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ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI, Société Anonyme, résidant à BRUXELLES.
PERFECTIONNEMENTS AUX FERRITES.
La présente invention est relative à un matériau à caractéristiques magnétiques améliorées et à son procédé de fabrication.
L'invention a pour objet l'obtention de ferrites mixtes à caracté- ristiques améliorées permettant de répondre plus judicieusement aux exigences de leur utilisation dans les domaines de T.S.F.,télévision,radar, téléphonie, etc. comme transformateurs, noyaux d'inductance,barreaux d'antenne,noyaux pour bobines de déflexion, bobines de Pupin, etc..
L'invention a pour but d'obtenir un matériau magnétique : - à très faibles pertes, - à haute perméabilité, - à très haute résistivité, - dont l'utilisation soit possible dans une gamme étendue de fré- quences, - à faible constante de magnétostriction.
On connaît un mode de préparation de ferrites mixtes qui consiste à mélanger intimement les oxydes des différents métaux destinés à former les ferrites, de les mouler sous haute pression et de les fritter à haute tempé- rature sous une atmosphère contrôlée.
Il est également connu que pour ramener à des valeurs voisines de zéro le coefficient de magnétostriction des ferrites mixtes, on introduit dans la composition de départ un excès d'oxyde de fer Fe203 qui se transforme lors du frittage final en ferrite de fer (ou magnétite) FeFe204 (ou Fe304).
Ce ferrite de fer a un coefficient magnétostrictif très élevé et positif qui compense le coefficient négatif des autres ferrites.
Il est connu également que la présence de ferrite de fer dans le matériau (la résistivité de ce ferrite de fer étant beaucoup plus faible que celle des autres ferrites), augmente la conductibilité de l'ensemble, rendant celui-ci beaucoup plus sujet aux pertes par courants de Foucault aux
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hautes fréquences.
La présente invention consiste à former une solution solide d'un ferritemixtecontenant du ferrite de fer et d'un composé oxygéné de très grande résistivité et possédant la structure cristalline du type spinelle des ferrites.
De préférence, le composé oxygéné de très grandes résistivi- té et possédant la structure cristalline du type spinelle des ferrites sera constitué par des chromites du type MCr204 ou des cobaltites du ty- pe MC0204 où M est un métal bivalent tel que Mn; Ni, Mg, etc...
Le composé oxygéné d'addition entrant en solution solide avec les ferrites mixtes contribue à augmenter la résistivité électri- que de l'ensemble, tout en lui conservant un coefficient de magnétostric- tion voisin de zéro.
L'addition en composé oxygéné peut atteindre une quantité de l'ordre de 20 moles %. Le composé oxygéné peut être obtenu à partir de poudres d'oxydes portées à 900-1300 C sous air, azote ou oxygène pen- dant un temps variant de 1 à 6 heures. L'introduction de ce composé oxy- géné peut modifier les moments magnétiques partiels des ions dans les si- tes tétraédriques et les sites ootaédriques, et par conséquent modifier l'aimantation spontanée qui est la différence entre l'aimantation partiel- le dans les sites tétraédriques et celle dans les sites octaédriques. Au- trement dit, la perméabilité du produit obtenu suivant l'invention peut être différente de celle du produit obtenu sans l'addition du composé oxygéné de la présente invention.
Néanmoins, dans les cas où la perméabilité dimi- nue, il y a diminution beaucoup plus forte des pertes, et le rapport tg si**', du matériau diminue, et par conséquent ses caractéristiques sont améliorées.
La préparation de tels matériaux à caractéristiques améliorées peut être réalisée par exemple de la manière suivante :
Une poudre finement divisée de ferrite mixte est mélangée inti- mement à une poudre finement divisée du composé oxygéné d'addition.
Le mélange est ensuite moulé sous pression en pièce de forme adéquate, par exemple barreaux, anneaux, U, etc..., puis porté à haute tem- pérature un temps variable et sous une atmosphère contrôlée.
La poudre de ferrite mixte est obtenue séparément en mélangeant intimement l'oxyde de fer et les autres oxydes finement divisés, en les por- tant, après compression, à haute température pendant un temps variable sous atmosphère contrôlée, puis en broyant le produit résultant de cette cuisson.
La poudre de composé oxygéné d'addition peut être obtenue en mélangeant intimement les oxydes finement divisés et en les portant après compression, à haute température pendant un temps variable sous atmosphère contrôlée, puis en broyant le produit résultant de cette cuisson.
Les produits obtenus par le procédé décrit ci-dessus ont des pertes telles que tg reste inférieure à 0,02 jusqu'à des fréquences de 2.000 kc/s avec des perméabilités pouvant atteindre 600 dans la même gamme de fréquences. Leur caractéristique exprimée par le rapport tg reste inférieure à 6.10-5 dans la gamme des fréquences inférieures à 250 kc/s et inférieures à 1,4.10-4 dans la gamme des fréquences inférieures à 2. 000 kc/s.
Exemple 1.
A. Une composition contenant en poids 20% de MnO2' 14% de ZnO et 66 % de Fe203 est mélangée dans un broyeur à boulets pendant 24 heures à température et pression ambiantes. La poudre est ensuite moulée sous une pression de 10 tonnes pour obtenir un disque de 70 mm de diamètre. Ce dis- que est ensuite porté à 970 C pendant 2 heures à l'air et refroidi jusqu'à la température ordinaire. Ce disque est ensuite broyé pendant 24 heures dans un broyeur à boulets.
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B. Parallèlement, une composition contenant en poids 32,95 % de NiO et 67,05% de Cr203 ou en moles mole de NiO et 1 mole de Cr203 est mélangée dans un broyeur à boulets pendant 24 heures.
La poudre est ensuite moulée sous une pression de 10 tonnes pour obtenir un disque de 70 mm de diamètre. Ce disque est ensuite porté à 1.200 C pendant 4 heures et refroidi jusqu'à la température ordinaire sous une atmosphère d'oxygène. Ce disque est ensuite broyé pendant 24 heu- res dans un broyeur à boulets.
Le produit préparé répond à la formule Nic204.
C. Une quantité de 12,39 gr de la poudre A est mélangée avec une quantité de 0,,61 gr de la poudre B pendant 24 heures dans un broyeur à boulets. Le mélange obtenu est moulé sous une pression de 10 tonnes en un anneau de diamètre extérieur de 35 mm et de diamètre intérieur de 25 mm. L'anneau est ensuite fritté à une température de 1270 C pendant 2 heures sous une atmosphère d'azote et refroidi à température ordinaire en 16 heures sous cette atmosphère inerte.
Le produit résultant a une perméabilité initiale de 420 et des pertes tg inférieures à 0,020 jusqu'à une fréquence de 250 kc/s.
La caractéristiquetb reste inférieure à 5.10-5 jusqu'à une fréquence de 250 kc/s.
A 150 kc/s ce rapport vaut 3,2.10-5.
Exemple 2.
A. Une compositionoontenant en poids 14,7% de NiO, 17,9% de ZnO et 67,4% de Fe203 est mélangée dans un broyeur à boulets pendant 24 heures à température et pression ambiantes. La poudre est ensuite moulée 'sous une pression de 10 tonnes pour obtenir un disque de 70 mm de diamètre.
Ce disque est ensuite porté à 1050 C pendant 2 heures sous atmosphère d'oxy- gène et refroidi jusqu'à température ordinaire* sous cette atmosphère oxy- dante. Ce disque est ensuite broyé pendant 24 heures dans un broyeur à bou- lets.
B. Parallèlement, une solution aqueuse de 238 gr de chlorure de cobalt hydraté répondant à la formule CoClo.6H20 et de 99 gr de chlorure de manganèse hydraté répondant à la formule MnC12.4H20 est traitée par de la potasse caustique pour précipiter les hydrates des metaux cités. Le préci- pité filtré; lavé et séché est calciné à 400 C pendant 3 heures à l'air.
La poudre obtenue est ensuite moulée sous une pression de 10 tonnes pour obtenir un disque de 70 mm de diamètre. Ce disque est porté à 1200 C pen- dant 4 heures et refroidi lentement jusqu'à la température ordinaire sous une atmosphère d'oxygène.
Ce disque est ensuite broyé pendant 24 heures dans un broyeur à boulets. Le produit obtenu répond à la formule MnCo204.
C. Une quantité de 12,74 gr de la poudre A est mélangée avec une quantité de 0,26. gr de la poudre B pendant 24 heures dans un broyeur- à boulets. Le mélange obtenu est moulé sous une pression, de 10 tonnes pour obtenir un anneau de diamètre extérieur de 35 mm et diamètre intérieur de 25 mm. L'anneau est ensuite fritté à une température de 1.350 C pen- dant 2 heures sous une atmosphère d'.oxygène et refroidi à température or- dinaire en 20 heures sous cette atmosphère oxydante.
Le produit résultant a une perméabilité initiale de 100 et des pertes tg inférieures à 0. 011 jusqu'à une fréquence de 1.250 kc/s. La caractéristique tg reste inférieure à 100.10-6 jusqu'à une fréquence de @ 1.250 kc/s. A la fréquence de 750 kc/s, ce rapport vaut 95.10-6.
Le produit préparé sous A traité comme dans C mais sans addition de cobaltite de manganèse, a une perméabilité initiale de 165 et des pertes tg inférieures à 0,03 jusqu'à une fréquence de 800 kc/s.
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La caractéristique tg reste inférieure à 172.10-6 jusqu'à une fréquence de 800 kc/s. A la fréquence de 750 kc/s,ce rapport vaut 168.10-6.
Exemple 3.
A. On prépare une composition identique à celle de A de l'exem- ple 1 de la manière indiquée dans cet exemple 1.
B. Parallèlement, une composition contenant en poids 36,38% de MnO2 et 63,62% de Cr203 ou en moles % : 50 moles % de Mn02 et 50 moles % de Cr203 est mélangée dans un broyeur à boulets pendant 24 heures. La pou- dre est ensuite moulée sous une pression de 10 tonnes pour obtenir un dis- que de 70 mm de diamètre. Ce disque est ensuite porté à 1.200 C pendant 4 heures et refroidi jusqu'à la température ordinaire sous une atmosphère d'oxygène. Ce disque est ensuite broyé pendant 24 heures dans un broyeur à boulets. Le produit préparé répond à la formule MnCr204.
C. Une quantité de 12,76 grs de la poudre A est mélangée avec une quantité de 0,24 gr de la poudre B pendant 24 heures dans un broyeur à boulets. Le mélange obtenu est moulé sous une pression de 10 tonnes en un anneau de diamètre extérieur de 35 mm et diamètre intérieur 25 mm.
L'anneau est ensuite fritté à une température de 1270 C pendant 2 heures sous une atmosphère d'azote, puis refroidi jusqu'à la température ordinaire en 16 heures sous cette atmosphère inerte.
Le produit résultant a une perméabilité initiale de 340 et des pertes tg inférieures à 0,018 jusqu'à une fréquence de 250 kc/s. La carac- téristique tg reste inférieure à 5.5.10-5 jusqu'à une fréquence de 250 kc/s.
A la fréquence de 150 kc/s, ce rapport vaut 3.4.10-5.
Le produit préparé sous A traité comme dans G mais sans chromite de manganèse a une perméabilité initiale de 950 et des pertes tg inférieues à 0,06 jusqu'à 160 kc/s. La caractéristique tg reste inférieure à 5.5.10-5 jusqu'à une fréquence de 150 kc/s. w
A la fréquence de 150 kc/s, ce rapport vaut 5.5.10-5
Exemple 4.
A. On procède comme sous A de l'exemple 2.
B. On procède comme sous B de l'exemple 3.
C. Une quantité de 12,38 gr de la poudre 2 est mélangée avec une quantité de 0. 62 gr de la poudre B pendant 24 heures dans un broyeur à bou- lets. Le mélange obtenu est moulé sous une pression de 10 tonnes pour obte- nir un anneau dé diamètre extérieur de 35 mm et diamètre intérieur de 25 mm.
L'anneau est ensuite fritte à une température de 1.350 C pendant 2 heures sous une atmosphère d'oxygène et refroidi à température ordinaire en 20 heu- res sous cette atmosphère oxydante.
Le produit résultant a une perméabilité initiale de 155 et des pertes tg inférieures à 0.012 jusqu'à une fréquence de 800 kc/s. La carac- téristique tg reste inférieure à 82.10-6 jusqu'à une fréquence de 800 kc/s.
A la fréquencede 750 kic/s ce rapport vaut 81.10-6.
Exemple 5.
A. On procède comme sous A de l'exemple 2.
B. On procède comme sous B de l'exemple 1.
C. Une quantité de 12,75 gr de la poudre A est mélangée avec une quantité de 0,25 gr de la poudre B pendant 24. heures dans un broye ur à boulets. Le mélange obtenu est moulé sous une pression de 10 T pour obte- nir un anneau de diamètre extérieur de 35 mm et un diamètre intérieur de 25 mm.
L'anneau est ensuite fritté à une température de 1.350 G pendant 2 heures sous une atmosphère d'oxygène et refroidi à température ordinaire
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en 20 heures sous cette atmosphère oxydante.
Le produit résultant a une perméabilité initiale de 179 et des pertes tg inférieures à 0. 022 jusqu'à une fréquence de 800 kc/s. La ca- ractéristique tg reste inférieure à 140.106-6 jusqu'à une fréquence de
800 kc/s. A la fréquence de 750 kc/s ce rapport vaut 138.10-6.
Le broyage des différents oxydes qui entrent dans les composi- tions de ferrites, de chromites ou de cobaltites et le broyage du ferrite avec chromite ou cobaltite ou analogue peuvent se faire à sec ou sous un li- quide tel que l'eau, l'acétone, l'alcool, le benzène qui doit être évaporé après broyage avant de soumettre la poudre finement divisée et mélangée au tamisage.
Les poudres doivent passer au. tamis n 325 de la série stan- dard américaine. Un degré de finesse plus poussée peut donner des résul- tats favorables pour la concrétion en vue d'obtenir un produit final à haute densité; cette densité élevée est favorable à l'obtention de bonnes qualités magnétiques. Pour obtenir cette haute densité, il est aussi utile d'avoir une répartition de grosseur de grains telle que ceux-ci occupent le volu- me minimum lorsqu'ils sont soumis à la compression.
La compression des poudres peut se faire sans addition de liant.
Toutefois, pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques à la pièce compri- mée et cuite, il est parfois utile d'incorporer à la poudre un liant organi- que qui se décompose et qui est éliminé du produit lors du frittage final, en particulier la gomme adragante, la cire connue dans le commerce sous le nom de "Carbowax", etc...
Dans le même but, on peut aussi ajouter au produit un liant inorganique tel qu'un gel de silice, qui ne se détruit pas à la cuisson. Cet- te addition se fera cependant aux dépens des qualités magnétiques du matériau et n'est désirable que si l'on désire des qualités macaniques exceptionnelles.
Des résultats excellents ont été obtenus avec des températures de 900 à 1.300 C pour la préparation des ferrites ou des chromites d'addi- tion, mais pour le frittage final il est préférable d'utiliser des tempéra- tures comprises entre 1. 150 et 1.450 C. Les temps de cuisson sont fonction de la température utilisée et peuvent varier de 1 heure à 6 heures. Ainsi, des résultats excellents ont été obtenus avec un frittage à une température de 1.450 C pendant 1 heure et avec un frittage à 1.200 C pendant 4 heures.
Ces deux conditions sont faciles à déterminer expérimentalement, le but poursuivi étant l'obtention d'un produit à) cristaux non déformés et ayant une structure homogène alliée à une solidité mécanique suffisante.
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ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI, Société Anonyme, residing in BRUSSELS.
FERRITE IMPROVEMENTS.
The present invention relates to a material with improved magnetic characteristics and to its manufacturing process.
The object of the invention is to obtain mixed ferrites with improved characteristics making it possible to respond more judiciously to the requirements of their use in the fields of T.S.F., television, radar, telephony, etc. as transformers, inductance cores, antenna rods, cores for deflection coils, Pupin coils, etc.
The object of the invention is to obtain a magnetic material: - with very low losses, - with high permeability, - with very high resistivity, - the use of which is possible in a wide range of frequencies, - with low constant of magnetostriction.
A method of preparing mixed ferrites is known which consists in intimately mixing the oxides of the various metals intended to form the ferrites, in molding them under high pressure and in sintering them at high temperature under a controlled atmosphere.
It is also known that in order to bring the magnetostriction coefficient of mixed ferrites to values close to zero, an excess of iron oxide Fe 2 O 3 is introduced into the starting composition, which is transformed during the final sintering into iron ferrite (or magnetite ) FeFe204 (or Fe304).
This iron ferrite has a very high and positive magnetostrictive coefficient which compensates for the negative coefficient of other ferrites.
It is also known that the presence of iron ferrite in the material (the resistivity of this iron ferrite being much lower than that of other ferrites) increases the conductivity of the assembly, making it much more subject to losses. by eddy currents at
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high frequencies.
The present invention consists in forming a solid solution of a mixed ferrite containing iron ferrite and an oxygen compound of very high resistivity and having the crystalline structure of the spinel type of ferrites.
Preferably, the oxygenated compound of very high resistivity and having the crystalline structure of the spinel type of ferrites will consist of chromites of the MCr204 type or of cobaltites of the MC0204 type where M is a divalent metal such as Mn; Ni, Mg, etc ...
The oxygen-containing addition compound entering solid solution with the mixed ferrites contributes to increasing the electrical resistivity of the assembly, while keeping it a magnetostriction coefficient close to zero.
The addition of oxygenated compound can reach an amount of the order of 20 mole%. The oxygenated compound can be obtained from oxide powders brought to 900-1300 ° C. in air, nitrogen or oxygen for a time varying from 1 to 6 hours. The introduction of this oxygen compound can modify the partial magnetic moments of the ions in the tetrahedral sites and the ootahedral sites, and consequently modify the spontaneous magnetization which is the difference between the partial magnetization in the sites tetrahedral and that in octahedral sites. In other words, the permeability of the product obtained according to the invention may be different from that of the product obtained without the addition of the oxygenated compound of the present invention.
However, in cases where the permeability decreases, there is a much greater decrease in losses, and the tg si ** 'ratio of the material decreases, and therefore its characteristics are improved.
The preparation of such materials with improved characteristics can be carried out, for example, as follows:
A finely divided powder of mixed ferrite is thoroughly mixed with a finely divided powder of the oxygen addition compound.
The mixture is then die-cast into a piece of suitable shape, for example bars, rings, U, etc., then brought to high temperature for a variable time and under a controlled atmosphere.
The mixed ferrite powder is obtained separately by intimately mixing the iron oxide and the other finely divided oxides, bringing them, after compression, to high temperature for a variable time under a controlled atmosphere, then by grinding the product resulting from this cooking.
The powder of oxygenated addition compound can be obtained by intimately mixing the finely divided oxides and by bringing them after compression at high temperature for a variable time under a controlled atmosphere, then by grinding the product resulting from this cooking.
The products obtained by the process described above have losses such that tg remains less than 0.02 up to frequencies of 2,000 kc / s with permeabilities which can reach 600 in the same frequency range. Their characteristic, expressed by the tg ratio, remains below 6.10-5 in the range of frequencies below 250 kc / s and below 1.4.10-4 in the range of frequencies below 2.000 kc / s.
Example 1.
A. A composition containing by weight 20% MnO2, 14% ZnO and 66% Fe203 is mixed in a ball mill for 24 hours at ambient temperature and pressure. The powder is then molded under a pressure of 10 tonnes to obtain a disc 70 mm in diameter. This disc is then brought to 970 C for 2 hours in air and cooled to room temperature. This disc is then ground for 24 hours in a ball mill.
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B. In parallel, a composition containing by weight 32.95% of NiO and 67.05% of Cr 2 O 3 or in mole mole of NiO and 1 mole of Cr 2 O 3 is mixed in a ball mill for 24 hours.
The powder is then molded under a pressure of 10 tonnes to obtain a disc 70 mm in diameter. This disc is then brought to 1200 C for 4 hours and cooled to room temperature under an oxygen atmosphere. This disc is then ground for 24 hours in a ball mill.
The prepared product corresponds to the Nic204 formula.
C. An amount of 12.39 g of powder A is mixed with an amount of 0.61 g of powder B for 24 hours in a ball mill. The mixture obtained is molded under a pressure of 10 tons into a ring with an external diameter of 35 mm and an internal diameter of 25 mm. The ring is then sintered at a temperature of 1270 C for 2 hours under a nitrogen atmosphere and cooled to room temperature over 16 hours under this inert atmosphere.
The resulting product has an initial permeability of 420 and tg losses of less than 0.020 up to a frequency of 250 kc / s.
The characteristic b remains below 5.10-5 up to a frequency of 250 kc / s.
At 150 kc / s this ratio is 3.2.10-5.
Example 2.
A. A composition containing by weight 14.7% NiO, 17.9% ZnO and 67.4% Fe203 is mixed in a ball mill for 24 hours at ambient temperature and pressure. The powder is then molded under a pressure of 10 tons to obtain a disc 70 mm in diameter.
This disc is then brought to 1050 ° C. for 2 hours under an oxygen atmosphere and cooled to room temperature * under this oxidizing atmosphere. This disc is then ground for 24 hours in a ball mill.
B. At the same time, an aqueous solution of 238 g of hydrated cobalt chloride corresponding to the formula CoClo.6H20 and of 99 g of hydrated manganese chloride corresponding to the formula MnC12.4H20 is treated with caustic potash to precipitate the hydrates of the metals mentioned. The filtered precipitation; washed and dried is calcined at 400 ° C. for 3 hours in air.
The powder obtained is then molded under a pressure of 10 tonnes to obtain a disc 70 mm in diameter. This disc is brought to 1200 C for 4 hours and cooled slowly to room temperature under an oxygen atmosphere.
This disc is then ground for 24 hours in a ball mill. The product obtained corresponds to the formula MnCo204.
C. An amount of 12.74 g of powder A is mixed with an amount of 0.26. gr of powder B for 24 hours in a ball mill. The mixture obtained is molded under a pressure of 10 tons to obtain a ring with an external diameter of 35 mm and an internal diameter of 25 mm. The ring is then sintered at a temperature of 1350 ° C. for 2 hours under an oxygen atmosphere and cooled to normal temperature over 20 hours under this oxidizing atmosphere.
The resulting product has an initial permeability of 100 and tg losses of less than 0. 011 up to a frequency of 1,250 kc / s. The tg characteristic remains below 100.10-6 up to a frequency of @ 1.250 kc / s. At the frequency of 750 kc / s, this ratio is 95.10-6.
The product prepared under A, treated as in C but without addition of manganese cobaltite, has an initial permeability of 165 and tg losses of less than 0.03 up to a frequency of 800 kc / s.
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The tg characteristic remains below 172.10-6 up to a frequency of 800 kc / s. At the frequency of 750 kc / s, this ratio is 168.10-6.
Example 3.
A. A composition identical to that of A of Example 1 is prepared as described in Example 1.
B. In parallel, a composition containing by weight 36.38% of MnO2 and 63.62% of Cr2O3 or in mole%: 50 mole% of MnO2 and 50 mole% of Cr2O3 is mixed in a ball mill for 24 hours. The powder is then molded under a pressure of 10 tons to obtain a disc 70 mm in diameter. This disc is then brought to 1200 C for 4 hours and cooled to room temperature under an oxygen atmosphere. This disc is then ground for 24 hours in a ball mill. The product prepared corresponds to the formula MnCr204.
C. A quantity of 12.76 g of powder A is mixed with a quantity of 0.24 g of powder B for 24 hours in a ball mill. The mixture obtained is molded under a pressure of 10 tons into a ring with an external diameter of 35 mm and an internal diameter of 25 mm.
The ring is then sintered at a temperature of 1270 C for 2 hours under a nitrogen atmosphere, then cooled to room temperature in 16 hours under this inert atmosphere.
The resulting product has an initial permeability of 340 and tg losses of less than 0.018 up to a frequency of 250 kc / s. The tg characteristic remains below 5.5.10-5 up to a frequency of 250 kc / s.
At the frequency of 150 kc / s, this ratio is 3.4.10-5.
The product prepared under A treated as in G but without manganese chromite has an initial permeability of 950 and tg losses of less than 0.06 up to 160 kc / s. The tg characteristic remains below 5.5.10-5 up to a frequency of 150 kc / s. w
At the frequency of 150 kc / s, this ratio is 5.5.10-5
Example 4.
A. The procedure is as under A of Example 2.
B. The procedure is as under B of Example 3.
C. A quantity of 12.38 gr of powder 2 is mixed with a quantity of 0.62 gr of powder B for 24 hours in a ball mill. The obtained mixture is molded under a pressure of 10 tons to obtain a ring of outside diameter of 35 mm and inside diameter of 25 mm.
The ring is then sintered at a temperature of 1350 ° C. for 2 hours under an oxygen atmosphere and cooled to room temperature over 20 hours under this oxidizing atmosphere.
The resulting product has an initial permeability of 155 and tg losses of less than 0.012 up to a frequency of 800 kc / s. The tg characteristic remains below 82.10-6 up to a frequency of 800 kc / s.
At the frequency of 750 kic / s this ratio is 81.10-6.
Example 5.
A. The procedure is as under A of Example 2.
B. The procedure is as under B of Example 1.
C. A quantity of 12.75 g of powder A is mixed with a quantity of 0.25 g of powder B for 24 hours in a ball mill. The resulting mixture is molded under a pressure of 10 T to obtain a ring with an outside diameter of 35 mm and an inside diameter of 25 mm.
The ring is then sintered at a temperature of 1.350 G for 2 hours under an oxygen atmosphere and cooled to ordinary temperature.
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in 20 hours under this oxidizing atmosphere.
The resulting product has an initial permeability of 179 and tg losses of less than 0.022 up to a frequency of 800 kc / s. The characteristic tg remains below 140.106-6 up to a frequency of
800 kc / s. At the frequency of 750 kc / s this ratio is 138.10-6.
The grinding of the various oxides which go into the compositions of ferrites, chromites or cobaltites and the grinding of the ferrite with chromite or cobaltite or the like can be carried out dry or under a liquid such as water, water. acetone, alcohol, benzene which must be evaporated after grinding before subjecting the finely divided and mixed powder to sieving.
The powders must pass to. sieve No. 325 of the American standard series. A higher degree of fineness can give favorable results for the concretion to obtain a final high density product; this high density is favorable to obtaining good magnetic qualities. To obtain this high density, it is also useful to have a grain size distribution such that they occupy the minimum volume when subjected to compression.
The powders can be compressed without adding a binder.
However, in order to obtain good mechanical properties in the compressed and fired part, it is sometimes useful to incorporate into the powder an organic binder which decomposes and which is removed from the product during the final sintering, in particular the rubber. tragacanth, the wax known commercially as "Carbowax", etc.
For the same purpose, it is also possible to add to the product an inorganic binder such as silica gel, which is not destroyed during cooking. This addition, however, will come at the expense of the magnetic qualities of the material and is only desirable if exceptional macanic qualities are desired.
Excellent results have been obtained with temperatures of 900 to 1300 C for the preparation of ferrites or addition chromites, but for the final sintering it is preferable to use temperatures between 1.150 and 1.450. C. Cooking times depend on the temperature used and can vary from 1 hour to 6 hours. Thus, excellent results were obtained with sintering at a temperature of 1.450 C for 1 hour and with sintering at 1200 C for 4 hours.
These two conditions are easy to determine experimentally, the aim being to obtain a product with) undeformed crystals and having a homogeneous structure combined with sufficient mechanical strength.