## Sintesis dan Karakterisasi Lapisan Radar Absorbing Material (RAM) Berbahan Dasar BaM/PANi pada Rentang Gelombang X-Band dengan Variasi Ketebalan
Lian Nunisa Usvanda, dan M. Zainuri Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : zainuri@physics.its.ac.id
Abstrak —Telah  berhasil  dibuat  lapisan  penyerap gelombang  radar  (RAM)  berbahan  dasar  Komposit BaM/PANi dimana BaM dibuat dari pasir besi Tanah Laut Kalimantan  Selatan.    Barium  M-Heksaferit  didoping dengan ion Zn 2+ yang disintesis dengan metode kopresipitasi.  Fasa  BaM  terbentuk  pada  temperatur kalsinasi 1000°C dengan holding time 5 jam. Karakterisasi sampel  dilakukan  dengan  XRF,  XRD,  FTIR,  SEM/EDX, VSM,  Konduktivitas  Listrik  dan  VNA.  Berdasarkan  hasil penelitian  diperoleh  bahwa  sifat  kemagnetan  BaM  yang semula hard  magnetic dapat  direduksi  menjadi  soft magnetic  dengan  adanya  ion  doping  Zn 2+ sebesar  0,3.  Hal tersebut juga dibuktikan dengan nilai medan koersivitasnya  yang  menurun  yaitu  sebesar  0,25  T. Sedangkan  untuk  besar  nilai reflection  loss yang terbesar dihasilkan  oleh  lapisan  dengan  ketebalan  3  mm  yaitu sebesar -21,231 dB pada frekuensi 11,5 GHz.
Kata Kunci —Ketebalan, Komposit BaM/PANi, RAM.

## I. PENDAHULUAN
etak  wilayah  NKRI  yang  sangat  strategis  sangat berpotensi  untuk  memiliki  sumber  daya  alam  yang melimpah.  Adanya  sumber  daya  alam  ini  dapat digunakan  untuk  membangun  kemajuan  bangsa,  namun selain  memiliki  dampak  positif  hal  ini  juga  memiliki dampak  negatif  seperti  adanya  ancaman-ancaman terhadap  kedaulatan  bangsa.  Hal  tersebut  dapat  dicegah dengan  memperkuat  sistem  pertahanan  negara.  Tentara Nasional  Indonesia  bidang  pertahanan  laut  dan  udara menjadi  pihak  paling  dini  untuk  mengetahui  adanya pihak asing yang akan masuk ke wilayah NKRI. Saat ini teknologi  yang  telah  banyak  dikembangkan  dalam bidang  militer  yaitu  mengenai  penyerap  gelombang radar.  Penyerap  gelombang  radar  dapat  dibuat  dari  2 aspek  yaitu  rekayasa  geometri  dan  pemberian  lapisan penyerap gelombang radar. Lapisan penyerap gelombang radar  biasanya  hanya  dibuat  dari  material  magnetik  dan material  dielektrik  saja  sehingga  pada  penelitian  ini untuk  mengoptimalkan  serapan  gelombang  radar dilakukan pengkompositan antara material magnetik dan material dielektrik dengan variasi ketebalan.
Pada  umumnya  lapisan  penyerap  gelombang  radar terbuat  dari  Barium  M-Heksaferit  sebagai  material magnetik. Barium M-Helsaferit (BaM) merupakan bahan oksida dengan struktur kristal heksagonal yang dicirikan dengan adanya dua parameter kisi yaitu lebar dari bidang heksagonal  (a)  =  0,588  nm  dan  tinggi  dari  kristal  (c)  =
2,32 nm dengan space grup P63/mmc[1].
BaM  memiliki  nilai  saturasi  magnet  (Ms)  sebesar  72 emu/g, nilai medan koersivitas (Hc) sebesar 6700 Oe dan temperatur  curie  sebesar  450°C.  Karena  nilai  medan koersivitas yang tinggi maka harus dilakukan perekayasaan  untuk  menjadikan  BaM  sebagai  bahan penyerap  gelombang  radar[2].  Salah  satu  cara  yang digunakan  untuk  merekayasa  sifat  kemagnetan  BaM  ini haruslah  diberikan  doping  yang  sesuai.  Syarat  material yang dapat digunakan sebagai doping yaitu memiliki jari jari  ionik  yang  hampir  sama,    sebagai  contohnya  yaitu pada  penelitian  ini  Zn  dapat  menggantikan  Fe  pada struktur  Barium    M-Hexaferit  dimana  Zn  berjari-jari 0,074  nm  sedangkan  Fe  berjari-jari  0,065  nm.  Sehingga kehadiran ion Zn 2+ dapat dimungkinkan untuk menggantikan ion Fe 3+ [3].
Gambar 1.1 Struktur Kristal Barium M-Hexaferit Dalam  penelitian  ini  bahan  dielektrik  yang  digunakan yakni  polianilin.  Polianilin  adalah  molekul  besar  yang dibangun  oleh  pengulangan  kesatuan  kimia  kecil  dan sederhana yang disebut monomer anilin (C 6 H 5 NH 2 ) yang berikatan  kovalen.  Penggabungan  monomer-monomer anilin  akan  membentuk  cincin  benzoid  (B)  dan  kuinoid (Q)  yang  dihubungkan  satu  dengan  lainnya  oleh  atom nitrogen  (N) melalui  ikatan amin  (terhibridisasi sp 3 ) dan ikatan  imin  (terhibridisasi  sp 2 )  [4].  Polianilin  memiliki sifat yang unik antara lain memiliki stabilitas termal yang baik dan konduktivitas yang tinggi pada frekuensi mikro. Apabila dibandingkan dengan polimer konduktif lainnya, PANi  lebih  mudah  untuk  disintesis  baik  secara elektrokimia  maupun  secara  kimia[5].  Polianilin  dapat dimanfaatkan  sebagai  baterai,  LED,  sensor,  dan  lain sebagainya.
Gambar 1.2 Polianilin sebagai garam emeraldin pada media asam
L
Berdasarkan  tingkat  oksidasinya  stuktur  molekul  dari PANi  terdiri  atas  tiga  yaitu  Leucoemeraldine  Base (LEB),  Emeraldine  Base  (EB),  dan  Pernigraniline  Base (PNB). Ketiga bentuk molekul polianilin ini pertama kali dipelajari  oleh  MacDiarmind[6].  Konduktivitas  dari polimer konduktif memiliki rentang dari insulator hingga konduktor. Konduktivitas polimer konduktif ini meningkat  seiring  peningkatan  dari  konsentrasi  doping. Pada  polimer  konduktif  PANi,  konduktivitasnya  juga dipengaruhi  oleh  pH.  Dalam  kondisi  asam,  PANi  akan menjadi  konduktif  sedangkan  pada  saat  pH  tinggi  maka PANi akan berubah menjadi insulator[7].
Gambar 1.3 Penyerapan gelombang radar Bahan  material  magnetik  dan  dielektrik  tersebut  akan dikompositkan  menjadi Radar  Absorbing  Material (RAM).  Material  RAM  merupakan  material  yang memiliki  kemampuan  untuk  meminimalisir  gelombang radar

## II. METODE
Peralatan  dan  bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  yaitu  Fe 3 O 4 dan  Fe 2 O 3 yang  berasal  dari  pasir  besi Tanah  Laut    Kalimantan  Selatan,  Barium  Karbonat (BaCO 3 )  (ACS  reagent  grade,  MP  Biomedicals,  LLC), serbuk Zn (pro analis, Merck), Hydrochloric Acid (HCl) 37%  (pro  analis,  Merck),  Aquades,  Alkohol  96%, NH 4 OH (pro analis, Merck), Deodecyl Benzene Sulfonic Acid (DBSA), Anilin, Ammonium peroxydisulfat (APS), Aseton, cat kapal Aghata, thinner, plat baja grade A tipe AH63, es batu, mortar keramik, krusible alumina,  gelas beker,  gelas  ukur  100  ml,  spatula  kaca,  corong,  pipet aluminium  foil,  kertas  saring,  hot  plate,  ultrasonic cleaner, magnetic stirrer, magnet permanen, oven,timbangan  digital,  mesh  140,  magnetic  bar, thermometer  dan  kertas  pH.  Selain  itu  sample  uji  akan dikarakterisasi  dengan  XRF,  XRD,  FTIR,  SEM,  VSM, Konduktivitas Listrik, dan VNA.
Sintesis  yang  akan  dilakukan  dalam  penelitian  ini terdapat  4  tahapan  yakni    pemurnian  pasir  besi,  sintesis BaM, sintesis PANi dan pelapisan secara single layer.

## Pemurnian Pasir Besi
Pertama  pasir  besi  Tanah  Laut  Kalimantan  Selatan ditumbuk kemudian diayak, hal ini bertujuan agar ukuran pasir  besi  lebih  kecil  dan  surface  area  pasir  lebih  besar. Kemudian pasir besi dicuci dengan  aquades  dan  alkohol 96% menggunakan ultrasonic cleaner hingga bersih, hal tersebut ditandai dengan air yang tercampur dengan pasir akan terlihat bening.

## Sintesis BaM
Pasir  besi  yang  mengandung  Fe 3 O 4 dan  Fe 2 O 3 dilarutkan dalam HCl dengan suhu 70°C selama ± 1 jam dan  kemudian  disaring.  Lalu  serbuk  Zn  dilarutkan dengan HCl dengan suhu 70°C. Kemudian serbuk BaCO 3 dilarutkan  dalam  HCl  sampai  terbentuk  larutan  bening
selama ± 1  jam tanpa suhu. Larutan yang terbentuk oleh serbuk  Zn  ditambahkan  sedikit  demi  sedikit  ke  dalam larutan  yang  terbentuk  oleh  pasir  besi.  Selanjutnya larutan BaCO 3 dicampurkan dan distirer pada suhu 70°C selama  ±  45  menit  dimana  keadaan  pH  =  3.  Hasil  dari pencampuran  dari  ketiga  larutan  ditetesi  oleh  NH 4 OH secara  perlahan  agar  terbentuk  endapan  dengan  keadaan pH = 13 (dalam keadaan basa). Endapan yang terbentuk dicuci  dengan  aquades  sampai  pH  =  7  dan  kemudian dikeringkan  pada  suhu  100°C  sehingga  didapatkan prekursor  Barium  M-Hexaferrite  (BaM).  Selanjutnya dilakukan  kalsinasi  pada  prekursor  yang  terbentuk dengan  suhu  1000°C  dan holding  time (waktu penahanan)  selama  5  jam  untuk  mendapatkan  kristalin BaM.

## Sintesis PANi
APS  dilarutkan  dalam  air  destilasi  selama  15  menit sehingga  akan  terbentuk  larutan  bening.  Kemudian Anilin  dan  DBSA  dilarutkan  dalam  air  destilasi  dan diaduk menggunakan magnetic stirrer selama ± 30 menit hingga  warna  menjadi  putih.  Proses  polimerisasi terbentuk  pada  saat  larutan  campuran  anilin  +  DBSA yang didinginkan hingga temperatur 0°C pada gelas labu. Selanjutnya  larutan  distirrer  dan  ditetesi  dengan  larutan APS sampai terbentuk larutan berwarna hijau tua. Proses ini membutuhkan waktu ± 8 jam. Setelah proses tersebut selesai maka larutan PANi dicuci dengan aquades hingga bening  dan  kemudian  dicuci  dengan  aseton.  Selanjutnya larutan disaring dengan menggunakan kertas saring.

## Pelapisan Secara Single Layer
Pelapisan  ini  dilakukan  dengan  cara  mencampurkan thinner,  cat  kapal  agatha  dan  material  PANi  dan  BaM dengan  perbandingan  material  1:1.  Pencampuran  ini dilakukan dengan cara pencampuran mekanik selama 10 menit  dengan  kecepatan  ±  8000  rpm.  Setelah pencampuran  selesai  dilakukan  pelapisan  pada  plat  baja grade  A  tipe  AH36  secara  merata.  Dalam  penelitian  ini digunakan  variabel  ketebalan  pada  lapisan  BaM/PANi yang  akan  diaplikasikan  pada  kapal  militer.  Variasi ketebalan  yang  akan  digunakan  yaitu  1  mm,  1.5  mm,  2 mm, 2.5 mm, dan 3 mm.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Material  alam  yang  digunakan  sebagai  bahan  dasar pembuat  Barium  M-Heksaferit  yaitu  pasir  besi  Tanah Laut  Kalimantan  Selatan.  Pasir  besi  Kalimantan  Selatan memiliki  kandungan  dan  tingkat  kemurnian  ferit  (Fe) yang sangat tinggi, sehingga sangat baik untuk dijadikan sebagai  bahan  dasar  Barium  M-Heksaferit  (BaM). Sebelum  pasir  besi  digunakan  dalam  proses  sintesis, maka  terlebih  dahulu  dilakukan  karakterisari X-Ray Flourescene (XRF)  yang  bertujuan  untuk  mengetahui komposisi  kandungan  kimia  yang  terdapat  dalam  pasir besi.  Berikut  hasil  XRF  yang  dilakukan  sebelum  dan sesudah proses pemurnian pasir besi yaitu:
Tabel 3.1 Hasil Karakterisasi XRF Sebelum dan Sesudah
Proses Pemurnian No. Unsur Persentase (%) sebelum sesudah 1. Si 3,3 - 2. P 0,2 - 3. Ca 2,46 0,35 4. V 0,035 -
5. Cr 0,1 0,09 6. Mn 0,31 0,26 7. Fe 91,04 98,55 8. Ni 0,073 0,08 9. Cu 0,76 0,1 10. Br 0,43 - 11. Rb 0,55 0,069 12. La 0,1 0,05 13. Eu 0,6 - 14. Os 0,2 - 15. Yb - 0,08
Berdasarkan  tabel  diatas  terlihat  bahwa  sebelum dilakukan  proses  pemurnian  pada  pasir  besi,  pasir  besi masih  memiliki  banyak  kandungan  pengotor  mineral. Namun  setelah  dilakukan  proses  pemurnian  dengan separasi  magnet  permanen  dan  pencucian  dapat mengurangi  bahkan  menghilangkan  pengotor  mineral yang  ada  di  dalam  pasir  besi.    Setelah  dilakukan  proses pemurnian terjadi peningkatan Fe yakni sebesar 91,04 % menjadi 98,55 %.
Pasir besi hasil proses pemurnian kemudian dikarakterisasi  menggunakan X-Ray  Diffractometer (XRD).  Karakterisasi  ini  bertujuan  untuk  mengetahui fasa  yang  terbentuk.  Berdasarkan  hasil  karakterisasi X- Ray  Diffractometer (XRD)  didapatkan  pola  difraksi sebagai berikut :
Gambar 3.1 Hasil Karakterisasi XRD pada Pasir Besi Karakterisasi X-Ray Diffractometer (XRD) ini dilakukan dengan menggunakan sudut 2θ sebesar 5ᵒ-90ᵒ. Berdasarkan  analisa  dengan  menggunakan  software Match! diketahui bahwa pola difraksi yang terbentuk dari pasir  besi  membentuk  fasa  tunggal  yaitu  fasa  magnetite (Fe 3 O 4 ).
Pasir  besi  hasil  pemurnian  akan  disintesis  menjadi Barium  M-Heksaferit  dengan  metode  kopresipitasi. Metode  kopresipitasi  ini  memiliki  beberapa  keunggulan yakni  menghasilkan  tingkat  kemurnian  yang  tinggi, ukuran grain yang  dihasilkan  bisa  dalam  orde  nano, proses  pengendapannya  sederhana,  tidak  membutuhkan waktu lama dan dapat bekerja pada suhu rendah.

## Sintesis Barium M-Heksaferit
Barium  M-Heksaferit  merupakan  material  magnetik yang  memiliki  nilai  saturasi  magnetik  dan  medan koersivitas yang tinggi. Hal tersebut dapat menyebabkan sifat  anisotropik  material  menjadi  meningkat  dan  sifat absorbsinya  semakin  melemah.  Oleh  karena  itu,  dalam penelitian ini dilakukan pemberian dopan Zinc (Zn) yang digunakan  untuk  merekayasa  sifat  kemagnetan  Barium M-Heksaferit.  Pemilihan  dopan  Zn  ini  dikarenakan  jari- jari ion yang dimiliki Zn 2+ dengan Fe 3+ hampir sama, ion Zn 2+ memiliki  sifat  diamagnetik  sehingga  dapat mereduksi  sifat  ferromagnetik,  serta  Zn 2+ memiliki  gaya tarik  menarik  yang  lebih  kuat  dibandingkan  Fe 3+ pada keadaan  tetrahedral.  Adanya  ion  Zn  sebagai  dopan  ini tidak  mengubah  struktur  kristal  dari  BaM  itu  sendiri.
Pada penelitian dopan Zn yang diberikan sebesar 0,3. Hal tersebut mengacu pada penelitian Rosyidah, 2013
Untuk  mendapatkan  serbuk  prekursor  Barium  M- Heksaferit  maka  dapat  dilakukan  tahapan  sesuai metodologi. Serbuk Barium M-Heksaferit yang dihasilkan ini memiliki struktur BaFe 11,7 Zn 0,3 O 19 .
Setelah  dilakukan  sintesis  maka  dapat  dilakukan karakterisasi  dengan  menggunakan  XRD.  Adapun  hasil pola XRD Barium M-Heksaferit yaitu sebagai berikut:
Gambar 3.2 Pola Difraksi Barium M-Heksaferit Berdasarkan  pola  difraksi  Barium  M-Heksaferit  dapat dilakukan  analisa  kualitatif  dan  kuantitatif.  Analisa  data kualitatif  bisa  didapatkan  dari  software Match! .  Dari software  tersebut  diperoleh  komposisi  fasa  relatif  yakni fasa BaM (56,7%) dan fasa hematite (43,3%).

## Sintesis Polianilin
Polianilin  merupakan  salah  satu  jenis  polimer konduktif  yang  dibuat  dari  bahan  dasar  monomer  anilin dan DBSA yang disintesis dengan menggunakan metode polimerisasi  in  situ.  Pembuatan  polianilin  ini  dibantu juga dengan  adanya larutan  inisiator yaitu APS.  Adanya APS  disini  berfungsi  untuk  membantu  mempercepat terjadinya reaksi kimia. Dalam hal ini proses polimerisasi dilakukan  pada  suhu  0°C.  Hal  tersebut  bertujuan  untuk mengubah rantai monomer menjadi polimer. Polianilin/PANi dapat dikarakterisasi dengan menggunakan pengujian XRD dan FTIR. Dari pengujian menggunakan XRD maka diperoleh hasil pola difraksinya yaitu sebagai berikut:
Gambar 3.3 Hasil Pola Difraksi PANi Berdasarkan hasil pola difraksi pada gambar 4.6, PANi membentuk  fasa  semikristalin  dimana  PANi  memiliki dua pelebaran puncak pada sudut 20,20° dan 25,43°.  Hal tersebut sesuai dengan penelitian dari Jiang et.al [8] yang mendapatkan  dua  karakteristik  pelebaran  puncak  pada sudut  2θ  yakni  pada  20,5°  dan  25,5°.  Selain  terdapat pelebaran  puncak,  polianilin  ini  mengandung  unsur amorf. Dari hasil pola XRD pada gambar 4.6 dapat pula dicari  besar  ukuran  partikelnya  dimana  didapatkan  hasil sebesar ± 23,1 Amstrong.

## Sintesis Komposit BaM/PANi
Material  penyerap  gelombang  radar  (RAM)  haruslah memiliki kemampuan untuk dapat meminimalisir refleksi dari  gelombang  elektromagnetik.  Selain  itu  RAM  juga harus memiliki sifat magnetik dan sifat listrik yang baik. Hal  tersebut  dikarenakan  gelombang  elektromagnetik yang  terpancar  merupakan  sebuah  paduan  antara  medan listrik  dengan  medan  magnet  yang  berorientasi  secara tegak  lurus.  Penelitian  penelitian  yang  telah  dilakukan menunjukkan  bahwa  Barium  M-Heksaferit  merupakan material  penyerap  gelombang  radar  yang  sangat  baik. Namun  terdapat  kekurangan  pada  penelitian-penelitian sebelumnya  yaitu  untuk  membuat  material  RAM  hanya menggunakan bahan magnetik atau bahan konduktif saja. Oleh  karena  itu,  dalam  penelitian  ini  digunakan  bahan magnetik  dan  bahan  konduktif  sebagai  penyusun  dasar material  RAM.  Bahan  magnetik  yang  digunakan  yaitu Barium  M-Heksaferit  dari  pasir  besir  besi  Tanah  Laut Kalimantan  Selatan  dengan  pemberian  dopan  Zn 2+ dan bahan  konduktifnya  yaitu  polianilin/PANi.  Kedua  bahan ini dikompositkan atau dicampurkan dengan menggunakan media pelarut. Adanya komposit BaM/PANi  sebenarnya  tidak  menyatu  satu  sama  lain namun setiap material berdiri sendiri. Untuk menjelaskan lebih  lanjut  bahwa  tidak  terjadi  ikatan  pada  komposit BaM/PANi maka dapat dilakukan karakterisasi uji FTIR untuk  melihat  ikatannya.  Karakterisasi  FTIR  ini  selain dilakukan  pada  material  komposit  BaM/PANi,  juga dilakukan  pada  material  BaM  dan  PANi.  Hasil karakterisasinya yaitu sebagai berikut:
Gambar 3.4 Hasil Uji Spektroskopi FTIR pada Polianilin
Berikut  merupakan  data  spektra  yang  muncul  pada material yaitu:
Tabel 3.2 Data Spektra Hasil FTIR Jenis ikatan Referensi (cm -1 ) Bilangan Gelombang (cm -1 ) BaM PANi BaM/PANi Metal Oxyde (Fe- O) 440 462 - 447 N = H stretching 3427 - 3236,7 3597 C = N stretching 1639 - 1691,6 1712,85
C = C (Q) stretching 1576 - 1537,3 1539
C = C benzenoid ring 1000-1400 - 1240,3 1003
C-N stretch of Q-B- Q 1335-1250 - 1296,2 1294 S = O stretching 900-675 - 667,39 827
Hasil  pengujian  dengan  menggunakan  spektroskopi FTIR  menunjukkan  bahwa  bilangan  gelombang  yang
diperoleh  relatif  sama  dengan  data  referensi.  Hasil tersebut  juga  menjelaskan  bahwa  polianilin  yang digunakan dalam penelitian ini berjenis garam emeraldin. Garam  emeraldin  merupakan  polimer  yang  bersifat konduktif. Pembentukan  garam  emeraldin  timbul  karena adanya  konsentrasi  dopan  DBSA,  dimana  hal  tersebut ditunjukkan dengan adanya ikatan S = O stretching pada bilangan  gelombang  667,4  cm -1 .  Sedangkan  untuk material komposit BaM/PANi dapat terlihat bahwa tidak terbentuk  puncak  baru  di  dalam  komposit  BaM/PANi. Hal  ini  memungkinkan  bahwa  komposit  BaM/PANi berdiri secara sendiri sendiri atau tidak berikatan.

## Analisa Morfologi Material
Pengamatan  morfologi  material  dapat  dilakukan dengan  menggunakan Scanning  Electron  Microscopy (SEM).  Berikut  adalah  hasil  pengamatan  morfologi Barium M-Heksaferit:
Gambar 3.5 Hasil Pengamatan Morfologi BaM dengan Perbesaran 20000 kali
Berdasarkan  hasil  pengamatan  morfologi  di  atas  dari hasil  uji  SEM-EDX  dapat  terlihat  bahwa  struktur heksagonal  yang  dihasilkan  oleh  Barium  M-Heksaferit belum  terbentuk  secara  sempurna.  Hal  tersebut dikarenakan fasa yang dihasilkan bukanlah fasa tunggal. Berdasarkan  hasil  karakterisasi  SEM  dan  XRD didapatkan  pula  besar  ukuran  partikel  yaitu  ±  0,2  µm sampai  1  µm.  Besarnya  ukuran  partikel  ini  akan berpengaruh terhadap surface area dan sifat mekanik dari material tersebut.
Dalam  pengujian  SEM-EDX  selain  untuk  mengetahui morfologi  atau  mikrostruktur  dari  material  dapat  pula digunakan  untuk  mengetahui  distribusi  elemen  secara kualitatif  maupun  kuantitatif  yang  terkandung  pada material  BaM.  Hasil  distribusi  elemen  pada  material BaM dapat ditunjukkan pada tabel berikut ini:
Tabel 3.3 Hasil Distribusi Elemen-Elemen pada BaM Elemen Nomor atom Banyak atom (at. %) O 8 95,08 Fe 26 4,44 Zn 30 0,24 Ba 56 0,24 Total 100
Berdasarkan  Tabel  3.3  yang  menyatakan  distribusi elemen  dari  BaM  dapat  terlihat  bahwa  banyaknya  atom oksigen  lebih  banyak  dari  atom  lainnya.  Hal  tersebut mengindikasikan  bahwa  oksigen  menyisip  atau  saling berikatan  kedalam  atom  besi  (Fe)  sehingga  terdapat ikatan metal  oxyde .  Adanya keempat elemen  diatas  juga mengindikasikan  bahwa  telah  terbentuk  struktur  Barium M-Heksaferit (BaFe 11,7 Zn 0,3 O 19 )

## Analisa Sifat Magnetik
Barium  M-Heksaferit  merupakan  material  yang memiliki  sifat hard  magnetic .  Sebuah  material  yang
bersifat hard  magnetic memiliki  orientasi  domain  yang acak  sehingga  pada  saat  material  dikenai  medan elektromagnetik  maka  domain  akan  susah  untuk disearahkan  karena  medan  magnet  dari  gelombang  akan terpental.  Oleh  karena  itu  sebagai  bahan  penyerap gelombang radar sifat ini haruslah direduksi. Secara teori material soft  magnetic merupakan  sifat  yang  dibutuhkan bahan  penyerap  gelombang  radar.  Hal  ini  dikarenakan material  soft  magnetic  memiliki  nilai  medan  koersivitas yang kecil dan sifat anisotropik yang tidak terlalu tinggi sehingga ketika material terdeteksi oleh gelombang radar maka  material  akan  kembali  kekeadaan  semula.  Untuk mereduksi  sifat hard  magnetic dari  BaM  maka  dapat dilakukan mekanisme pendopingan. Dalam penelitian ini digunakan doping Zn dengan konsentrasi doping sebesar 0,3. Hal ini mengacu pada penelitian sebelumnya dimana pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pendopingan dengan  ion  Mn,  Cu  maupun  Ti  yang  mendapatkan  hasil bahwa  sifat  hard  magnetic  dari  Barium  M-Heksaferit dapat  direduksi  [1].  Dengan  menggunakan  karakterisasi Vibrating Sample Magnetometer (VSM), maka kita dapat menganalisa  sifat  magnetik  dari  Barium  M-Heksaferit. Hubungan  magnetisasi  dengan  medan  magnet  dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Gambar 3.6 Kurva Histerisis Magnetik Material BaM Berdasarkan  gambar  di  atas  dapat  dilihat  bahwa partikel  BaM  dengan  konsentrasi  doping  0,3  memiliki nilai  medan  koersivitas  sebesar  0,25  T,  medan remanensinya sebesar 16 emu/gr dan medan maksimumnya  sebesar  26  emu/gr.  Sedangkan  dari penelitian  (Linda  Silvia,  2013)  yang  mendapatkan  hasil Barium  M-Heksaferit  tanpa  pendopingan  menghasilkan nilai magnetisasi remanensi sebesar 7,72 emu/g dan nilai medan koersivitasnya sebesar 0,09 T dengan lebar kurva histerisis  lebih  besar  dari  kurva  histerisis  BaM  dengan pendopingan [9]. Hal tersebut dikarenakan substitusi ion Zn 2+ terjadi secara serentak pada spin  down dan spin up yang  mengakibatkan  terjadinya  penurunan  pada  nilai medan  koersivitas  dan  medan  saturasinya.  Adanya penurunan nilai dapat dilihat dari gambar kurva histerisis pada  gambar  diatas  yang  menunjukkan  bahwa  kurva histerisis  berbentuk  pipih.  Hal  ini  menandakan  bahwa pada  material  BaM  telah  terjadi  perubahan  sifat kemagnetan  yang  berarti  bahwa  sifat  kemagnetan  BaM sudah berupa material soft magnetic .

## Analisa Sifat Listrik
Dalam  penelitian  kali  ini  juga  dilakukan  karakterisasi konduktivitas  listrik  pada  bahan  Barium  M-Heksaferit, polianilin  dan  campuran  BaM/PANi.  Karakterisasi  ini bertujuan  untuk  mengetahui  kemampuan  material  dalam menghantarkan  arus  listrik.  Pengujian  konduktivitas listrik dilakukan dengan menggunakan metode RCL pada rentang frekuensi 50 Hz sampai dengan 1 MHz. Berikut adalah  hasil  karakterisasi  hubungan  konduktivitas  listrik dengan frekuensi:
Gambar 3.7 Hasil Uji Konduktivitas Listrik pada PANi Besarnya  nilai  konduktivitas  listrik  bergantung  pada material yang digunakan. Nilai konduktivitas listrik pada polianailin  besar  dikarenakan  PANi  merupakan  bahan polimer konduktif. Kemampuan PANi dalam menghantarkan  listrik  terjadi  karena  adanya  ikatan elektron  yang  berpindah  ke  tingkat  energi  yang  lebih tinggi  dan  tingkat  oksidasi  yang  dihasilkan  tergolong dalam  garam  emeraldin  yang  mengalami  setengah oksidasi  dengan  nilai  konduktivitas  pada  tingkat semikonduktor  pada  rentang  10 -7 s/cm  sampai  100  s/cm [10].
Berdasarkan  hasil  pengujian  pada  gambar  4.12  dan pada  Lampiran  F  dapat  dianalisa  bahwa  nilai konduktivitas  PANi  lebih  besar  dari  nilai  konduktivitas BaM dan konduktivitas komposit BaM/PANi yaitu 0,165 pada  frekuensi  1  MHz.  Dalam  hal  ini  polianilin  yang dihasilkan  tergolong  pada  material  yang  bersifat semikonduktor dimana material semikonduktor memiliki kemampuan yang baik dalam hal penyerapan gelombang mikro.  Pada  saat  gelombang  mikro  dikenakan  ke  dalam polianilin/PANi  yang  dikompositkan  dengan  BaM  maka akan  terbentuk  medan  listrik  yang  kemudian  akan dikonversikan menjadi panas.

## Analisa Penyerapan Gelombang Mikro
Mekanisme  serapan  gelombang  radar  dapat  dibagi menjadi dua bagian yaitu serapan gelombang secara aktif dan  secara  pasif.  Apabila  penyerapan  gelombang  terjadi secara aktif maka ketika ada gelombang elektromagnetik datang akan menimbulkan interferensi sehingga gelombang tersebut akan dipancarkan melemah sehingga tidak  dapat  dideteksi  oleh  radar.  Sedangkan  penyerapan gelombang  secara  pasif  terjadi  pada  saat  gelombang elektromagnetik  yang  dipantulkan  kemudian  akan dikonversikan menjadi panas.
Berdasarkan  penjelasan  pada  sub  bab  C  mengenai komposit  BaM/PANi,  material  ini  dapat  digunakan sebagai  bahan  penyerap  gelombang  radar  yang  baik karena  memiliki  potensi  untuk  dapat  meminimalisir reflection loss dari gelombang elektromagnetik. Material komposit  BaM/PANi  diharapkan  dapat  melakukan penyerapan gelombang mikro pada rentang frekuensi X- Band  (8,2  GHz  sampai  12,5  GHz)  sehingga  material  ini dapat  diaplikasikan  pada  teknologi  pesawat  terbang, kapal  siluman  dan  teknologi  militer  lainnya.  Untuk mengetahui  besarnya penyerapan gelombang  mikro oleh material  dapat  dilakukan  pengujian Vector  Network Analyzer (VNA).  Sebelum  dilakukan  pengujian  maka perlu  dilakukan  preparasi  sample  uji  yaitu  dengan  cara mencampurkan  material  komposit  BaM/Pani  sebagai filler dan  cat  sebagai  bahan  perekat.  Setelah  dilakukan pencampuran  kemudian  dilakukan  pelapisan  secara single  layer dengan  metode Dallenbach  Layer yang menggunakan  variasi  ketebalan  dalam  pelapisannya.
Variasi  ketebalan  ini  yakni  1  mm;  1,5  mm;  2  mm;  2,5 mm dan 3 mm. Variasi ketebalan ditentukan berdasarkan 1 4 dari  panjang  gelombang.  Setelah  dilakukan  preparasi sample  uji,  kemudian  dilakukan  karakterisasi  uji  VNA dimana  dari  pengujian  ini  diperoleh  hasil  besarnya  nilai frekuensi dibandingkan dengan besar nilai reflection loss pada  material.  Karena  pada  penelitian  ini  yang difokuskan pada range frekuensi X-Band maka frekuensi yang diaplikasikan berkisar pada range 8 GHz sampai 12 GHz.
Nilai reflection  loss dari  plat  baja  AH36  sebelum dilapisi  dengan  material  RAM  menghasilkan  nilai reflection  loss sebesar  -0,389  dB  pada  frekuensi  8  GHz. Hal  ini  berarti  bahwa  masih  terdapat  gelombang  datang yang  dipantulkan  oleh  plat.  Sedangkan  pada  penelitian ini  plat  yang  telah  dilapisi  oleh  material  RAM menghasilkan  nilai reflection  loss semakin  kecil  yakni sebesar -21,231 dB.
Tabel 3.4 Hasil Identifikasi Penyerap Gelombang Mikro
F (Hz) Reflection Loss (dB) Tanpa pelapisan 1 mm 1,5 mm 2 mm 2,5 mm 3 mm 8 -0,39 -1,46 -2,1 -1,45 -2,35 -3,29 8,5 -0,29 -0,79 -1,37 -1,14 -2,52 -2,20 9 -0,6 -1,39 -2,19 -1,43 -2,73 -4,10 9,5 -0,19 -1,11 -2,05 -1,15 -2,25 -8,28 10 -0,21 -1,72 -2,58 -2,29 -3,51 -8,44 10,5 -0,65 -2,29 -2,66 -2,62 -3,23 -9,64 11 -0,30 -1,92 -2,38 -3,98 -5,99 -21,23 11,5 -0,37 -4,19 -4,55 -11,07 -19,35 -15,40 12 -0,57 -7,23 -7,03 -5,297 -10,13 -11,08
Berdasarkan  tabel  3.4  dapat  dibuat  grafik  hubungan antara  frekuensi  dengan  daya  serap  pada  baja  yaitu sebagai berikut:
Gambar 3.8 Analisa Data Penyerapan Gelombang Mikro
Semakin  tebal  lapisan  yang  dilapiskan  pada  plat  baja maka  akan  semakin  besar  nilai reflection  loss nya.  Hal tersebut  dikarenakan  pada  saat  gelombang  datang dikenakan  pada  plat  baja  yang  dilapisi  material  RAM maka gelombang tersebut akan masuk ke dalam material RAM dan kemudian akan bertumbukan dengan partikel- partikel  dalam  material  tersebut.  Akibat  adanya tumbukan  inilah  gelombang  akan  kehilangan  energi sehingga gelombang tidak akan terpantul kembali.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  Material  Barium  M- Heksaferit  yang  semula  bersifat  hard  magnetik  dapat tereduksi  menjadi  soft  magnetik  setelah  didoping  oleh ion Zn 2+ dengan konsentrasi Zn = 0,3. Hal ini dibuktikan dengan  adanya  penurunan  nilai  medan  koersivitas sebesar 0,25 T. Untuk material dielektrik yakni polianilin
memiliki  sifat  semikonduktor,  hal  tersebut  dikarenakan besar  nilai  konduktivitas  polianilin  sebesar  0,165  S/m berada dalam rentang material semikonduktor. Sedangkan untuk besar nilai reflection loss yang terbesar dihasilkan oleh pelapisan single layer dengan ketebalan 3 mm  yaitu  sebesar  -21,231  dB  pada  frekuensi  11,5  GHz. hal  ini  berarti  bahwa  semakin  tebal  lapisan  komposit BaM/PANi  yang  dilapiskan  pada  plat  baja  maka  akan semakin besar nilai reflection loss nya.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  DIKTI yang  telah  memberikan  dukungan  finansial  melalui Beasiswa  Bidik  Misi.  Penulis  juga  mengucapkan  terima kasih  kepada  Tim  RAM  selaku  tim  dalam  penelitian  ini serta  Prof.  Bagus  Jaya  Santosa  selaku  dosen  wali  yang telah  memberikan  pengalaman  dan  arahannya  kepada penulis.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R.  C.  Pullar,  “Hexagonal  ferrites:  a  review  of  the synthesis,  properties  and  applications  of  hexaferrite ceramics,” Prog.  Mater.  Sci. ,  vol.  57,  no.  7,  pp. 1191–1334, 2012.
[2] F.  R.  Sholihah  and  M.  Zainuri,  “Pengaruh  Holding Time  Kalsinasi  Terhadap Sifat  Kemagnetan  Barium M-Hexaferrite  (BaFe12-xZnxO19)  dengan  Ion Doping Zn,” J. Sains Dan Seni ITS , vol. 1, no. 1, pp. B25–B29, 2012.
[3] I. N.  Saidah  and  M. Zainuri,  “Pengaruh  Variasi  pH Pelarut  HCl  Pada  Sintesis  Barium  M-Heksaferrit Dengan  Doping  Zn  (BaFe11,  4Zn0,  6O19) Menggunakan  Metode  Kopresipitasi,” J.  Sains  Dan Seni ITS , vol. 1, no. 1, pp. B41–B46, 2012.
[4] N.  Rosana  and  N.  P.  Putri,  “Penambahan  Fly  Ash pada  Komposit  Polianilin/HCl/Fly  Ash,” J.  Mhs. Teknol. Pendidik, vol. 1, no. 1, 2012.
[5] A. Syamsir and others, “Sintesis Nanokomposit PAni/TiO2/Karbon Sebagai Penyerap Gelombang Mikro,” J. Fis. Unand , vol. 1, no. 1, 2012.
[6] A. G. MacDiarmid, J. C. Chiang, A. F. Richter, Epstein, and AJ, “Polyaniline: a new concept in conducting polymers,” Synth. Met. , vol. 18, no. 1, pp. 285–290, 1987.
[7] A. J. Epstein, J. M. Ginder, F. Zuo, R. W. Bigelow, H.-S. Woo, D. B. Tanner, A. F. Richter, W.-S. Huang, and A. G. MacDiarmid, “Insulator-to-metal transition in polyaniline,” Synth. Met. , vol. 18, no. 1, pp. 303–309, 1987.
[8] J. Jiang, L.-H. Ai, D.-B. Qin, H. Liu, and L.-C. Li, “Preparation and characterization of electromagnetic functionalized polyaniline/BaFe 12 O 19 composites,” Synth. Met. , vol. 159, no. 7, pp. 695– 699, 2009.
[9] L.  Silvia,  K.  C.  Rosyidah,  and  M.  Zainuri, “Pengaruh  Ion  Doping  Zn  pada  Sifat  Kemagnetan Barium  M-Heksaferit  BaFe12-  xZnxO19  berbasis Pasir  Besi  Tulungagung,” J.  Fis.  Dan  Apl. ,  vol.  9, no. 3, pp. 121–124, 2013.
[10] H. Prastiwi, Analisis Pengaruh Penambahan Serbuk Tembaga  Terhadap  Sifat  Listrik  Dan  Sifat  Optik Polianilin (PANi) . Skripsi, 2012.