Verfahren zur Herstellung von Ferriten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ferriten. Diese bestehen aus Eisenoxyd (Fe203), welches mit einem oder mehreren zweibasischen Metalloxyden verbunden ist; sie wur den bisher in der Weise hergestellt, dass Mischungen der Ausgangsoxyde gemahlen, gepresst und gesintert wurden.
Bei der Herstellung von Ferriten ist es manch mal schwierig, reines Eisenoxyd in solcher Form zu gewinnen, dass es sich leicht mit anderen Metall oxyden zu Ferriten verbinden lässt. Diese Schwierig keit versuchte man bisher dadurch zu überwinden, dass man sehr reine Ferrosalze, z. B. Ferrooxalat, verwendete, aus denen dann das Eisenoxyd gewonnen wurde.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Ferriten zeichnet sich dadurch aus, dass eine Mischung aus Eisenpulver und mindestens einem Oxyd, welches einen Bestandteil des gewünschten Ferrites bildet, in einem Wasserdampfstrom zwecks mindestens teilweiser Bildung von Fe2O3 auf eine zwischen 400 und 6500 liegende Temperatur erhitzt wird, worauf das erhaltene Produkt in Wasser ge mahlen, das. gemahlene Produkt bei einer zwischen 150 und 1000 C liegenden Temperatur in Luft kal- ziniert, die Mischung gepresst und schliesslich ge sintert wird.
Dieses Verfahren hat sich für die Herstellung von Ferriten als sehr wirtschaftlich erwiesen, indem die zur Anwendung gelangenden Temperaturen relativ niedrig sind, so dass billigere Öfen, Behälter und dergleichen verwendet werden können als bisher.
Die obere Temperaturgrenze für das Erhitzen im Wasserdampfstrom liegt bei 650o C und darf nicht überschritten werden, da sonst das erhaltene Eisen oxyd nicht genügend reaktionsfähig für die Bildung von Ferriten ist, und da ausserdem das erzeugte Oxyd nicht mürbe ist.
Als Eisenpulver kann Elektrolyteisen oder eines der im Handel unter der Bezeichnung Carbonyl E oder Carbonyl C erhältlichen Eisenpulver ver wendet werden. Elektrolyteisen enthält geringe Fremdstoffmengen, hauptsächlich Phosphor und Tonerde, doch es scheint, dass der Phosphor während des oben beschriebenen Verfahrens eliminiert wird, während die Tonerdebeimischung nicht derart ist, dass sie schädlich wirken könnte.
Auf jeden Fall zeigen Ferrite, die unter Verwendung von Elektrolyt eisen als einem der Ausgangsstoffe zubereitet worden sind, bei gleichem Tonerdegehalt bessere Eigenschaf ten als Ferrite, die nach anderen Verfahren herge stellt worden sind.
Nachstehend wird das erfindungsgemässe Verfah ren beispielsweise näher erläutert.
Eine Mischung von 184,5 Gramm Eisenpulver (Carbonyl C), 83,6 Gramm reinem Zinkpulver und 37,8 Gramm Nickeloxyd wurde bei 600o C während drei Stunden in Wasserdampf erhitzt. Das mürbe Produkt wurde während 36 Stunden zusammen mit einer das doppelte Gewicht des Produktes aufweisen den Menge destilliertem Wassers in einer mit Stahl kugeln versehenen Mühle gemahlen.
Der erhaltene Schlamm wurde hierauf zwecks Bildung eines. feinen Pulvers bei 2000 C getrocknet und dann in einem Luftstrom bei 5000 C während zwei Stunden kalzi- niert.
Eine Analyse der erhaltenen Mischung ergab die folgende Zusammensetzung 49,9 Mol9/o Fe203 15,3 Mol 9/9 Ni0 34,8 Mol9/o Zn0 Das getrocknete Pulver wurde dann mit einem Druck von 5000 kg/cm2 zu einem Ringkern gepresst, während vier Stunden in einen Sauerstoffstrom er hitzt und im gleichen Strom der Abkühlung auf Zimmertemperatur überlassen.
Dieser Ring zeigte hierauf die folgenden Eigen schaften 875<I>t =</I> 11<I>h =</I> 2200 Fn = 0,18
EMI0002.0005
bei 500 kHz wobei t, h und Fn die Verlustbeiwerte für Nachwir kung, Hysterese bzw. Wirbelströme in der nachste henden Jordan'schen Formel für Kernverluste sind (siehe ENT 1, 7 (1924))
EMI0002.0011
In analoger Weise lässt sich z. B. Barium-Ferrit, eine Verbindung von Ba0 mit Fe203, welcher als Material für Dauermagnete verwendbar ist, aus einer Mischung von Bariumoxyd mit Eisenpulver her stellen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstel lung von Ferriten besitzt gegenüber den Verfahren, die nur Oxyde als Ausgangsstoffe verwenden, ver schiedene Vorteile.
Erstens ist das erfindungsgemässe Verfahren in Bezug auf Erzielung gleichmässiger Ergebnisse leich ter zu steuern, da es einfacher ist und weniger Stufen besitzt.
Zweitens ist das erfindungsgemässe Verfahren wirtschaftlicher insbesondere für die Herstellung erstklassiger Ferrite. Es ist bekannt, dass das Vor handensein von Fremdstoffen selbst in geringen Mengen die Eigenschaften eines Ferrites beeinträch tigen kann. Um von Fremdstoffen freie Ferrite her stellen zu können, müssen die Ausgangsmaterialien frei von Fremdstoffen sein. Bisher glaubte man, von Salzen, wie zum Beispiel Oxalaten, ausgehen zu müssen, da solche Salze, obwohl sehr teuer, in sehr reiner Form im Handel erhältlich sind.
Hingegen ist, da der Reinheitsgrad der im Handel erhältlichen Salze, z. B. der Oxalate, nicht immer gleich ist, eine genaue Analyse erforderlich. Anderseits besitzen die im Handel erhältlichen Eisenpulver einen hohen und gleichbleichbleibenden Reinheitsgrad, wobei die Ko sten dieser Pulver gegenüber denjenigen für die Oxa- late günstig sind.
Als weiterer Vorteil hat sich gezeigt, dass die ge- pulverte Mischung von Oxyden, die mit dem erfin- dungsgemässen Verfahren als Zwischenprodukt erhalten wird, sich ohne Anwendung eines Weich machers zu Kernen pressen lässt und aus der Form herausgenommen werden kann, ohne dass der Kern Gefahr läuft, zu brechen.
Ein weiterer Vorteil ist der, dass in Fällen, in denen Materialien mit hohem Q (Gütefaktor von Spulen) erforderlich sind, die Sintertemperatur, die zur Erzielung dieser Eingenschaft erforderlich ist, nach dem erfindungsgemässen Verfahren niedriger ist, als nach früheren Verfahren.