CH337962A - Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem hohen Rechtwinkligkeitsverhältnis der Hystereseschleife und nach diesem Verfahren hergestellter Magnetkern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem hohen Rechtwinkligkeitsverhältnis der Hystereseschleife und nach diesem Verfahren hergestellter MagnetkernInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem hohen Rechtwinkligkeitsverhältnis der Hystereseschleife und nach diesem Verfahren hergestellter Magnetkern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem hohen Rechtwinkligkeitsverhältnis der Hystereseschleife und auf einen nach diesem Verfahren hergestellten Ma gnetkern. Solche Magnetkerne eignen sich insbeson dere zur Anwendung in sogenannten magnetischen Speichern zum Beispiel bei elektronischen Rechen maschinen (siehe W. N. Papian, Proceedings of the International Radio Engineers , April 1952, Seiten 475 bis 478, und D. R. Brown und E. Albers-Schön- berg: Electronios, April 1953, Seiten 146 bis 149). Während der letzten Jahre hat die Nachfrage für Magnetkerne vorerwähnter Art stark zuge nommen. Für die Anwendung bei niedrigen Frequen zen liegt eine verhältnismässig grosse Auswahl an Kernmaterial vor, aber für Frequenzen von mehr als 1 MHz kommen praktisch nur nichtmetallische ferromagnetische Stoffe der Klasse der sogenannten Ferrite in Betracht. Die an diese Art von Kernen gestellten Anfor derungen werden weiter unten an Hand der beilie genden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer Sättigungs- Hystereseschleife. Unter dem Rechtwinkligkeitsver- hältnis (R,) wird hier der Wert des Quotienten EMI0001.0019 verstanden. Streng genommen, unterscheidet sich diese De finition etwas von der in vorerwähnter Literatur er wähnten Definition, aber für praktische Zwecke ist dieser Unterschied ohne Bedeutung. Die Magnetisie- rung bzw. Entmagnetisierung des Magnetkerns er folgt in der Praxis mittels eines Hochfrequenz-Wech- selstroms, der eine um den Magnetkern gewickelte Spule durchläuft. Aus den vorerwähnten Veröffent- lichungen ergibt sich die Wichtigkeit eines hohen Rechtwinkligkeitsverhältnisses der Hystereseschleife. Es ist nämlich wesentlich, dass von der Remanenz B, (siehe die Zeichnung) ausgehend, eine Änderung der Feldstärke auf -1/2 <I>H",</I> praktisch keine Ände rung der Magnetisierung des Kernes hervorruft, wäh rend eine Änderung der Magnetisierung infolge einer Änderung der Feldstärke auf H", eine vollständige Umkehrung der Magnetisierung herbeiführt, so dass diese annähernd einen Wert annimmt, der gleich dem bei der Feldstärke +H," ist, jedoch mit entgegen gesetztem Vorzeichen. Ein anderer, wesentlicher Faktor, der den Wert des Magnetkernes für den vorerwähnten Zweck mit bestimmt, ist die Koerzitivkraft H,. Es ist wichtig, dass diese möglichst klein sei, vorzugsweise in Ver bindung mit einem hohen Wert der Remanenz, da es in diesem Falle möglich ist, mittels äusserst kleiner Stromimpulse eine möglichst grosse Ände rung der Magnetisierung zu bewerkstelligen. Ein dritter Faktor, der in dieser Beziehung eine wichtige Rolle spielt, ist die sogenannte Umpo- lungszeit des Magnetkernes, das heisst die Zeit, die dazu erforderlich ist, den Kern von einer Magneti- sierung +B,. in eine Magnetisierung <I>-B,.</I> zu führen. Selbstverständlich ist auch eine hohe Permeabüi- tät des Magnetkernes erwünscht. Als Magnetkerne, welche die vorerwähnten vor teilhaften Eigenschaften in gewissem Ausmass be sitzen, sind bereits Körper bekannt, die dadurch ent standen sind, dass ein Gemisch aus Eisenoxyd, Man ganoxyd und Magnesiumoxyd in einem angemessenen Verhältnis gebrannt (gesintert) wird. Gegebenenfalls kann dieses Gemisch auch Zinkoxyd enthalten. Das Brennen oder Sintern solcher Gemische führt die Bildung von Manganferrit, Magnesiumferrit und ge- gebenenfalls Zinkferrit herbei. Diese Ferrite kön nen bekanntlich leicht Mischkristalle bilden. Passende Zusammensetzungen von Gemischen vorerwähnter Art sind zum Beispiel folgende: a) l-10 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd MgO 20-45 Gewichtsprozent Manganoxyd MnO 50-70 Gewichtsprozent Eisenoxyd Fe203 b) 1-15 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd MgO 10-30 Gewichtsprozent Manganoxyd MnO 50-70 Gewichtsprozent Eisenoxyd Fe203 0,5-25 Gewichtsprozent Zinkoxyd Zn0. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem Recht winkligkeitsverhältnis der Hystereseschleife (R5) von mindestens 0,7 und einer Koerzitivkraft H < < 3 Oer- sted, durch Erhitzen eines Mg0, MnO und Fe203 (gegebenenfalls auch Zn0) enthaltenden oder diese Oxyde beim Erhitzen bildenden Stoffgemisches auf eine Temperatur zwischen l200 C und 1500 C, derart, dass Ferrite gebildet werden. Darauf wird gemäss der Erfindung der gebrannte Körper mit einer so hohen Kühlgeschwindigkeit abgekühlt, dass noch keine Risse und/oder Brüche im Körper entstehen. Die vorerwähnten Oxyde können je für sich in dem Gemisch durch andere Verbindungen der ent sprechenden Metalle ersetzt werden, aus denen sich diese Oxyde bei Erhitzung auf eine Temperatur zwi schen 1200 und 1500 C bilden können. <I>Beispiel 1</I> Es wurde eine Gemisch der nachfolgenden Zu sammensetzung hergestellt: Magnesiumoxyd, MgO 8,3 Gewichtsprozent Manganoxyd, MnO 25;7 " Eisenoxyd, Fe<B>203</B> 66,0 " Nach Zusatz einer kleinen Menge Wasser wurde das Gemisch in einer Kugelmühle gemahlen und dem erhaltenen Pulver wurde etwas Bindemittel, zum Beispiel Methylzellulose, sowie etwas Wasser zu gesetzt, worauf die Masse in Form eines Kernes gepresst und der Presskörper darauf in Luft auf eine Temperatur von 1200 bis 1500 C während einer Zeit von 30 Minuten bis 8 Stunden, in Abhängig keit von der Grösse des Presskörpers, erhitzt wurde. Darauf wurde der erhaltene gebrannte oder gesin terte Körper schnell abgekühlt, aber gerade nicht so schnell, dass Risse und/oder Brüche entstanden. Der auf diese Weise erhaltene Magnetkern hatte die nachfolgenden Eigenschaften: Magnetische Sättigung. BHM , 2050 Gauss Sättigungsfeldstärke, H", 1,67 Oersted Koerzitivkraft, H, 0,65 Oersted Rechtwinkligkeitsverhältnis (R,) 0, 7 Maximale Permeabilität 1200-1500 <I>Beispiel 11</I> Auf die in Beispiel<B>1</B> beschriebene Weise wurde ein Sinterkörper aus einem Gemisch der nachfol genden Zusammensetzung hergestellt: Magnesiumoxyd, MgO 7,8 Gewichtsprozent Manganoxyd, MnO 24,4 " Eisenoxyd, Fe<B>203</B> 62,7 " Zinkoxyd, Zn0 5,0 Die Eigenschaften des erhaltenen Magnetkernes waren die folgenden: Magnetische Sättigung, BH",, 2180 Gauss Sättigungsfeldstärke, H",<B>1,62</B> Oersted Koerzitivkraft, H, 0,65 Oersted Rechtwinkligkeitsverhältnis (R,) 0,7 Die Umpolungszeit dieses Magnetkernes be trug sogar weniger als 1 pSek.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkernes mit einem Rechtwinkligkeitsverhältnis der Hyste- reseschleife (R,) von mindestens 0,7 und einer Koer- zitivkraft H,.< 3 Oersted, durch Erhitzen eines Ma gnesiumoxyd (Mg0), Manganoxyd (MnO) und Eisen oxyd (Fe2O3) enthaltenden oder diese Oxyde beim Erhitzen bildenden Stoffgemisches auf eine Tem peratur von 1200 bis 1500 C, derart, dass Ferrite gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der gebrannte Körper mit einer so hohen Kühlgeschwin digkeit abgekühlt wird, dass noch keine Risse und/ oder Brüche im Körper entstehen. II. Magnetkern, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. UNTERANSPRÜCHE 1.Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem Gemisch aus 1 bis 10 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd (Mg0), 20 bis 45 Gewichtsprozent Manganoxyd (MnO) und 50 bis 70 Gewichtsprozent Eisenoxyd (Fe.,0.;) oder einem beim Erhitzen diese Oxyde im gleichen Men genverhältnis bildenden Stoffgemisch ausgeht. 2.Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem Gemisch aus 1 bis 15 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd (Mg0), 10 bis 30 Gewichtsprozent Manganoxyd (MnO), 0,5 bis 25 Gewichtsprozent Zinkoxyd (Zn0) und 50 bis 70 Gewichtsprozent Eisenoxyd (Fe20;3) oder einem beim Erhitzen diese Oxyde im gleichen Men genverhältnis bildenden Stoffgemisch ausgeht. 3.Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man von einem Gemisch aus etwa 8 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd (Mg0), etwa 25 Gewichtsprozent Manganoxyd (MnO), etwa 62 Gewichtsprozent Eisenoxyd (Fe203) und etwa 5 Gewichtsprozent Zinkoxyd (Zn0) oder einem beim Erhitzen diese Oxyde im gleichen Mengenverhältnis bildenden Stoffgemisch ausgeht.
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