CH247856A - Magnetic core and process for its manufacture. - Google Patents

Magnetic core and process for its manufacture.

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CH247856A
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CH
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ferrite
sep
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Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/2608Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead
    • C04B35/2625Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead containing magnesium

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Description

  

  Magnetischer Kern und Verfahren zu dessen Herstellung.    Die Erfindung bezieht sieh auf einen       magnetischen    Kern mit einem     kubischen        Fer-          rit    als     magnetischem    Material sowie auf die  Herstellung eines solchen Kernes und sie  bezweckt die Herstellung eines magnetischen       1Taterials    mit einem hohen Wert der     Anfangs-          permea.bilität.     



  Als magnetisches     Material    für den ma  gnetischen     Kern,    wird erfindungsgemäss ein  solches angewendet, dessen     Curiepunkt    zwi  schen 40 und 250  C liegt. Wird, ausser für  einen geeigneten     Curiepunkt,    für eine genü  gende Homogenität des     Ferrits    Sorge getra  gen, so können magnetische Kerne mit einer       Anfangspermeabilität    von 600 und höher  erhalten werden.  



  Es sei zur Erläuterung der Erfindung er  wähnt, dass sich bei Versuchen, die dem Zu  standekommen der Erfindung     vorangingen,     ergeben hat, dass die     Anfangspermeabilität     eines     Ferrits,    nahe unter dem     Curiepunkt     seinen Höchstwert erreicht und     da.ss    der Ver  lauf der     Anfangspermeabilität    mit der Tem  peratur derart ist, dass bei Temperaturab  nahme vom     Curiepunkt    a u die     Permeabilität     zunächst schnell ansteigt und dann bei wei  terer Temperaturabnahme allmählich im Wert  abnimmt.  



  Durch erfindungsgemässe Anwendung       eifies        Ferrits    mit einem geeigneten Curie  punkt kann erreicht werden, dass der     Tem-          peraturbereich,    in dem die     Anfangspermeabi-          lität    verhältnismässig günstige Werte     besitzt,       annähernd mit dem Temperaturbereich zu  sammenfällt, bei dem der     magnetische    Kern  in der     Praxis    angewendet werden soll.

   Eine  solche Anpassung des     Curiepunktes    des     Fer-          rits    an die     Betriebstemperatur    des magneti  schen Kernes schafft die Möglichkeit für  möglichst günstige Werte der     Anfangsper-          meabilität.    Da die     Betriebstemperatur    ge  wöhnlich bei Zimmertemperatur oder in deren  Nähe liegt, wird erfindungsgemäss ein magne  tisches Material solcher Zusammensetzung  angewendet, dass sein     Curiepunkt        zwischen    40  und 250  C liegt.

   Unter     Curiepunkt        ist    hier  die Temperatur zu verstehen, bei der die An  fangspermeabilität auf einen geringen Bruch  teil von etwa<B>10</B>% des     Höchstwertes    herab  gesunken ist, mit andern     Worten,    die Tempe  ratur, bei der ein magnetisches Material in  einen zu praktischen Zwecken als,     unmagne-          tisch        aufzufassenden    Zustand übergeht. Es  sei bemerkt,     dass'    der auf diese Weise defi  nierte     Curiepunkt        in    einigen Fällen von der  Temperatur abweichen kann, bei der die  magnetische Sättigung verschwindet.  



  Es sei zur     weiteren    Erläuterung der Er  findung erwähnt, dass es sich beim Zustande  kommen der Erfindung weiter herausstellte,       da.ss    es zur Erhaltung eines hohen Wertes für  die     Anfangspermeabilität    erwünscht ist,  ausser für einen geeigneten     Curiepunkt,    dafür  Sorge zu tragen, dass das am Ende erhaltene       Ferrit    dem Zustand einer einzigen homoge  nen Phase möglichst nahekommt, das heisst,      dass dafür Sorge zu tragen ist, dass das Ge  misch, von dem bei der Herstellung des     Fer-          rits    ausgegangen wird,

   gut     durchreagiert     und dass     ferner    soviel wie möglich vermieden  werden muss, dass das einmal     gebildete,    durch  reagierte     Ferrit    bei Abkühlung eine zweite  Phase ausscheidet.  



  Zum Erreichen einer hohen     Anfangsper-          meabilität        ist    ferner die Anwendung von rei  nen Rohstoffen von grosser Wichtigkeit.  



       Über    die Herstellung eines magnetischen  Kernes gemäss der Erfindung lässt sich nach  dem oben     Ausgeführten    folgendes     mitteilen:     Ein     kubisches        Perrit    mit einem Curie  punkt     zwischen    40 und 250  C wird vorzugs  weise in der     Weise    erhalten, dass ein oder  mehrere     kubische        Ferrite    mit einem niedrigen       Curiepunkt,    der niedriger als 40  C ist,

   in ge  eignetem     Mischverhältnis    mit einem oder  mehreren kubischen     Ferriten    mit einem höhe  ren     Cüriepunkt        kombiniert    werden, so dass ein       Mischkristall    von verschiedenen     Ferriten    ent  steht.

   Es wurde gefunden, dass der Curie  punkt     eines    solchen     Mischkristalles    zwischen  den     Curiepunkten    der einfachen     Ferrite    liegt,       a        a        us        denen        er        aufgebaut        gedacht        werden        kann.     



  Es ist auch noch möglich, durch Regelung  des     Eisenoxydgehaltes    eines     Ferrits    eine Be  einflussung seines     Curiepunktes    zu bewirken.  



  Es     können    sehr befriedigende Ergebnisse  erzielt werden, wenn     Zinkferrit,    das. einen  niedrigen     Curiepunkt    hat, mit einem oder  mehreren kubischen     Ferriten    mit einem höhe  ren     Curiepunkt    kombiniert wird, so dass ein       Mischkristall    von     Zinkferrit        und    einem an  dern     Ferrit    entsteht.  



  Ausser dem Vorteil, dass die     Zinkferrit-          mischkristalle    leicht mit einem Wert des       Curiepunktes    zwischen 40 und 250  C erhal  ten werden können, bieten sie den weiteren  Vorteil einer grossen chemischen Stabilität,  indem sie bei Abkühlung nicht leicht eine  störende zweite Phase     ausscheiden    (stabile       Ferrite),    wodurch das Erzielen einer für die       Permeabilität    günstigen Homogenität er  leichtert wird. Es ist im allgemeinen empfeh  lenswert,     eine        Ferritzusammensetzung    mög  lichst grosser Stabilität zu benutzen, damit    die Neigung zur Bildung einer zweiten Phase  möglichst gering sei.  



  Ein magnetischer Kern gemäss der Erfin  dung kann dadurch hergestellt werden, dass  ein inniges Gemisch der das     Ferrit    aufbauen  den Oxyde oder ein ähnliches Gemisch von       Verbindungen,    die bei     Erhitzung    in Oxyde  übergehen, zusammengepresst und dann       gesintert    wird. Es wird vorzugsweise ein  Gemisch     stöchiometrischer    Zusammensetzung  angewendet, das heisst, dass der     Eisenoxyd-          gehalt    im Gemisch 50     Molprozent    beträgt.

    Falls dies im     Hinblick    auf den     Curiepunkt     erwünscht ist, kann auch ein von diesem       Prozentsatz    abweichender Gehalt benutzt  werden. Das     gesinterte    Gemisch kann zer  mahlen und das     entstandene    pulverförmige       Ferrit    zu einem magnetischen Kern verar  beitet werden.     Gewünschtenfalls    kann auch  das Ausgangsgemisch unmittelbar in die ge  wünschte Kernform gepresst und dann gesin  tert werden.  



  Falls bei der dem Sintern folgenden Ab  kühlung die Gefahr der Ausscheidung einer  zweiten Phase besteht, kann diese Gefahr  durch schnelle Abkühlung vermieden werden,  obwohl eine schnelle     Abkühlung,    schneller     alb     beispielsweise um 10  C in der Minute, im  allgemeinen zu vermeiden ist, da sonst soge  nannte     Abschreckspannungen    entstehen kön  nen.  



  Diese     Abschreckspannungen    machen das  Material zerbrechlich     (vergl.    die Zerbrech  lichkeit von schnellgekühltem Glas) und fer  ner können sie die     Permeabilitä,t    ungünstig  beeinflussen. Die günstigste Abkühlungs  schnelligkeit lässt sich für jeden einzelnen  Fall leicht experimentell ermitteln.  



  Obwohl die     Anfangspermeabilitäten    natur  gemäss voneinander abweichen,     unter    anderem,  weil das eine     Ferrit    bei Abkühlung weniger  leicht eine zweite Phase ausscheidet als das  andere und daher in einen Zustand gebracht  werden kann, der dem Zustand einer einzigen  homogenen     Ferritphase    näher kommt, wurde       gefunden,    dass bei Anwendung der Erfindung  in vielen Fällen für die     Permeabilität    Werte  erhalten werden können, die wesentlich höher      als der obenerwähnte Wert von 600, häufig  wesentlich höher als 1000 sind. Derartige       Materialien    eignen sich besonders zur An  wendung in Transformatoren, Drosselspulen  und dergleichen.

    



  Es können sehr hohe Werte für die An  fangspermeabilität bei einer Ausführungs  form der Erfindung erhalten werden, bei der  ein nickelhaltiges     Ferrit    angewendet wird. Es  wurde gefunden, dass mit einem     Nickel-Zink-          ferrit    für die     Anfangspermeabilität    Werte  von<B>3000</B> und höher erhalten werden können.  Unter dem Wort     Nickel-Zinkferrit    ist ein     Fer-          rit    zu verstehen, das im wesentlichen aus  Nickeloxyd, Zinkoxyd und     Ferrioxyd    besteht.  



  Zum obenerwähnten Erhalten eines mög  lichst vollkommen     durchreagierten    Produktes  ist es empfehlenswert, von einem     ferritbil-          denden    Ausgangsgemisch grosser Feinheit und       Reäktivität    auszugehen. Zur Erhaltung einer  grossen Feinheit und     Reaktivität    kann das  Ausgangsgemisch während einer langen Zeit  und mit grosser Intensität gemahlen werden.  Dies wird vorzugsweise so. weit fortgesetzt,       bis        eine    mittlere Teilchengrösse von kleiner       :als        1,y    erhalten wird.  



  Es     kann    ein sehr günstiges Ergebnis er  zielt werden, wenn von einem Gemisch von       Oxydhydraten    ausgegangen wird, das da  durch erhalten wird, dass eine Lösung der  das     Ferrit    zusammensetzenden Metalle mit  Hilfe einer Base niedergeschlagen, der erhal  tene Niederschlag, der bereits teilweise eine       Ferritstruktur    besitzen kann, getrocknet und  dann, zur Verbesserung der     Pressbarkeit,    auf  500 bis 700  C erhitzt wird.  



  Gemäss einer besonderen     Ausführungsform     der Erfindung wird bei der     Herstellung    eines       Ferrits    wiederholte     Sinterung    angewendet,  das heisst, dass das erstgesinterte Gemisch  feingemahlen und erneut gesintert wird.  Diese Bearbeitung kann einige Male wieder  holt werden. Es werden dabei die ersten     Sin-          terungen    bei niedriger Temperatur durchge  führt, bei der das Gemisch noch nicht voll  kommen     durchreagiert.    Das erhaltene Pro  dukt     lässt    sich dann leicht wiederum zu gro  sser Feinheit mahlen.

   Zusammenpressen der    bei niedriger Temperatur zu     sinternden    Ge  mische wird in diesem Fall unterlassen, um  das Mahlen zu erleichtern. Diese Herstel  lungsweise hat den Vorzug, dass das Aus  gangsgemisch gut und homogen     durchreagiert,     was dem Wert der     Anfangspermeabilität     zugute kommt.  



  In der franz.     Patentschrift        Nr.887083     sind     Ferrite    beschrieben, in denen, gege  benenfalls durch eine besondere Sauerstoff  behandlung, für einen hohen Sauerstoff  gehalt des     Ferrits    Sorge getragen ist, damit  die gesamten elektrischen Verluste     (Hyste-          rese-,    Wirbelstrom- und sonstige Verluste)  gering sind.  



  Auch bei     Ferriten    gemäss der vorliegen  den     Erfindung    kann solch ein hoher Sauer  stoffgehalt angestrebt werden.  



  Es ist dabei zu bemerken, dass durch An  wendung einer Sauerstoffbehandlung zur Er  höhung des Sauerstoffgehaltes eines     Ferrits     eine geringe     Änderung    in der Lage des       Curiepunktes    auftreten kann.

   So wurde bei  spielsweise wahrgenommen, dass ein     Nickel-          Zinkferrit,    das nach seiner Bildung, durch  Erhitzung eines     Gemisches    seiner zusammen  setzenden Oxyde,     allmäklich,    beispielsweise  um 5 bis 10  C in der Minute, in Sauerstoff  abgekühlt wurde, einen höheren     Curiepunkt     besitzt als ein     Nickel-Zinkferrit,    das zur Er  höhung seines Sauerstoffgehaltes stufen  weise in Sauerstoff abgekühlt worden ist,  das heisst eine geraume Zeit auf derselben  Temperatur gehalten wurde, bevor es weiter  abgekühlt wurde.  



  Es sei der Vollständigkeit halber noch be  merkt, dass der     Ausdruck        "Kern"    in der vor  liegenden Patentschrift nicht nur einen im  Innern einer Spule angeordneten Kern, son  dern auch einen sogenannten Mantelkern um  fasst.  



       Ausführungsbeispiele:     I. Ein Gemisch von 20     Molprozent    reines  Kupferoxyd, 30     Molprozent    reines Zinkoxyd  und 50     Molprozent    reines     (violettfarbiges)     Eisenoxyd, dem 1 Gewichtsprozent Braun  stein zugesetzt ist, wird während einer hal  ben Stunde in einer eisernen Kugelmühle ge-      mahlen.

   Aus dem Gemisch wird unter einem  Druck von 4 Tonnen je     em@    ein Ring mit  einem Durchmesser von 3 cm und einem       Querschnitt    von 4 zu 4     mm    gepresst, der dann  während einer     Stunde    auf     l100     C in einem       Sauerstoffstrom    erhitzt wird. worauf mit  einer Schnelligkeit von 5 bis 10' C in der  Minute im Sauerstoffstrom bis auf Zimmer  temperatur abgekühlt wird.

   Das erhaltene  Produkt hatte eine     Anfangspermeabilität    von  118, gemessen bei Zimmertemperatur mit  einer Frequenz von 2     kHz.    Wird anstatt auf  l100  C auf eine höhere Temperatur erhitzt,  so werden für die     Anfangspermeabilität    hö  here Werte erhalten. Die für die Anfangs  permeabilität     ,u    erhaltenen     Werte    sind in  nachstehender Tabelle in Abhängigkeit von  der     Sintertemperatur    in Spalte 2 aufgeführt.  



  Wird das während einer halben Stunde  gemahlene     Oxydgemisch    zunächst     während     2 Stunden auf 900  C, in Sauerstoff erhitzt,  darauf abgekühlt,     und    dann während 2 Stun  den in einer Schleudermühle mit Eisenkugeln  gemahlen     und    jetzt erst zu einem Ring ge  presst, der auf 1100  C     bezw.    auf höheren  Temperaturen gesintert wird, so werden für  die     Anfangspermeäbilität    die in der dritten  Spalte der Tabelle angegebenen Werte er  halten.

   Wird das     Oxydgemisch        statt    einmal  zwei-     bezw.    dreimal auf 900  C     vorgesintert,     mit     zlvischenzeitlichem    Mahlen, so werden für  die     Anfangsperrneabilität    die in Spalte 4       bezw.    5 angegebenen Werte erhalten.

    
EMI0004.0026     
  
    u, <SEP> bei
<tb>  Sinter- <SEP> einmaliger <SEP> u. <SEP> bei <SEP> zwei- <SEP> u, <SEP> bei
<tb>  tempe- <SEP> ", <SEP> Vor- <SEP> maliger <SEP> dreimaliger
<tb>  ratur <SEP> sinterung <SEP> Vor- <SEP> Vor  auf <SEP> 900  <SEP> C <SEP> sinterung <SEP> sinterung
<tb>  1100  <SEP> C <SEP> 1<B>1</B>8 <SEP> 148 <SEP> 154 <SEP> 155
<tb>  1.150' <SEP> C <SEP> 1<B>7</B>5 <SEP> 260 <SEP> 3,10 <SEP> 340
<tb>  12009 <SEP> C <SEP> 28,5 <SEP> 390 <SEP> 450 <SEP> 1000
<tb>  1250  <SEP> C <SEP> 295 <SEP> 1230 <SEP> 1290 <SEP> 1580            Fig.    1 zeigt für das dreimal     vorgesinterte,     schliesslich auf 1250' C gesinterte     Ferrl,

      das  bei Zimmertemperatur eine     Anfangspermea-          baität    von 1580 besass, die     Abhä.ngi@gkeit    der       Anfangspermeabilität    von der Temperatur,  bei der gemessen wird. Es ist aus dieser    Kurve ersichtlich, dass der     Curiepunkt    eines       Kupfer-Zinkferrits    der     beschriebenen    Zusam  mensetzung etwa 80'C beträgt und ferner,       da.ss    die     Permeabilität    am höchsten ist bei  etwa 35' C, wobei ein     Wert    von 1670 er  reicht     wird.     



       II.    Ein     Gemisch    von     251/2        Molprozent     reines     Magnesiumoxyd,        951/2        Molprozent     reines Zinkoxyd und 49     Molprozent    reines       (violettfarbiges)        Eisenoxyd    wird während  eines Tages in einer eisernen Kugelmühle ge  mahlen, auf die in Beispiel I     beschriebene     Weise zu einem Ring zusammengepresst,  während 1 Stunde auf 1400  C in Sauerstoff  erhitzt und dann langsam in Sauerstoff ab  ,gekühlt.

   Die     Permeabilität    des erhaltenen  Produktes     betrug    670, gemessen bei Zimmer  temperatur mit einer Frequenz von 2     kHz.     



       Fig.    2 zeigt die Abhängigkeit der An  fangspermeabilität von der Temperatur. bei  der     gemessen    wird. Der     Curiepunkt        des        Fer-          rits    betrug annähernd 100  C.  



       III.    Ein     Gemisch    von 15     Molprozent     reines Nickeloxyd, 35     Molprozent        reines    Zink  oxyd und 50     Molprozent    reines Eisenoxyd,  das durch Erhitzung von     Eisenoxalat    erhal  ten wurde, wird während 2 Stunden auf  950  C in Sauerstoff gesintert. Nach Ab  kühlung wird während 2 Stunden in einer  eisernen Schleudermühle     @gemah'len,    worauf  erneut auf 950' C gesintert und feingemahlen  wird.

   Aus dem auf diese     Weise    erhaltenen  Pulver wird auf die in Beispiel I beschrie  bene Weise ein Ring gepresst, der während  Stunden auf 1300  C in     Sauerstoff    gesintert  wird, worauf langsam in Sauerstoff abge  kühlt wird. Das erhaltene Produkt besass eine       Anfangspermeabilität    von 3000, gemessen bei  Zimmertemperatur mit einer Frequenz von  2     kHz.        Fig.    3 zeigt die     Abhängigkeit    der An  fangspermeabilität von der Temperatur. Der       Curiepunkt    dieses     Nickel-Zinkferrits        beträgt     annähernd 80' C.

   Wird das auf die beschrie  bene Weise     hergestellte        I#Ticl;el-Zinkferrit     während 3 Tagen auf 950  C in     Sauerstoff     erhitzt, so wird eine     Anfangspermeabilität     von 380,0 erhalten. Der     Curiepunkt    beträgt  in diesem Fall annähernd 60' C.



  Magnetic core and process for its manufacture. The invention relates to a magnetic core with a cubic ferrite as the magnetic material and to the production of such a core, and it aims to produce a magnetic material with a high initial permeability.



  According to the invention, a magnetic material with a Curie point between 40 and 250 ° C is used as the magnetic material for the magnetic core. If, in addition to a suitable Curie point, care is taken to ensure sufficient homogeneity of the ferrite, magnetic cores with an initial permeability of 600 and higher can be obtained.



  In order to explain the invention, it should be mentioned that tests which preceded the creation of the invention showed that the initial permeability of a ferrite reached its maximum value close to below the Curie point and that the course of the initial permeability with the temperature temperature is such that when the temperature decreases from the Curie point, the permeability initially increases rapidly and then gradually decreases in value as the temperature decreases.



  By using ferrite according to the invention with a suitable Curie point, it can be achieved that the temperature range in which the initial permeability has relatively favorable values approximately coincides with the temperature range in which the magnetic core is to be used in practice.

   Such an adjustment of the Curie point of the ferrite to the operating temperature of the magnetic core creates the possibility of the most favorable values of the initial permeability. Since the operating temperature is usually at room temperature or close to it, a magnetic material is used according to the invention with such a composition that its Curie point is between 40 and 250.degree.

   The Curie point is to be understood here as the temperature at which the initial permeability has dropped to a small fraction of about 10% of the maximum value, in other words the temperature at which a magnetic material is in passes over a state that is to be understood as non-magnetic for practical purposes. It should be noted that the Curie point defined in this way may in some cases deviate from the temperature at which the magnetic saturation disappears.



  In order to explain the invention further, it should be mentioned that when the invention came into being, it was further found that in order to maintain a high value for the initial permeability, apart from a suitable Curie point, it is desirable to ensure that the The ferrite obtained at the end comes as close as possible to the state of a single homogeneous phase, which means that care must be taken that the mixture from which the ferrite was manufactured is

   reacted well and that furthermore it must be avoided as much as possible that the once formed and reacted ferrite precipitates a second phase on cooling.



  To achieve a high initial permeability, the use of pure raw materials is also of great importance.



       About the production of a magnetic core according to the invention, the following can be said after the above: A cubic Perrit with a Curie point between 40 and 250 C is preferably obtained in such a way that one or more cubic ferrites with a low Curie point, the is lower than 40 C,

   can be combined in a suitable mixing ratio with one or more cubic ferrites with a higher curie point, so that a mixed crystal of different ferrites is created.

   It has been found that the Curie point of such a mixed crystal lies between the Curie points of the simple ferrites from which it can be thought of.



  It is also possible, by regulating the iron oxide content of a ferrite, to influence its Curie point.



  Very satisfactory results can be achieved if zinc ferrite, which has a low Curie point, is combined with one or more cubic ferrites with a higher Curie point, so that a mixed crystal of zinc ferrite and another ferrite is formed.



  In addition to the advantage that the zinc ferrite mixed crystals can easily be obtained with a Curie point value between 40 and 250 C, they offer the further advantage of great chemical stability in that they do not easily separate a troublesome second phase when they cool down (stable ferrites) thereby making it easier to achieve a homogeneity favorable for permeability. It is generally advisable to use a ferrite composition that is as stable as possible so that the tendency to form a second phase is as low as possible.



  A magnetic core according to the invention can be produced by compressing and then sintering an intimate mixture of the oxides, which build up the ferrite, or a similar mixture of compounds which transform into oxides when heated. A mixture of stoichiometric composition is preferably used, that is to say that the iron oxide content in the mixture is 50 mol percent.

    If this is desired with regard to the Curie point, a content other than this percentage can also be used. The sintered mixture can be ground and the resulting powdery ferrite processed into a magnetic core. If desired, the starting mixture can also be pressed directly into the desired core shape and then sintered.



  If there is a risk of a second phase separating out after sintering, this risk can be avoided by rapid cooling, although rapid cooling, faster than, for example, 10 C per minute, should generally be avoided, as otherwise so called quenching tensions can arise.



  These quenching stresses make the material fragile (compare the fragility of quick-chilled glass) and furthermore they can adversely affect the permeability. The best cooling speed can easily be determined experimentally for each individual case.



  Although the initial permeabilities naturally differ from one another, among other things because one ferrite separates a second phase less easily than the other when it cools down and can therefore be brought into a state that comes closer to the state of a single homogeneous ferrite phase, it was found that at When the invention is used in many cases, values can be obtained for the permeability which are substantially higher than the above-mentioned value of 600, often substantially higher than 1000. Such materials are particularly suitable for use in transformers, reactors and the like.

    



  Very high values for the initial permeability can be obtained in an embodiment of the invention in which a ferrite containing nickel is used. It has been found that with a nickel-zinc ferrite, values of <B> 3000 </B> and higher can be obtained for the initial permeability. The term nickel-zinc ferrite is understood to mean a ferrite that essentially consists of nickel oxide, zinc oxide and ferric oxide.



  To obtain the above-mentioned product that has reacted as completely as possible, it is advisable to start from a ferrite-forming starting mixture of great fineness and reactivity. To maintain a high degree of fineness and reactivity, the starting mixture can be ground for a long time and with great intensity. Preferably it will. continued until a mean particle size of less than 1.0 is obtained.



  A very favorable result can be achieved if it is assumed that a mixture of hydrated oxides is obtained because a solution of the metals composing the ferrite is deposited with the aid of a base, the precipitate obtained, which already has a ferrite structure can be dried and then heated to 500 to 700 C to improve the pressability.



  According to a particular embodiment of the invention, repeated sintering is used in the production of a ferrite, that is to say that the first sintered mixture is finely ground and sintered again. This processing can be repeated a few times. The first sinterings are carried out at a low temperature at which the mixture does not yet fully react. The product obtained can then easily be ground again to great fineness.

   Compression of the mixture to be sintered at low temperature is omitted in this case in order to facilitate the grinding. This production method has the advantage that the starting mixture reacts well and homogeneously, which benefits the value of the initial permeability.



  In the French Patent specification No. 887083 describes ferrites in which, if necessary by a special oxygen treatment, care is taken for a high oxygen content of the ferrite so that the total electrical losses (hysteresis, eddy current and other losses) are low.



  Such a high oxygen content can also be aimed for with ferrites according to the present invention.



  It should be noted that by applying an oxygen treatment to increase the oxygen content of a ferrite, a slight change in the position of the Curie point can occur.

   For example, it was perceived that a nickel-zinc ferrite which, after its formation, by heating a mixture of its constituent oxides, was gradually cooled in oxygen, for example by 5 to 10 ° C. per minute, has a higher Curie point than a nickel -Zinc ferrite, which has been gradually cooled in oxygen to increase its oxygen content, that is, it was kept at the same temperature for a long time before it was further cooled.



  For the sake of completeness, it should also be noted that the term "core" in the present patent specification not only includes a core arranged inside a coil, but also a so-called sheath core.



       EXEMPLARY EMBODIMENTS I. A mixture of 20 mol percent pure copper oxide, 30 mol percent pure zinc oxide and 50 mol percent pure (violet-colored) iron oxide, to which 1 percent by weight brown stone has been added, is ground in an iron ball mill for half an hour.

   A ring with a diameter of 3 cm and a cross-section of 4 to 4 mm is pressed from the mixture under a pressure of 4 tons per em @, which is then heated for one hour at 1100 ° C. in a stream of oxygen. whereupon it is cooled down to room temperature at a rate of 5 to 10 ° C per minute in a stream of oxygen.

   The product obtained had an initial permeability of 118, measured at room temperature with a frequency of 2 kHz. If the temperature is raised to a higher temperature instead of 1100 C, higher values are obtained for the initial permeability. The values obtained for the initial permeability, u are listed in column 2 of the table below as a function of the sintering temperature.



  If the oxide mixture milled for half an hour is first heated in oxygen for 2 hours to 900 ° C., then cooled, and then ground in a centrifugal mill with iron balls for 2 hours and only now pressed into a ring that is heated to 1100 ° C. respectively. If sintering is carried out at higher temperatures, the values given in the third column of the table will be obtained for the initial permeability.

   If the oxide mixture is used instead of two or two. Pre-sintered three times to 900 C, with intermittent grinding, then for the initial barrier the in column 4 respectively. 5 values given.

    
EMI0004.0026
  
    u, <SEP> at
<tb> Sinter- <SEP> one-time <SEP> u. <SEP> at <SEP> two- <SEP> u, <SEP> at
<tb> tempe- <SEP> ", <SEP> previous <SEP> times <SEP> three times
<tb> ratur <SEP> sintering <SEP> before <SEP> before on <SEP> 900 <SEP> C <SEP> sintering <SEP> sintering
<tb> 1100 <SEP> C <SEP> 1 <B> 1 </B> 8 <SEP> 148 <SEP> 154 <SEP> 155
<tb> 1.150 '<SEP> C <SEP> 1 <B> 7 </B> 5 <SEP> 260 <SEP> 3.10 <SEP> 340
<tb> 12009 <SEP> C <SEP> 28.5 <SEP> 390 <SEP> 450 <SEP> 1000
<tb> 1250 <SEP> C <SEP> 295 <SEP> 1230 <SEP> 1290 <SEP> 1580 Fig. 1 shows for the three times pre-sintered, finally to 1250 ° C sintered Ferrl,

      which had an initial permeability of 1580 at room temperature, the dependence of the initial permeability on the temperature at which the measurement is made. It can be seen from this curve that the Curie point of a copper-zinc ferrite of the composition described is about 80 ° C. and further that the permeability is highest at about 35 ° C., a value of 1670 being reached.



       II. A mixture of 251/2 mole percent pure magnesium oxide, 951/2 mole percent pure zinc oxide and 49 mole percent pure (violet-colored) iron oxide is ground in an iron ball mill for one day, pressed together to form a ring in the manner described in Example I, while Heated for 1 hour to 1400 C in oxygen and then slowly cooled in oxygen.

   The permeability of the product obtained was 670, measured at room temperature with a frequency of 2 kHz.



       Fig. 2 shows the dependence of the initial permeability on the temperature. which is measured. The Curie point of ferrite was approximately 100 C.



       III. A mixture of 15 mol percent pure nickel oxide, 35 mol percent pure zinc oxide and 50 mol percent pure iron oxide, which was obtained by heating iron oxalate, is sintered in oxygen at 950 ° C. for 2 hours. After cooling, it is ground in an iron centrifugal mill for 2 hours, whereupon it is sintered again to 950 ° C. and finely ground.

   From the powder obtained in this way, a ring is pressed in the manner described in Example I, which is sintered for hours at 1300 C in oxygen, whereupon it is slowly cooled in oxygen. The product obtained had an initial permeability of 3000 as measured at room temperature with a frequency of 2 kHz. Fig. 3 shows the dependence of the initial permeability to the temperature. The Curie point of this nickel-zinc ferrite is approximately 80 ° C.

   If the I # Ticl; el zinc ferrite produced in the manner described is heated to 950 ° C. in oxygen for 3 days, an initial permeability of 380.0 is obtained. The Curie point in this case is approximately 60 ° C.

 

Claims (1)

PATENTANSPRüCHE I. Magnetischer Kern mit einem kubi- sehen Ferrit als magnetischem Material, da durch gekennzeichnet, dass das magnetische Material eine solche Zusammensetzung und Ilomogenität aufweist, dass sein Curiepunkt zwischen 40 und 250 C liegt und seine An fangspermeabilität mehr als 600 beträgt. PATENT CLAIMS I. Magnetic core with a cubic ferrite as magnetic material, characterized in that the magnetic material has such a composition and Ilomogeneity that its Curie point is between 40 and 250 C and its initial permeability is more than 600. II. Verfahren zur Herstellung eines ma- gnetiochen Kernes nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein zur Bildung von Ferrit geeignetes Gemisch von Stoffen derart. erhitzt und abgekühlt wird, dass ein magnetisches Material aus einer einzigen ho mogenen kubischen Ferritphase entsteht, welche einen Curiepunkt zwischen 40 und 250 C und eine Anfangspermeabilität von mehr als 600 besitzt. UNTERANSPRÜCHE: 1. II. A method for producing a magnetic core according to patent claim I, characterized in that a mixture of substances suitable for the formation of ferrite. is heated and cooled so that a magnetic material is formed from a single homogeneous cubic ferrite phase, which has a Curie point between 40 and 250 C and an initial permeability of more than 600. SUBCLAIMS: 1. Magnetischer Kern nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material aus einem Mischkristall von Zinkferrit und einem andern Ferrit be steht. 22 <B>.</B> Magnetischer Kern nach Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material aus einem Nickel-Zink- ferrit besteht. Magnetic core according to claim I, characterized in that the magnetic material consists of a mixed crystal of zinc ferrite and another ferrite. 22 <B>. </B> Magnetic core according to dependent claim 1, characterized in that the magnetic material consists of a nickel-zinc ferrite. _ Magnetischer Kern nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material eine Anfangspermea- bilität besitzt, die grösser als 1000 ist. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass ein solches Ge misch von Stoffen erhitzt wird, dass ein ma gnetisches Material aus einem Mischkristall von Zinkferrit und einem andern Ferrit ent steht. 5. _ Magnetic core according to patent claim I, characterized in that the magnetic material has an initial permeability that is greater than 1000. 4. The method according to claim II, characterized in that such a Ge mixture of substances is heated that a magnetic material made of a mixed crystal of zinc ferrite and another ferrite is ent. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass ein solches Ge misch von Stoffen erhitzt wird, dass ein ma- gnetisehes Material aus Nickel-Zinkferrit entsteht. 6. Verfahren nach Patentanspruch II, .da durch gekennzeichnet, dass das Gemisch mehr mals gesintert wird und dass mindestens die erste Sinterung bei einer Temperatur dureh- eführt wird, die niedriger als die Tempera tur der letzten Sinteru,ng ist. Method according to dependent claim 4, characterized in that such a mixture of substances is heated that a magnetic material made of nickel-zinc ferrite is produced. 6. The method according to claim II, .da characterized in that the mixture is sintered more times and that at least the first sintering is carried out at a temperature which is lower than the temperature of the last sintering.
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