The Effect of Sintering Temperature on The Properties of CaCu3Mn4O12 (CCMO) Synthesized Via Solid State Reaction

Abstract

Sintesis CaCu3Mn4O12 (CCMO) telah berhasil dilakukan dengan metode reaksi fasa solid . Senyawa oksida komersial yaitu kalsium karbonat, tembaga oksida dan mangan oksida digunakan untuk preparasi CCMO. Karbonat dan oksida ditimbang berdasarkan rasio stoikiometri dan dicampur menggunakan ball milling selama satu jam. Campuran kemudian dikalsinasi pada suhu 850°C selama 12 jam dan disintering pada suhu 1000°C, 1050°C, 1070°C dan 1090°C selama 24 jam. Pembentukan CCMO ditunjukkan melalui difraksi sinar-X (XRD). Analisis mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), sedangkan kerapatan dan porositas bulk diukur menggunakan teknik Archimedes. Efek suhu selama sintering pada mikrostruktur dan sifat listrik juga dilakukan. Campuran bereaksi seluruhnya dan membentuk CCMO pada suhu 850°C. Hasil ini menunjukkan peran penting suhu sintering pada sifat fisik dan listrik pada CCMO. Analisis mikrostruktur menunjukkan adanya hubungan penggabungan yang kuat antar bulir yang jelas terlihat pada suhu 1090°C selama 24 jam. Proses ini meningkatkan kepadatan pellet yang disinter dan menunjukkan pembentukan aliran konduksi baru dan pengurangan daerah efektif antar bulir untuk arus transport melalui sifat resistivitas. Pengamatan dengan SEM juga menunjukkan adanya pengurangan porositas mikrostruktur ketika suhu dinaikkan bervariasi dari 36,6% menjadi 0,5%. Sementara resitivitas CCMO menurun dari 18,1 X 103 Ὠm menjadi 7,96 X 103 Ὠm dengan adanya peningkatan suhu sintering.