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Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne für die Hochfrequenztechnik. In der Hochfrequenztechnik, insbesondere in der Nachrichtentechnik sind Kerne für Filter- und Pupinspulen erwünscht, deren Permeabilität In einem grösseren Bereich der Feldstärke'konstant ist und. deren Verluste-insbesondere Hystereseverluste-möglichst klein sind. Der Bereich der Feldstärke, der hier interessiert, erstreckt sich etwa bis zu einigen hundert mOe. Die Forderung nach geringeren Verlusten ist umso schwerer zu erfüllen, je kleiner die Werkstoffpermeabilität ist. Die Verringerung der Werkstoffpermeabilität ist normalerweise zwangsläufig mit einer Erhöhung der Koerzitivkraft und dadurch mit einer Erhöhung der Hystereseverluste verbunden.
Kleine Permeabilitäten wählt man. dann, wenn man die Scherung in Form eines Luftspaltes vermeiden und wenn man die fre- quenzabhängigen Verluste bei höheren Frequenzen klein halten will. Um die Forderung nach einer konstanten Permeabilität und nach möglichst kleinen Verlusten zu erfüllen, schlägt die Erfindung einen magnetisierbaren Kern zu schaffen vor, der aus magnetisierbaren Oxyden mit einer bei mittleren Feldstärken eingeschnürten Hystereseschleife, sogenannten Perminvarschleife, besteht.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne mit einer bei mittleren Feldstärken eingeschnürten und bei geringen Feldstärken kaum geöffneten HystereseSchleife (Perminvar-Schleife) ist gekennzeichnet
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HerstellungSintern der Mischung und durch sehr langsames Abkühlen des Sinterprodüktes, insbesondere mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 C/h, in dem Temperaturbereich von etwa 6000 C. bis unterhalb 100e C.
Magnetisierbare Oxyde mit einer Perminvarschleife zeigen bei wechselnder Aussteuerung verschiedene Schleifenformen, die aus den Figuren zu ersehen sind. Bei geringer Feldstärke ergibt sich eine geradlinige, kaum geöffnete Schleife (Fig. la). Vergrössert man das Wechselfeld, so ergibt sich eine stark eingeschnürte Schleife mit sehr geringer Remanenz (Fig. lib). Bei weiterer Steigerung der Feldstärke setzen sich an die Magnetisierungsschleife oben und unten die üblichen nahezu reversiblen Schleifenäste an (Fig. lc).
Hiebei verbreitert sich die Schleife, bleibt aber noch stark eingeschnürt. Bei nochmaliger Steigerung des Feldes ergibt sich schliesslich eine fast normale Magnetisierungsschleife (Fig. kid). Durch diese starke Aussteuerung wird aber der Permin- varcharakter. der magnetisierbaren Oxyde nicht beseitigt, denn bei abnehmendem Wechselfeld erscheinen dieselben Schleifen in umgekehrter Reihenfolge. Im Bereich geringer Aussteuerung ist also die Feldstärke praktisch konstant (daher die Bezeichnung "Perminvarschleife") und die Hystereseverluste sind infolge der kaum geöffneten Magnetisierungsschleife sehr gering. Die Verwendung von magnetisierbaren Kernen in der Hochfrequenztechnik liegt vornehmlich in diesem Bereich.
Die magnetisierbaren Oxyde mit Perminvarschleifen zeigen zwei oder mehr Sorten von Kristalliten mit stark unterschiedlicher Korngrösse, d. h. es tritt ein zwei- oder mehrphasiges Gefüge auf. So lassen sich z. B. zwei Sorten von Kristalliten in etwa gleichem Volumenverhältnis mit den Korngrössen 1-3 bzw. 10- 50 p. feststellen.
Zur Ausbildung einer guten Perminvarschleife ist das Vorhandensein mehrerer Phasen, die verschiedene Koerzitivkräfte haben, notwendig.
Des weiteren schlägt die Erfindung vor, dass über 50 Molto Eisenoxyd und ein oder mehrere zur Bildung eines magnetisierbaren Oxydwerkstoffes geeignete Metalloxyde und ein Zusatz von Kobaltoxyd gemischt werden und diese Mischung nach der Sinterung mindestens von oberhalb der höchsten Curie-Temperatur der in dem Stoff enthaltenen Phasen, insbesondere von etwa 6000 C, bis Zimmertemperatur sehr langsam abgekühlt wird.
Die gewünschten Ergebnisse werden auch erzielt, wenn man an Stelle eines oder mehrerer
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Oxyde bei den oben beschriebenen Verfahren ganz oder teilweise ein oder mehrere entsprechende, vorgesinterte Materialien benutzt. Durch diese Massnahme wird z. B. von vornherein die Schrumpfung der Kerne beim Sintern verringert.
Als zur Bildung eines weichmagnetischen Stoffes geeignete Oxyde kommen z. B. Oxyde des Nickels, Mangans, Kupfers, Magnesiums, Chroms und bzw. oder Bleis in Frage. Die magnetischen Werte der Kerne hängen in bestimmtem Masse von den verwendeten Oxyden ab. Auch muss sich die Sinterbehandlung, insbesondere auch die Atmosphäre, nach den Bestandteilen der Mischung richten. Wird als Oxyd z. B. vorwiegend Nickeloxyd verwendet, so wird der Stoff zweckmässig zwi-
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Enthält die Mischung dagegen Kupferoxyd, so ist eine niedrigere Sintertemperatur, vorzugsweise zwischen 1000 und 11000 C, zu wählen. Die Sinteratmosphäre richtet sich auch nach der Hauptkomponente, so wird z. B. ein manganoxydhaltiger Werkstoff in Stickstoff mit geringem Sauerstoffgehalt gesintert.
Bei einem Oxydwerkstoff, der aus über 50 Mol-% Eisenoxyd, Magnesiumoxyd und eventuell Zinkoxyd und einem Kobaltoxydzusatz zusammengesetzt ist, hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Verluste geringer sind als bei einem Stoff, der Nickeloxyd an Stelle von Magnesiumoxyd enthält. Bei den bekannten Oxydwerkstoffen ohne Perminvarcharakter haben dagegen magnesiumoxydhaltige Stoffe höhere Verluste als nickeloxydhaltige.
In vielen Fällen haben die erfindungsgemäss hergestellten Kerne, die mehrere der genannten Oxyde enthalten, z. B. Manganoxyd und Magnesiumoxyd bessere Eigenschaften als solche, die nur eines dieser Oxyde enthalten.
Enthält der Oxydwerkstoff Manganoxyd, so sind bei der Abkühlung besondere Vorkehrungen zu treffen. Es besteht nämlich die Gefahr, dass das Manganoxyd durch Aufnahme von Sauerstoff in eine andere Valenzstufe übergeht, was unerwünscht ist. Es ist zweckmässig, die Abkühlung, insbesondere wenn der Stoff über 20 Molto Manganoxyd enthält, mindestens unterhalb von 11000 C bis herunter zu etwa 6000 C in reinem Stickstoff vorzunehmen. Die Abkühlung bis 11000 C und unterhalb 6000 C kann in Luft, aber auch in Stickstoff durchgeführt werden.
Durch einen Zusatz von Zinkoxyd zur Ausgangsmischung können die gewünschten Eigenschaften der Kerne noch verbessert werden.
Magnetisierbare Kerne lassen dann Perminvareigenschaften erwarten, wenn sie z. B. aus Oxyden in der Zusammensetzung etwa 50-80 Mol-oxo Fe2Og, 8-50 Mol-O/oNiO, 0-35 Mol-0/o ZnO, 0-40 Mol-"/. MnO und 0, 2-5 Mol-Ofo CoO bestehen.
Es hat sich herausgestellt, dass bei Kernen verschiedener Zusammensetzung, die nach dem Ver- fahren der Erfindung hergestellt sind, das Produkt aus der Anfangspermeabilität t'a und dei Uffnungsfeldstärke"Hp'Werte auch über 100, z. T. über 300, annimmt. Unter Uffnungsfeld- stärke" wird hier die Feldstärke verstanden, bei der sich die Hystereseschleife gerade zu öffnen beginnt.
Ist eine grosse Offnungsfeldstärke erwünscht, so ist das gemäss der Erfindung dadurch zu erreichen, dass ein höherer Eisen- (vorzugsweise bis 65 Mol- /o) und/oder kleinerer Zinkoxydgehalt gewählt wird. Wird dagegen eine hohe Permeabilität gefordert, so ist dies durch geringeren Eisen-und/oder grösseren Zinkoxydgehalt zu erreichen.
Durch den Zusatz des Kobaltoxydes kann auch der Temperaturbereich, in dem die Perminvareigenschaften der Kerne auftreten, eingestellt werden. Bei einem geringen Kobaltoxydzusatz bis herunter zu etwa 0, 1 Gew.- /o wird der Temperaturbereich zu tieferen Temperaturen hin verschoben. Ein höherer Kobalioxydzusatz bis zu etwa 1 Gew.- /o führt zu einer Verlagerung des Temperaturbereiches zu höheren Temperaturen hin.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt auch den Temperaturkoeffizienten der Permeabilität der Kerne in weiten Grenzen, z. B. von +3000. 10-6 1"C bis-3000. 10-6 10 C, zu regeln. Ein negativer Temperaturkoeffizient wird erhalten, wenn eine relativ geringe Sintertemperatur, z. B. etwa 12000 C angewendet wird, während sich durch Sinterung bei einer relativ hohen Temperatur, z. B. etwa 13500 C, ein positiver Temperaturkoeffizient einstellt.
Wie oben ausgeführt ist, werden die gesinterten Oxyde in einem Temperaturbereich von etwa 6000 C bis Zimmertemperatur sehr langsam abgekühlt. Die geringe Abkühlgeschwindigkeit kann während der gesamten Abkühlung eingehalten werden. Es ist jedoch auch möglich, diese ausschliesslich in dem bezeichneten Temperaturgebiet anzuwenden. Für den letzten Fall erfolgt die Abkühlung der gesinterten Oxyde zweckmässigerweise mit zwei oder mehreren verschiedenen Geschwindigkeiten. Die Abkühlung von der Sintertemperatur bis zu einer Temperatur etwas oberhalb der höchsten Curie-Temperatur, wird z. B. mit einer Geschwindigkeit von 1000 C/h vorgenommen.
Die langsame Abkühlung der gesinterten Oxyde, die mindestens in dem Temperaturbereich etwas oberhalb der höchsten Curie-Temperatur bis unter 1000 C erfolgt, beträgt zweck- mässig etwa 300 C/h. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abkühlung bei einer Temperatur unterhalb etwa 6000 C abgebrochen wird, d. h., dass die Temperatur dort eine Zeitlang, z. B. etwa 8 Stunden, konstant gehalten wird.
Für besondere Zwecke ist nach der Abkühlung eine nochmalige Temperung der Kerne und eine anschliessende stufenweise Abkühlung zweckmä- ssig.
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Die Formgebung. der Kerne kann vor oder nach der Sinterung, u. zw. nach einem der bekann- ten Verfahren, z. B. Formpressen, Strangpressen, Formspritzen, erfolgen. Beim Formgeben nach der Sinterung ist eine weitere Temperung nach dem mechanischen Bearbeiten zweckmässig. Ist der Kern vor dem Sintern bereits vorgeformt und es findet nach Sinterung und Abkühlung eine nachträgliche Bearbeitung, z. B. Schleifen, statt, so wird der Kern nach dieser Bearbeitung nochmals getempert. Auch ist es möglich, eine aus der Aus- gangsmischung gepresste Masse zu sintern,. nach der Abkühlung wieder zu zermahlen, dieses Pulver nochmals zu tempern und aus diesem Pulver unter Zugabe von Bindemitteln, Kerne zu formen.
Die erfindungsgemässe Kerne zeichnen sich durch ausserordenlich geringe Verluste aus, d. h. der neue Werkstoff erlaubt das Erstellen von magnetisierbaren Körpern mit praktisch kaum wirksamer Dämpfung und damit sehr hoher Güte.
Deshalb schlägt die Erfindung des weiteren vor, diese Körper als magnetische Belastung hoher Güte für elektrische Hochfrequenzleiter zu verwenden. Besonders geeignet sind diese Körper als magnetische Belastung für konzentrierte Leiteranordnungen, insbesondere Schwingkreisspulen fjr höchste Frequenzen. Bei diesen Spulen für höchste Frequenzen, z. B. im Ultrakurzwellenbereich und darüber sind nur wenige Windungen, meist nur eine oder ein Bruchteil davon erforderlich.
Es ergeben sich hiedurch ausserordentlich einfach geformte Leiteranordnungen, die gemäss der Erfindung mit einem Körper aus magnetisierbaren Oxyden mit sogenannter Perminvarschleife ma-
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stung bewirkt eine Konzentration des den Leiter umgebenden magnetischen Feldes. Dadurch wird die Leiteranordnung gegenüber den Fremdfeldeinflüssen unempfindlich und bildet selbst kein Streufeld nach aussen aus. Durch die magnetische Be- lastung wird die Induktivität der Leiteranordnung erhöht, was auch eine Erhöhung der Güte gegenüber einer Anordnung ohne magnetische Belastung mit sich bringt.
Die erfindungsgemässe magnetische Belastung ist jedoch auch für langgestreckte Leiter, insbesondere für Kabel hoher Güte geeignet. Hier kann die Belastung in Form eines Bandes, das z. B. aus einem Pulver oxydischer Stoffe mit Perminvarschleife verestzt mit einem Bindemittel oder auf oder eingebracht in ein Isolierstoffband besteht, um den Leiter wendelförmig gewickelt sein. Auch als kompakte Masse kann die Belastung den Leiter fortlaufend umgeben oder in Form von Röhrchen oder Perlen auf ihm aufgeschoben sein.
Die magnetische Belastung kann je nach den Erfordernissen in gewünschter Weise über den Leiter verteilt sein, insbesondere ist es, wenn ein über die Leiterausdehnung konstantes magnet-
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gnetische Belastung stetig auszubilden.
'Die magnetische Belastung umgibt zur Erhö- hung ihrer Wirkung zweckmässig den Leiter all- seitig. Sie kann in Form eines zylindrischen Roh- res, das mit ein oder mehreren Bohrungen ver- sehen ist, ausgebildet sein. Auch eignet sich ein zylindrischer Körper mit relativ geringer Wand- stärke nach Art eines Röhrchens. besonders f : il eine auf einen Leiter aufcshiebbare magnetische
Belastung. Des weiteren ist es möglich, den ma- gnetisiel1baren Körper in kleine Stücke aufzutei- len, d. h. die magnetische Belastung nach Art bekannter Isolierperlen auszubilden. Insbesondere die letzte Form ermöglicht es, auf einen Leiter mehr oder weniger Perlen aufzufädeln und damit einen gewünschten Wert der Induktivität des Leiters einzustellen.
Die Perlen können auch ver- schiedene Längen und bzw. oder Dicken haben. Sie gewähren ausserdem dem magnetisch belasteten Leiter eine gewisse Beweglichkeit.
Der Körper nach der Erfindung kann vorteilhaft auch als Magneilkum einer Koaxialleitung verwendet werden, indem er den Raum zwischen Axialleiter und Mantel ausfüllt. Diese Koaxialleitung kann, wenn sie einseitig kurzgeschlossen ist und ihre Länge ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der Betriebswellenlänge ist, als Schwingkreis arbeiten. Die Koaxialleitung kann, auch wenn sie nicht in ihrer Länge auf die Betriebsfrequenz abgestimmt ist, Teil eines, vorzugsweise durch einen Trimmerkondensator, ab- stimmbaren. Schwingkreises sein.
Um ein Verrutschen der Hohlkörper auf dem Leiter zu vermeiden, ist der Leiter mit einem elastischen Stoff geringer dielektrischer Verluste überzogen und sind auf diesen überzogenen Leiter die als Belastung dienenden magnetisierbaren Körper aufgebracht.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Kerne zeigen einen Verlauf der Permeabilität in Abhängigkeit von der Frequenz, der in einem weiten Frequenzbereich konstant ist und in der Nähe der gyromagnetischen Grenzfrequenz stark ansteigt und dann erst in bekannter Weise abfällt. Gegenüber bekannten Kernen ergibt sich hiedurch eine Vergrösserung des ausnutzbaren Permeabilitätsbereiches, was die Verwendung der Kerne z. B. auch für Hochfrequenz- übertrager besonders günstig macht. Die Kerne werden ferner für Filter- und Pupinspulen ver- wendet.
Um. die gewünschten geringen Verluste und die konstante Permeabilität Im Betriebszustand zu erhalten, werden die Spulen höchstens bis zu einer Feldstärke, bei der sich die Hystereseschleife praktisch noch nicht öffnet, sogenannte Off- nungsfeldstärke, betrieben. Man kann mit den erfindungsgemäss hergestellten Kernen Spulenanordnungen erstellen, deren Güte weit über 1000 liegt, z. B. wurde in einem Fall eine Güte von etwa 1500 erreicht.
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Den Figuren der Zeichnung sind verschiedene
Ausführungsformen der Erfindung und daraus auch nähere Einzelheiten zu entnehmen : In Fig. la-d sind die Hystereseschleifen des erfindungs. gemässen Kernes bei verschieden grosser Aussteue- rung wiedergegeben. In Fig. 2 ist ein magneti- sierbarer Ringkern dargestellt, dessen Hysterese- schleife bei mittleren Feldstärken eingeschnürt ist.
Selbstverständlich zeigen sich die Perminvarschlei- fen. auch bei jeder andern Kernform, so z. B. bei
Stabkernen, Schalenkernen u. a.
In Fig. 3 ist der haarnadelförmige Leiter 1 längs seiner beiden
Schenkel von Röhrchen 2 und 3 aus einem ma- gnetisierbaren Werkstoff mit sogenannter Perminvarschleife, deren Innenquerschnitt dem Quer- schnitt des Leiters, gegebenenfalls unter Berück- sichtigung eines überzuges, angepasst ist, umgeben, während in Fig. 4 durch zwei Längsbohrungen eines als magnetische Belastung dienenden magnetisierbaren Körpers 4 ein Leiter 5 hin- durchgefädelt ist. Der Leiter kann auch mehrmals durch die Bohrungen geführt sein, wobei der Bohrungsquerschnitt entsprechend dem Querschnitt der Leiter zu wählen ist. Fig. 5 zeigt eine langgestreckte Leiteranordnung, z. B. im Schnitt.
Der Leiter 6 ist von der hohlzylindrischen magnetischen Belastung 7 umgeben. Um die Leiteranordnung ist ein Mantel 8 gelegt, der einmal als Umhüllungs- und Schutzschicht aus Isolierstoff dienen kann. Der Mantel kann aber auch metallisch sein und dann stellt die Leiteranordnung ein koaxiales Kabel dar. Fig. 6 zeigt eine Koaxialleitung im Schnitt, die aus dem Axialleiter 9, der erfindungsgemässen magnetischen Belastung 10 und dem metallischen Mantel 11 besteht. An einer Seite ist die Koaxialleitung mittels einer Platte 12 abgeschlossen, d. h. Axialleiter und Mantel sind kurzgeschlossen. Am andern Ende der Koaxialleitung ist ein regelbarer Kondensator angebaut, dessen eine Elektrode 13 mit den ringförmigen Platten 14 mechanisch und elektrisch mit dem Mantel 11 verbunden ist.
Auf dem Axialleiter 9 ist die andere, durch einen Spindeltrieb 15 kontinuierlich in Achsrichtung verschiebbare, Elektrode 16 des Kondensators mit ihren Platten 17 angeordnet und steht mit diesem in elektrischer Verbindung. Die Leiteranordnung in Form einer Koaxialleitung und der Trimmerkondensator wirken zusammen als abstimmbarer Hochfrequenzschwingkreis.
Die um den Leiter allseitig angeordnete magnetische Belastung stellt für das magnetische Feld des Leiters einen geschlossenen Kreis dar, wodurch die Eigenschaften, insbesondere die Permeabilität des Werkstoffes sehr gut ausgenutzt werden können. Z. B. wird bei einer Koaxialleitung die Induktivität um den Faktor der Werk- 5toffpermeabilität erhöht, während bei der magnetisch belasteten Einfachleitung der Faktor bis etwa die halbe Werkstoffpermeabilität betragen kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann z. B. in den in den folgenden Beispielen beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Beispiel l : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 57, <SEP> O <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 27, <SEP> 5 <SEP> " <SEP> NiO
<tb> 3, <SEP> 0 <SEP> MnO <SEP>
<tb> 12, <SEP> 5"zen0.
<tb>
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gesetzt. Die aus der Mischung hergestellten Kerne werden zwei Stunden lang bei 12700. C gesintert und anschliessend während der Dauer von 40 Stunden bis auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Die Anfangspermeabilität der nach dem Verfahren hergestellten Kerne beträgt ! a=40, der relative Verlustbeiwert tg & / bei 1 MHz 14, bei 4 MHz 16, 5 und bei 10 MHz 36. 10-6, der relative Hysteresebeiwert h/ 2=3.10-3 cm/kA und die Offnungsfeldstärke Hp=6, 3 Oe.
Die Grösse h in dem relativen Hysteresebeiwert h/p ist aus dem Verlustwiderstand R des Kerns in üblicher Weise definiert. Der Verlustwiderstand einer Torroidspule mit einem Kern wird gesetzt R=hHfL.
Hier ist das H das Spulenfeld, f die Frequenz des Spulenstromes, L die Induktivität der Spule ; it ist die Permeabilität.
Die Grösse h/ ist besonders zur Charakterisierung der Hystereseverluste eines Kernmaterials geeignet, weil sie gegenüber Scherungen des Kernmaterials (z. B. durch enge Luftspalte) invariant ist. Diese Zusammenhänge sind u. a. in dem Buch "Ferromagnetismus" von Becker und Döring, 1939, Seite 426, erläutert.
Beispiel 2: Die Oxde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 57,0 <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 27, <SEP> 5 <SEP> " <SEP> MgO
<tb> 3, <SEP> 0"MnO
<tb> 12, <SEP> 5"zen0.
<tb>
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ne werden zwei Stunden lang bei 12700 C ge- : sintert und anschliessend während der Dauer von 40 Stunden bis auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die Anfangspermeabilität der nach dem Verfah-
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<tb>
<tb> tgb/58 <SEP> Mol- < '/. <SEP> Fe203 <SEP>
<tb> 32 <SEP> " <SEP> NiO <SEP>
<tb> 3"MnO
<tb> 7 <SEP> " <SEP> ZnO. <SEP>
<tb>
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Mischung wird 0, 6 Gew. -Ofo CoO zu- Jgesetzt. Die aus der Mischung hergestellten Kerne werden zwei Stunden lang bei 12600 C gesintert
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und anschliessend während, der Dauer von 40 Stunden bis auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Die Anfangspermeabilität der nach dem Verfahren hergestellten Kerne beträgt sta=15, der relative Verlustbeiwert tg#/ bei 10 MHz 48, bei 50 MHz 160. 10-6 und die Offnungsfeldstärke Hp=7, 7 Oe.
Beispiel 4 : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 58 <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 32 <SEP> " <SEP> MgO
<tb> 3"MnO
<tb> 7"ZnO.
<tb>
Dieser Mischung wird 0,6 Gew.-% CoO zugesetzt. Die aus der Mischung hergestellten Kerne werden 2 Stunden lang bei 12600 C gesintert und anschliessend während einer Dauer von 40 Stun- den bis. auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die Anfangspermeabilität der nach dem Verfahren hergestellten Kerne beträgt pua=17, der relative Verlustbeiwert tgÏ/ ! J. bei 10 MHz 43, bei 50 MHz 105.10-6 und die Öffnungsfeldstärke Hp= 11 Oe.
Beispiel 5 : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 58 <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 39 <SEP> " <SEP> MgO <SEP>
<tb> 3"MnO.
<tb>
Dieser Mischung wird 0, 6 Gew.-'Vo CoO zugesetzt. Die aus. der Mischung hergestellten Kerne werden 2 Stunden lang bei 1260 C gesintert und anschliessend während der Dauer von 40 Stunden bis auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Die Anfangspermeabilität. der nach dem Verfahren hergestellten Kerne beträgt a=6, der relative Verlustbeiwert tg#/ bei 100 MHz 300, bei 200 MHz 850.10-6 und die Öffnungsfeldstärke Hp=21 Oe.
Beispiel 6: Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 58 <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 42"MnO.
<tb>
Dieser Mischung wird 0, 4 Gew.- /o CoO zugesetzt. Die aus dieser Mischung hergestellten Kerne werden 3 Stunden lang'bei 12500 C gesintert und anschliessend ibis 11000 ein 1% Stunden in Luft und dann innerhalb von 18 Stunden in Stickstoff (. Sauerstoffgehalt < 0, 02 < '/o) bis unterhalb 100 C abgekühlt. Nach der Abkühlung werden die Kerne nochmals 1 Stunde bei 5500 C in Luft getempert, anschliessend in 5 Stunden auf 450a C und dann in 8 Stunden auf unterhalb von 1000 C abgekühlt. Die Anfangspermeabilität der Kerne beträgt a=94, der relative
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EMI5.5
<tb>
<tb> 58 <SEP> Molto <SEP> Fie203
<tb> 32"MnO
<tb> 10 <SEP> " <SEP> MgO. <SEP>
<tb>
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7 Gew.-"/o CoOStickstoff ( Sauerstoffgehalt α0,02%) bis unterhalb 100 C abgekühlt.
Nach der Abkühung werden. die Kerne während 1 Stunde bei 550 C in Luft getempert und dann innerhalb 5 Stunden auf 450 C und anschliessend während 18 Stunden auf unterhalb 1000 C abgekühlt. Die An- fangspermeabilität der Kerne beträgt a=60, der relative Verlustbeiwert tg8/ =18. 10-6 bei 0, 1 MHz, der relative Hysteresebeiwert h/ 2=3. 10-3 cm/kA und die öffnungfeldstärke Hp=4, 3 Oe.
Beispiel 8 : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
EMI5.7
<tb>
<tb> 57,3 <SEP> Mol-% <SEP> Fe2O3
<tb> 19, <SEP> 3"Ni0
<tb> 22, <SEP> 2"7-no
<tb> 1, <SEP> 2 <SEP> " <SEP> CoO.
<tb>
Die Mischung wird zu einem Ringkern gepresst und der Kern bei 12400 C zwei Stunden lang gesintert. Der Kern wir. d innerhalb von 16 Stunden auf 600 C abgekühlt. Die Anfangspermeabilität beträgt a=140, der relative Verlustbeiwert tg#/ =28.10-6 (1 MH) und die Offnungsfeld- stärke Hp=2, 4 Oe.
Beispiel 9 : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 57, <SEP> 5 <SEP> Mol-0/eFe203 <SEP>
<tb> 38, <SEP> 6 <SEP> " <SEP> NiO
<tb> 2, <SEP> 95"MnO
<tb> 0, <SEP> 95"CoO.
<tb>
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lang gesintert. Die Abkühlung erfolgt innerhalb von 40 Stunden bis auf Zimmertemperatur. Die Anfangspermeabilität des Kernes beträgt a=11, der relative Verlustbeiwert tg#/ =23.10-6 bei 1 MHz, der relative Hysteresebeiwert h/ 2= 5. 10- cm/kA und die öffnungsfeldstärke Hp= 15, 8 Oe.
Beispiel 10: Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
EMI5.10
<tb>
<tb> 56, <SEP> 0 <SEP> Mol-% <SEP> Fej <SEP> ! <SEP> 03 <SEP>
<tb> 14, <SEP> 7"Ni0
<tb> 25, <SEP> 5 <SEP> 3'ZnO <SEP>
<tb> 2, <SEP> 9 <SEP> " <SEP> MoO
<tb> 0, <SEP> 9 <SEP> " <SEP> CoO. <SEP>
<tb>
Der geformte Kern wird 2 Stunden lang bei 1270 C gesintert und innerhalb von 40 Stunden auf Zimmertemperatur abgekühlt. Der Kern zeigt eine Anfangspermeabilität pua=210 und einen relativen Verlustbeiwert tg#/ =17,0.10-6 bei 1 MHz. Die Offnungsfeldstärke des Kernes beträgt 0,5Oe.
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<tb>
<tb> 61 <SEP> Mol.-% <SEP> Fe2O3
<tb> 14, <SEP> 4 <SEP> " <SEP> NiO
<tb> 3, <SEP> 15" <SEP> MnO <SEP>
<tb> 19,85" <SEP> ZnO
<tb> 1, <SEP> 6" <SEP> CoO. <SEP>
<tb>
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gültige Kernform gebracht ist, wird der Kern bei 12400 C 2 Stunden lang gesintert. Anschliessend wird der Kern langsam innerhalb von 24 Stunden bis auf 1000 C abgekühlt.
Der Kern zeigt eine Anfangspermeabilität von sot=80 und einen bezogenen Hysteresebeiwert h/ von zirka 2. 10-3 cm/kA.
Beispiel 12 : Die Oxyde werden in folgender Zusammensetzung gemischt :
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<tb>
<tb> 56,2 <SEP> Mol. <SEP> -% <SEP> Fe2O3
<tb> 27, <SEP> 1"nui0
<tb> 3 <SEP> " <SEP> MnO <SEP>
<tb> 12, <SEP> 3 <SEP> " <SEP> ZnO <SEP>
<tb> 1, <SEP> 4 <SEP> " <SEP> CoO. <SEP>
<tb>
Nachdem die Mischung in die gewünschte endgültige Kernform gebracht ist, wird der Kern bei 12500 C 2 Stunden lang gesintert. Anschliessend wird der Kern langsam innerhalb von 24 Stunden
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C abgekühlt.Hysteresebeiwert h/j etwa 6. 10-3 cm/kA. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Ringkern zeigt nach Aufbringen einer Wicklung bei einer Induktivität von etwa 80 H eine Güte Q von etwa 1000 in einem Frequenzbereich von 0, 6 bis 2, 2 MHz.
Der Eisenoxydgehalt der Ausgangsmischung kann auch höher als in den Beispielen angegeben gewählt werden. So zeigen z. B. auch Kerne, die etwa 97 Mol-% Fe2O3 enthalten, gute Perminvareigenschaften.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne mit einer bei mittleren Feldstärken eingeschnürten und bei geringen Feldstärken kaum geöffneten Hysterese-Schleife (Perminvarschleife), gekennzeichnet durch die Bereitung einer Mischung von Ferrite bildenden Metalloxyden aus mehr als 50 Mol.-% Eisenoxyd, 0,2-5 Mol.-% Kobaltoxyd und einem oder mehreren andern Metallxoyden, durch Sintern der Mischung und durch sehr langsames Abkühlen des Sinterpro- duktes, insbesondere mit einer Geschwindigkeit
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etwa 6000 C bis unterhalb 1000 C.