DE1064412B - Verfahren zur Herstellung eines Eisen-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Eisen-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits

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DE1064412B
DE1064412B DEC7188A DEC0007188A DE1064412B DE 1064412 B DE1064412 B DE 1064412B DE C7188 A DEC7188 A DE C7188A DE C0007188 A DEC0007188 A DE C0007188A DE 1064412 B DE1064412 B DE 1064412B
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DEC7188A
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Charles Guillaud
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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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

  • Verfahren zur Herstellung eines Eis en-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits Zusatz zur Patentanmeldung C5474IVc/80b Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Eisen-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits, welches eine weitere Ausbildung des in der Hauptpatentanmeldung C 5474 IVc/80b geschützten Verfahrens darstellt.
  • Das Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung bezweckt, Ferrite zu schaffen, die hohe Anfangspermeabilität mit geringen Verlustkoeffizienten verbinden. Gemäß der Hauptpatentanmeldung wird ein Gemisch von mindestens 50 Molprozent Eisenoxyd (Fe203), 24 bis 38 Molprozent Manganoxyd (M110), 0,4 bis 5 Molprozent Magnesiumoxyd (M-0), Rest Zinkoxyd (Z110) nach dein Pressen derart bei 1000 bis 1250° C in einer indifferenten Atmosphäre erhitzt, daß 0,1 bis 2,5 Molprozent Eisenoxydul (Fe0) im Werkstoff gebildet werden, während der Gehalt an Fe203 auf ungefähr 50 Molprozent verringert wird, und daß anschließend die erhaltenen Stoffe langsam abgekühlt werden.
  • Es hat sich herausgestellt, daß der durch Erhitzen und Zersetzung eines Teils des im Ausgangsgemisch vorhandenen Fee 03 erhaltenen Fe O im fertigen Ferrit oberhalb 2,5 Molprozent sein und bis 5,5 Molprozent gehen kann. Das Verfahren gemäß dem vorliegenden Zusatzpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß durch Erhitzen mehr als 2,5 bis 5,5 Molprozent Fe 0 gebildet werden. Dabei muß selbstverständlich die schon für die Hauptpatentanmeldung wesentliche weitere Bedingung, wonach der molekulare Anteil von Fee 03 durch das Erhitzen auf ungefähr 50 Molprozent verringert wird, auch bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Zusatzanmeldung erfüllt werden. Die Folge davon ist, daß das Fe. 0.. im Ausgangsgemisch zwangläufig eine Erhöhung erfahren muß. Das für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Ausgangsgemisch setzt sich zusammen aus 51,2 bis 55 Molprozent Fee 03, 27 bis 37 Molprozent Mn O, 0,4 bis 3 Molprozent Mg O, Rest Zn O.
  • Die erfindungsgemäß erhaltenen Ferrite sind wegen ihrer weiter unten näher erläuterten Eigenschaften für sehr viele Anwendungsgebiete geeignet. Es ist insbesondere interessant, sie als Transformatorkerne in der Fernmeldetechnik zu benutzen, insbesondere für die Übertragung von hohen Frequenzen. Ferner ist ihre Benutzung als Transformatorkern bei der Übertragung verhältnismäßig hoher Leistungen interessant, wie dies z. B. in der Impulstechnik der Fall ist.
  • Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen fertigen Ferrite sind durch die nachstehende Schemaformel gekennzeichnet: (m Fe2031 x MnO, y Fe O, z Mg O, q Zn O) , in welcher die Koeffizienten an, x, y, z, q den molekularen Prozentgehalt bedeuten, so daß (m -h x -i- y > -f- z -I- q) = 100'°/a ist. Diese Koeffizienten müssen dann erfindungsgemäß zwischen folgenden Grenzen liegen: 49,30/0 < in G 50,711/o 27 % G x < 37 0/0 ' 2,5°/c. < y < 5,5°/0 0,411/o G z < 3 11/o Zwischen diesen Grenzen können alle beliebigen Kombinationen hergestellt werden, so daß sich ergibt: q = 100% - (r11 -I- x -I- y + z)%.
  • Ferner wird der Fe 0-Gehalt durch die Bestimmung des Oxydationsgrades nach der Konzentration einer durch Angriff einer Probe unter Luftabschluß durch Salzsäure erhaltenen Lösung an reduzierendem Salz bestimmt, was eine bequeme Feststellung ermöglicht.
  • Derartige Ferrite besitzen folgende Eigenschaften: 1. Die Anfangspermeabilitätß liegt über 1300 und kann 3000 erreichen.
  • 2. Der Curie-Punkt liegt zwischen 150 und 248° C. 3. Die die Veränderung der Induktion in Abhängigkeit von dem angelegten Feld darstellende Kurve weicht bis zu einer Induktion von über 3300 Gauß bei 20° C und über 3000 Gauß bei 60° C praktisch nicht von einer geraden Linie ab. 4. Für ein Feld von 100 Örstedt liegt die Induktion bei 20° C über 3800 Gauß.
  • 5. Bei Betrachtung der nachstehenden Formel: worin Rp Verlustwiderstand in dem Ferritkern einer Induktionsspule, in Ohm; L der Selbstinduktionskoeffizient dieser Spule in Henry; f die Frequenz in Hertz; N die Windungszahl der Wicklung der Spule; I der Effektivwert des Stromes in der Wicklung in Ampere; L die Länge des magnetischen Kreises in cm; Fit der Koeffizient der Wirbelstromverluste; lt der Koeffizient der Hystereseverluste; t der Koeffizient der Nachwirkungsverluste, sind die den Gegenstand der Erfindung bildenden Ferrite durch folgende Werte der drei Verlustkoeffizienten gekennzeichnet: 6. Die Veränderungvon in Abhängigkeit von der Frequenz ist so gering, daß diese Materialien bis zu Frequenzen von etwa 10 MHz ausgezeichnete Ergebnisse liefern.
  • 7. Der an einem Ringkörper ohne Luftspalt gemessene Temperaturkoeffizient der Anfangspermeabilität (wobei /c die Anfangspermeabilität bei 15° C ist) ist zwischen 15 und 65° C kleiner als 8 - 10-s. Er kann Null oder sogar negativ werden, wenn der molekulare Gehalt an FeO 3,5% übersteigt.
  • Zur Herstellung dieser oben durch ihre Zusammensetzungen und ihre Eigenschaften bestimmten Materialien müssen erfindungsgemäß die nachstehenden Bedingungen sehr genau eingehalten werden.
  • 1. Zur Herstellung einer innigen Mischung der Bestandteile vor der vollständigen Bildung des Ferrits werden die feingepulverten Oxyde (wobei die größte Abmessung der Teilchen kleiner als ein Tausendstel Millimeter ist) in einer Mühle innig gemischt. Gegebenenfalls werden bei der Berechnung der Bestandteile des Gemischs durch die Mühle eingeführtes Eisen sowie Verunreinigungen berücksichtigt.
  • 2. Die in den zur Herstellung des Ferrits dienenden Oxyden enthaltenen Verunreinigungen, wie Alkalien, Kalzium, Blei usw., haben einen bedeutenden Einfluß auf die Permeabilität. So hat die Erfinderin festgestellt, daß zur Erzielung sehr hoher Permeabilitätswerte der Gesamtbetrag der Verunreinigungen in den Ausgangsoxyden höchstens 0,2% betragen darf und daß durch die benutzte Herstellungsart keine weiteren Verunreinigungen eingeführt werden dürfen, die diesen Wert übersteigen.
  • 3. Die zur Herstellung des Ferrits dienenden Oxyde sind vorzugsweise Fee 03, Mn3 04, 11g0 und Zn O. Bei merklicher Entfernung von dem Manganoxyd l@ln304 können die obigen Eigenschaften des Ferrits nicht mit Sicherheit reproduziert werden. Die Oxyde des Ausgangsgemisches werden so dosiert, daß der molekulare Prozentsatz nach der Umformung für das Fez 03 zwischen 50,3 und 55%, für das MnO zwischen 27 und 37%, für das MgO zwischen 0,4 und 30/& lieg L und daß der Prozentsatz an Zn O den Rest darstellt. Bei der Festlegung eines zwischen diesen Grenzen liegenden Gehalts an 11n0 wird hierdurch gleichzeitig der Gehalt an 11n304 festgelegt, wenn einzig und allein dieses Manganoxyd benutzt wird. 4. Die Bildung des Ferrits soll bei einer Temperatur von etwa 1250° C erfolgen. Der Ofen muß während der ganzen Brenndauerzeit mit einem indifferenten Gas gespeist werden, z. B. Stickstoff, dessen konstanter Gehalt an Sauerstoff so bemessen ist, daß die praktisch indifferente Atmosphäre des Ofens im Augenbilck des Beginns der Abkühlung zwischen 0,03 und 0,70°/a ihres Volumens an Sauerstoff enthält.
  • Die Kühlung muß langsam erfolgen, z. B. in 13 Stunden.
  • 5. Zur Erzielung der höchsten Werte der Anfangspermeabilität muß das Ferrit bei der höchstmöglichen Temperatur gebildet werden, welche im allgemeinen um 1250° C liegt. Die Höhe der Temperatur ist durch die Bildung von deutlich sichtbaren Kristallen auf dem Ferrit begrenzt, welche insbesondere seine Verluste erhöhen.
  • Die Herstellungsbedingungen sind anschließend an Hand eines Beispiels genauer erläutert. ' Beispiel Man geht von sehr reinen (Verunreinigungsgehalt gleich 0,1%) Eisen-, Mangan-, Magnesium- und Zinkoxyden Fee 03, Mn. ,041 Mg O, Zn O aus, deren Gewichte 682,6 bzw. 198,1 bzw. 3,3 bzw. 115,9 g betragen, was molekularen Prozentsätzen an Fee 03, Mn O, Mg O, Zn O von 51 bzw. 31 bzw. 1 bzw. 17 0/0 entspricht.
  • Diese Oxyde werden während 20 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen und innig gemischt.
  • Hierauf werden sie zu Ringkörpern mit einem Außendurchmesser von 33 mm und einem Innendurchmesser von 18 mm mit etwa rechteckigem Querschnitt, z. B. unter einem Druck von 5 t/cm2, gepreßt. Diese Ringkörper werden in einen Ofen gebracht und während 3 Stunden auf 1220° C erhitzt. Durch den Ofen wird Stickstoff geleitet, welcher 0,08 Volumprozent Sauerstoff enthält. Nach einer Sinterzeit von 3 Stunden läßt man den Ofen abkühlen, wobei die thermische Trägheit so groß ist, daß der Ofen in etwa 17 Stunden wieder auf die Raumtemperatur kommt.
  • Das so gebildete Ferrit hat folgende molekulare Zusammensetzung: m = 49,90°/o, x = 29,75%, y = 3,10%, z = 0,95°/o, q = 16,300/a, wobei der fest-; gestellte Eisenüberschuß von der Mühle herrührt. Dieses Ferrit weist nachstehende Eigenschaften auf: Anfangspermeabilität,u = 2150, Curie-Punkt 198° C, Induktion für ein Feld von 100 Örstedt: 4500 Gauß bei 20° C, der Linearitätsgrenze der Kurve B = f (H) entsprechender Wert der Induktion bei 20 und 60° C : 3400 und 3100 Gauß, Verlustkoeffizienten Temperaturkoeffizient der Anfangspermeabilität: 2 - 10-s.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines Eisen-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits nach Patentanmeldung C 5474 IVc/80b, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 2,5, höchstens aber 5,5 Molprozent Fe0 durch Erhitzen gebildet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fe203 des Ausgangsgemischs durch Erhitzen derart zerlegt wird, daß der Gehalt des Endprodukts an Fe0 3,51lolprozent oder mehr beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Ausgangsgemisch, dessen Gehalt an Verunreinigungen kleiner als 0,2% ist, durch Pressen Kerne hergestellt werden, die bei einer Temperatur zwischen 1200 und 1250° C in einer praktisch indifferenten Gasatmosphäre gesintert werden, wobei das erhaltene Material einer langsamen Abkühlung in einer indifferenten Gasatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 bis 0,7°/o zu Beginn der Abkühlung ausgesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 164420; britische Patentschrift Nr. 661721; USA.-Patentschriften Nr. 2 565 111, 2 568 881.
DEC7188A 1952-02-28 1953-02-23 Verfahren zur Herstellung eines Eisen-Mangan-Magnesium-Zink-Ferrits Pending DE1064412B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1121088A (fr) * 1955-02-03 1956-07-20 Lignes Telegraph Telephon Matériaux ferromagnétiques à cycle d'hystérésis rectangulaire
ES246988A1 (es) * 1958-02-13 1959-05-16 Itt MÉTODO DE FABRICACION DE UNA MATERIAL CERáMICO FERROMAGNÉTICO

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT164420B (de) * 1944-07-06 1949-11-10 Philips Nv Magnetischer Kern aus einem ferromagnetischen Ferrit
US2565111A (en) * 1949-05-26 1951-08-21 Steatite Res Corp Ceramic magnetic material with a small temperature coefficient
US2568881A (en) * 1948-12-28 1951-09-25 Steatite Res Corp Ceramic parts for electrical devices having magnetic properties and method of making
GB661721A (en) * 1948-06-26 1951-11-28 Aladdin Ind Inc Magnetic core composition and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT164420B (de) * 1944-07-06 1949-11-10 Philips Nv Magnetischer Kern aus einem ferromagnetischen Ferrit
GB661721A (en) * 1948-06-26 1951-11-28 Aladdin Ind Inc Magnetic core composition and method for producing the same
US2568881A (en) * 1948-12-28 1951-09-25 Steatite Res Corp Ceramic parts for electrical devices having magnetic properties and method of making
US2565111A (en) * 1949-05-26 1951-08-21 Steatite Res Corp Ceramic magnetic material with a small temperature coefficient

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