Grüne Ferrospinellmasse und Verfahren zu deren Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht. sich auf eine grüne Ferrospinellmasse (ferro- magnetischer Spinell) sowie auf ein Verfah ren zur Herstellung dieser Ferrospinellmasse.
Bei der Herstellung von Ferrospine-llkör- pern werden gewöhnlich fein gemahlene Me talloxyde gemischt und während @6 Stunden bei etwa 900 C gebrannt. Das gebrannte Pro dukt. wird gepulvert und zu sogenannten grünen Körpern verformt, die dann bei hoher Temperatur gebrannt werden.
Um die Verformung zu erleichtern und einen grünen Körper zu erhalten, der eine für die weitere Verarbeitung genügende Festigkeit aufweist, ist es im allgemeinen zweckmässig, dem ge brannten Pulver vor dem Verformen ein Plastifizier- oder Bindemittel zuzusetzen. Ge wöhnlich besteht. das Pla.stifiziermittel aus einer wässerigen EmL11Sion von Paraffin und wird dem gebrannten Pulver in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent zugesetzt.
Es wurde nun gefunden, d'ass man durch Zugabe von Kartoffelstärkemehl, zusammen mit. einem üblichen Plastifiziermittel, zum trockenen, vorgebrannten Ferrospinellpulver verschiedene Vorteile erzielt, u. a. eine leich tere Verformbarkeit des Pulvers und eine er höhte Festigkeit der grünen Körper.
Die grüne Ferrospinellmasse gemäss der vorliegenden Erfindung kennzeichnet. sich somit dadurch, dass sie gepulverte, vorge- brannte ferrospinellbildende Oxyde, Paraffin und Kartoffelstärkemeld enthält. Die vorliegende Erfindung hat. überdies ein Verfahren zur Herstellung der grünen Ferro- spinellmasse zum Gegenstand, das sich da durch kennzeichnet, dass man die gepulverten, vorgebrannten ferrospinellbildenden Oxyde mit einer wässerigen Paraffinemulsion und Kartoffelmehl vermischt.
Die erfindungsgemässe grüne Ferrospinell- masse besitzt eine stark erhöhte Festigkeit und lässt sich leicht und bequem zu Form körpern verformen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung werden 0,5 Gewichtsprozent. Kartoffelstärkemehl und 1 Gewichtsprozent Zinkstearat einem trok- kenen, gepulverten, vorgebrannten Pulver, das gewichtsmässig 20 Teile MnO., 10 Teile Zn0, 70 Teile FeO" und 2. Teile Cu0 ent hält, zugesetzt.
Hierauf werden dem Ferro- spinellpulver auch noch etwa 8 Gewichtspro- zent einer 4611/o Paraffin und 54% Wasser enthaltenden Emulsion zugesetzt und mit dem Pulver gründlich vermischt. Das erhal tene Gemisch wird durch Zugabe von etwa 14 Gewichtsprozent Wasser angefeuchtet., zu einer kittähnlichen Masse verarbeitet und in einer Schlagmühle mit messerartigen .Schlag- organen granuliert.
Die Granalien werden getrocknet., nach der Grösse sortiert und durch Pressen zu grünen Ferrospinellkörpern von bestimmter Form verformt.
Die nach dem erfindungsgemässen Ver fahren hergestellten grünen Körper können entsprechend,d'er üblichen Praxis bei 900 bis 1500 C während 10 Minuten bis 6 Stunden gebrannt werden, um Fei¯rospinellkörper zu erzeugen, die vorteilhafte eleldromagnetische Eigenschaften besitzen.
Die Aufgabe des Zinkstearats bestellt darin, beim Schmieren der zum Formen der grünen Körper verwendeten Pressform mitzu wirken. Das Zinkstearat kann weggelassen, in andern Mengen verwendet oder durch zahl reiche andere Schmiermittel ersetzt werden. Es hat sich gezeigt, dass zum Beispiel Stearin säure und Maagnesiumstearat befriedigende Resultate liefern. Es ist nicht ratsam, das Schmiermittel wegzulassen, da die Lebens dauer der Pressform dadurch verkürzt. würde.
Anderseits ist zu bemerken, .dass mit dem er findungsgemässen Verfahren unabhängig da von, ob in der zu formenden Masse ein Schmiermittel verwendet wird oder nicht., gün stige Resultate erzielt werden.
Durch-die Zugabe des Kartoffelstärkemehls wird ein Gemisch erhalten, das sich leichter granulieren fässt und Granalien liefert, die härtere Oberflächen aufweisen als die nach der herkömmlichen Methode hergestellten Granalien. Ausserdem fliessen die auf diese Weise erzeugten Granalien gleichmässiger in den Hohlraum einer Form. Durch die Zugabe des Kartoffelstärkemehls wird auch die Querfestigkeit der grünen Körper um etwa 200 /o erhöht.
Man erzielt. ferner eine Verlängerung der Lebensdauer der zum Formen der Körper verwendeten Formen und eine Beschleunigung der Formungsgeschwin digkeit.
Es war bereits bekannt, Kartoffelstärke- mehl als Plastifizierungsmittel, Formereihilfs- mittel oder Bindemittel bei der Herstellung von Ferrospinellkörpern zu verwenden.
Es ist auch bekannt, Substanzen wie ZVeizenmehT., Tragant, Nitrocellulose und Kartoffelmehl zu verwenden.. Es ist. jedoch bisher nicht be kanntgeworden, dass durch Verwendung einer Kombination von Kartoffelstärkemehl mit einem andern Plastifiziermittel, wie zum Bei spiel Paraffin, in einer Ferrospinellmasse ir gendeine Verbesserung erzielt, werden könnte.
Es ist zti beachten, dass das erfindungsge mässe Verfahren nicht auf die Verwendung dem in der Beschreibung der bevorzugten Aus führungsform. erwähnten, besonderen Ferro- spinellmasse beschränkt. ist, sondern auch für die Herstellung von Ferrospinellkörpern be liebiger Zusammensetzung, beispielsweise von Körpern aus den im USA-Patent Nr. 2565861 beschriebenen Materialien, die die Oxyde des Magnesiums, Zinks und Eisens enthalten, an wendbar ist.
Es ist ferner zu beachten, dass die Menge, in welcher das Kartoffelstärkemehl zugesetzt. werden kann, nicht. auf 0,5 %beschränkt ist, obschon die Menge von 0, 5 % aus wirtsehaft- lichen Gründen bevorzugt wird.
Allgemein wird mit jeder Menge im Bereich von etwa 0,25 bis 1;5 Gewiehtsprozent Kartoffelstärke mehl, die dem gebrannten Pulver zusätzlich zu einer wässerigen Paraffinsuspension zuge setzt wird, eine nennenswerte Verbesserung erziel'-.
Die Zusammensetzung der wässerigen Paraffinemulsion stellt keinen kritischen Fak tor dar. Die im Ausfühi-Llngsbeispiel genannte Emulsion stellt ein gewöhnliches Produkt dar, wie es im Handel erhältlich ist.. Andere -Men genverhältnisse von Paraffin und Wasser sind jedoeh ebenfalls befriedigend. Allgemein kann gesagt. werden, dass jedes Mengenverhältnis im Bereich von etwa. 1 bis 5 Teilen Wasser auf 1 Teil Paraffin befriedigend ist..
Ferrospinel green paste and process for making same The present invention relates. on a green ferrospinel mass (ferromagnetic spinel) and on a process for the production of this ferrospinel mass.
In the manufacture of ferrospine cores, finely ground metal oxides are usually mixed and fired at about 900 ° C. for 6 hours. The fired product. is powdered and shaped into so-called green bodies, which are then burned at high temperature.
In order to facilitate the deformation and to obtain a green body which has sufficient strength for further processing, it is generally expedient to add a plasticizer or binder to the burnt powder prior to deformation. Usually exists. the plasticizer consists of an aqueous emL11Sion of paraffin and is added to the fired powder in an amount of about 5 to 10 percent by weight.
It has now been found that by adding potato starch, together with. a conventional plasticizer, to dry, pre-burnt Ferrospinell powder various advantages achieved, u. a. easier deformability of the powder and increased strength of the green body.
The green ferrospinel mass according to the present invention indicates. This is because it contains powdered, pre-burnt ferrospinel-forming oxides, paraffin and potato starch. The present invention has. In addition, a process for the production of the green ferrospinel mass is the subject matter, which is characterized by the fact that the powdered, prebaked ferrospinel-forming oxides are mixed with an aqueous paraffin emulsion and potato flour.
The green ferrospinel mass according to the invention has a greatly increased strength and can be easily and conveniently shaped into molded bodies.
According to a preferred embodiment of the present invention, 0.5 percent by weight. Potato starch flour and 1 percent by weight of zinc stearate are added to a dry, powdered, pre-burnt powder containing, by weight, 20 parts of MnO, 10 parts of ZnO, 70 parts of FeO and 2 parts of CuO.
About 8 percent by weight of an emulsion containing 4611 / o paraffin and 54% water is then added to the ferro-spinel powder and mixed thoroughly with the powder. The resulting mixture is moistened by adding about 14 percent by weight of water, processed into a putty-like mass and granulated in a hammer mill with knife-like impact organs.
The granules are dried, sorted according to size and formed into green ferrospinel bodies of a certain shape by pressing.
The green bodies produced by the inventive method can be fired according to usual practice at 900 to 1500 C for 10 minutes to 6 hours in order to produce Feīrospinellkörper which have advantageous electromagnetic properties.
The task of zinc stearate is to help lubricate the mold used to shape the green bodies. The zinc stearate can be omitted, used in different amounts or replaced by numerous other lubricants. It has been shown that stearic acid and maagnesium stearate, for example, give satisfactory results. It is not advisable to omit the lubricant as it will shorten the life of the die. would.
On the other hand, it should be noted that with the method according to the invention, regardless of whether a lubricant is used in the mass to be molded or not., Favorable results are achieved.
By adding the potato starch, a mixture is obtained which can be granulated more easily and provides granules which have harder surfaces than the granules produced by the conventional method. In addition, the granules produced in this way flow more evenly into the cavity of a mold. The addition of the potato starch also increases the transverse strength of the green bodies by around 200%.
One achieves. also an extension of the life of the molds used to shape the bodies and an acceleration of the molding speed.
It was already known to use potato starch flour as a plasticizer, molding aid or binder in the production of ferrospinel bodies.
It is also known to use substances like ZVeizenmehT., Tragacanth, nitrocellulose and potato flour .. It is. However, it has not yet become known that by using a combination of potato starch flour with another plasticizer, such as paraffin, for example, any improvement in a ferrospinel mass could be achieved.
It should be noted that the method according to the invention is not limited to the use of the method in the description of the preferred embodiment. mentioned, special ferro-spinel mass limited. is, but also for the production of ferrospinel bodies any composition, for example bodies made of the materials described in US Pat. No. 2565861, which contain the oxides of magnesium, zinc and iron, can be used.
It should also be noted that the amount in which the potato starch is added. can not. is limited to 0.5%, although the amount of 0.5% is preferred for economic reasons.
In general, any amount in the range from about 0.25 to 1.5 percent by weight of potato starch flour, which is added to the burned powder in addition to an aqueous paraffin suspension, achieves a noticeable improvement.
The composition of the aqueous paraffin emulsion is not a critical factor. The emulsion mentioned in the exemplary embodiment is a common product as it is commercially available. However, other proportions of paraffin and water are also satisfactory. Generally it can be said. that any quantitative ratio in the range of about. 1 to 5 parts of water to 1 part of paraffin is satisfactory.