara optimal dihasilkan akibat porositas yang terbentuk dari struktur lapis MgB2. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis efek penambahan doping nikel terhadap nilai kristalinitas dan kepadatan serta temperatur optimum dalam sintesis kawat superkonduktor berbasis MgB2. Variabel proses pada sampel yang digunakan yaitu variasi persen berat doping Nikel dan temperatur sintering. Karakterisasi   yang   digunakan   meliputi   Xray   Diffraction   (XRD),   Scanning   Electron Micoscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), dan Cryogenic Magnet. Pembuatannya menggunakan proses metalurgi serbuk dengan metode powder in tube secara in-situ dan manufaktur pengerolan kawat. Pengerolan dilakukan reduksi ukuran diameter 6 mm menjadi 4 mm, serta panjang awalnya 10 cm menjadi ±26 cm. Dari hasil XRD menunjukkan bahwa sampel dengan doping nikel menghasilkan fasa primer MgB2  dan fasa sekunder MgNi2.5B2  serta beberapa pengotor (MgO dan Mg) dengan ukuran kristalit lebih meningkat dibandingkan MgB2 tanpa doping. Dari gambar SEM, sampel tampak menunjukkan penurunan jumlah porositasnya. Sampel yang disinter 750°C merupakan temperatur optimal dalam  mensintesis superkonduktor MgB2   yang  didoping nikel  karena  memiliki  Tc  onset tertinggi sebesar 42,53 K dan porositas terendah pada pendopingan nikel sebesar 20 persen berat yaitu sebesar 13,5% porositas.