DE1074482B

DE1074482B - Verfahren zur Her stellung von geformten ferromagnetische!! Werkstoffen

Info

Publication number: DE1074482B
Application number: DENDAT1074482D
Authority: DE
Inventors: Bellevue Seine et-Oise Andre Pierrot und Yves Charles Fugcne Lcs croel Conflans Ste-Honorme Seine-et Oise Charles Louis Guillaud (Frankreich)
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication date: 1960-01-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Werkstoffen aus einem Eisen-, Mangan-, Zink- und Chromoxyd enthaltenden Gemisch.

Bekanntlich ändert sich die magnetische Permeabilität der ferromagnetischen Werkstoffe mehr oder weniger mit ihrer Temperatur. Die Amplitude dieser Änderung läßt sich bequem durch eine Größe ausdrücken, welche nachstehend »Temperaturkoeffizient der magnetischen Anfangspermeabilitätcc genannt ist. Unter diesem Ausdruck (welcher nachstehend mit »α_μ« bezeichnet ist) ist die Differenz zwischen der größten magnetischen Permeabilität (μ,,,αχ) und der kleinsten Permeabilität (ß_mim) iⁿ einem gegebenen Temperaturintervall (zwischen ^₁ ⁰ und t_z°) geteilt durch das Produkt aus der magnetischen Anfangspermeabilität bei 0°C (μ₀) und der Differenz zwischen den Grenztemperaturen des Temperaturintervalls zu verstehen:

αμ =

u—t.

Nachstehend ist dieser Koeffizient in Prozent je Celsiusgrad ausgedrückt, so daß sein Zahlenwert das Hundertfache des aus der obigen Formel errechneten Wertes ist.

Außerdem ist unter »Guteko effizient des Werkstoffs« das Produkt (μθ) aus der magnetischen Anfangspermeabilität (μ) des Werkstoffs bei 20° C und dem Gütefaktor (Q) des Werkstoffs zu verstehen. Dieser Gütefaktor Q ist der Quotient aus der Reaktanz einer auf eine ringkörperförmige Probe des Werkstoffs ohne Luftspalt aufgewickelten Spule und dem von den Verlusten in dem Werkstoff herrührenden Widerstand der Spule.. Der Gütefaktor ζ> wird bei sehr geringer Feldstärke (in der Größenordnung von 10 Milliörsted) bei 20⁰C und bei einer Frequenz von 100 kHz bestimmt.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Werkstoffen aus einem Anfangsgemisch von Eisenoxyd, Manganoxyd und Zinkoxyd vorgeschlagen worden, nach welchem Körper erhalten werden, die außer einer hohen magnetischen Anfangspermeabilität und geringen Verlusten einen sehr geringen Temperaturkoeffizienten der magnetischen Anfangspermeabilität zwischen 10 und 65°C besitzen.

Es ist ferner bekannt, Chrom und zumindest zwei andere zweiwertige Metalle, wie z. B. Mangan, Zink, Nickel, Eisen, Kupfer, Cadmium, Chrom und Magnesium, in Ferrite einzumischen. Aus der Fülle von Kombinationsmöglichkeiten und den weiten für die Mischung angegebenen Grenzen lassen sich aber keine Lehren für die Abhängigkeit des Temperaturkoeffizienten von der magnetischen Anfangspermeabilität ableiten.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ferromagnetische Werkstoffe zu schaffen, bei welchen Verfahren zur Herstellung

von geformten ferromagnetischen

Werkstoffen

Anmelder:

Centre National de la Recherche

Scientifique,

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. H. Stehmann,

Nürnberg 2, Essenweinstr. 4-6, Patentanwälte

Charles Louis Guillaud, Bellevue, Seine-et-Oise,

Andre Pierrot und Yves Charles Eugene Lescroel,

Conflans-Ste-Honorine, Seine-et-Oise (Frankreich),

sind als Erfinder genannt worden

das Temperaturintervall, innerhalb dessen der Temperaturkoeffizient der magnetischen Anfangspermeabilität gering ist, wesentlich erweitert ist oder in anderen, für die Praxis ebenfalls wichtigen Temperaturbereichen Hegt,

und welches gleichzeitig günstige Werte der magnetischen Anfangspermeabilität und des Gütekoeffizienten hat.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch ge-

kennzeichnet, daß 40 bis 52 Molprozent Eisenoxyd (Fe₂O₃), vorzugsweise 46 bis 49 Molprozent Fe₂O₃, 21 bis 38 Molprozent Manganoxyd (MnO), 2 bis 12 Molprozent Chromoxyd (Cr₂O₃), vorzugsweise 2,5 bis 8 Molprozent Cr₂O₃, Rest Zinkoxyd (ZnO) gemischt, gepreßt und ge-

brannt werden, wobei in dem Endprodukt die Summe der Molprozente von Fe₂O₃ und Cr₂O₃ annähernd gleich 50, vorzugsweise 49,7 bis 51 Molprozent betragen soll.

Auf diese Weise lassen sich ferromagnetische Werkstoffe erzeugen, die in dem zwischen —40 und +8O⁰C liegenden Temperaturbereich mindestens in einem Temperaturintervall von wenigstens 50° C sehr geringe Werte des Temperaturkoeffizienten der magnetischen Anfangspermeabilität haben. Bei zahlreichen -erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffen bleibt der Temperaturkoeffizient über dem ganzen obengenannten Temperaturbereich, d. h. also für ein 120⁰C umfassendes Temperaturintervall, gering. Bei Werkstoffen mit einem Molprozentgehalt an MnO von weniger als 30% kann der Temperaturkoeffizient der magnetischen Anfangspermeabilität in

909 727/443

3 4

dem Temperaturintervall zwischen —40 und +80⁰C Wenn nicht anders angegeben, wurden in den nachkleiner als 0,10% je Celsiusgrad gehalten werden, und stehenden Beispielen die ferromagnetischen Werkstoffe bei Werkstoffen mit einem Molprozentgehalt an MnO von so hergestellt, daß die Oxyde mit den angegebenen mehr als 30 % kann dieser Temperaturkoeffizient in dem molekularen Prozentsätzen unter Zusatz von 0,20 Ge-Temperaturintervall zwischen 0 und +8O⁰C kleiner als 5 wichtsprozent Kalziumkarbonat miteinander gemischt, 0,20% je Celsiusgrad gehalten werden. hierauf in destilliertem Wasser mit einer Kugelmühle mit

Bei den oben gemachten Angaben der molekular- Stahlkugeln während 24 bis 48 Stunden gemahlen, prozentualen Anteile ist angenommen worden, daß sich alsdann getrocknet und mit einem Druck von 5 t/cm² zu die Metalle in dem Ausgangsgemisch nur in Form von einem ringförmigen Körper gepreßt wurden. Nachstehend Eisenoxyd (Fe₂O₃), Manganoxydul (MnO), Chromoxyd io und wenn nicht anders angegeben, sind die für die (Cr₂O₃) und Zinkoxyd (ZnO) befinden. Diese Metalle Anfangsgemische und die Werkstoffe angegebenen Prokönnen jedoch auch in einer anderen Form vorhanden zentsätze molekulare Prozentsätze,
sein, z. B. in Form anderer Oxyde oder in Form von Von den neun nachstehenden Beispielen betreffen die Metallen oder Salzen. Es genügt dann, diese anderen acht ersten, in Fig. 1 bis 8 dargestellten die Herstellung tatsächlich vorhandenen Oxyde oder Salze so in die obigen 15 von ferromagnetischen Werkstoffen durch Brennen in Oxyde umzurechnen, daß die gleiche Zahl von Metall- einer chemisch indifferenten Atmosphäre, während beim atomen vorhanden ist. neunten Beispiel die Herstellung des ferromagnetischen

Die Wärmebehandlung erfolgt in an sich bekannter Werkstoffs durch Brennen in freier Luft vorgenommen

Weise vorzugsweise in einer Atmosphäre aus einem einen wurde.

kleinen Sauerstoffanteil enthaltenden indifferenten Gas. 20 Bei den acht ersten Beispielen werden die in der Dabei wird der Sauerstoffanteil derart gewählt, daß im obigen Weise gepreßten Körper während 2 bis 4 Stunden Endprodukt durch Umwandlung eines Teils des Fe₂O₃ auf 1250⁰C (127S⁰C bei Beispiel 4) in einem Ofen erhitzt, des Ausgangsgemisches höchstens 6 Molprozent FeO er- durchweichen ein 1%Sauerstoff enthaltender Stickstoffhalten werden. Auf diese Weise erhält man Werkstoffe, strom geleitet wird, worauf sie in reinem Stickstoff in die außer einem geringen Temperaturkoeffizienten der 25 8 Stunden bis auf Zimmertemperatur abgekühlt werden. Anfangspermeabilität in dem genannten Temperaturbereich eine Anfangspermeabilität von über 800 und Beispiel!
einen Gütekoeffizienten (μ Q) von über 80000 besitzen. Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 22%

Die Einführung von Cr₂O₃ in das Ausgangsgemisch MnO und 53% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) hergestellt, wobei der bringt als Begleiterscheinung der obigen Vorteile ins- 30 Rest durch Zinkoxyd gebildet wird, und für die verbesondere eine gewisse Vergrößerung der verschiedenen schiedenen Gemische werden verschiedene Anteile an Verluste mit sich, welche in den Werkstoffen auftreten Cr₂O₃ gewählt, wobei sich natürlich der Gehalt an Fe₂O₃ können. entsprechend ändert.

Zur Milderung dieses Nachteils ist es zweckmäßig, dem Nach der Wärmebehandlung wird die Zusammen-Ausgangsgemisch Kalziumkarbonat oder eine andere bei 35 setzung durch Umwandlung eines Teils des Eisenoxyds der Wärmebehandlung benutzbare Ca-Verbindung zu- in Eisenoxydul verändert. Die endgültige Zusammenzusetzen, welche höchstens 1 Gewichtsprozent, Vorzugs- setzung der mit den verschiedenen Ausgangsgemischen weise größenordnungsmäßig 0,1 Gewichtsprozent des end- hergestellten Werkstoffe ist etwa folgende: 50,3 Molgültigen Werkstoffs beträgt. prozent (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) insgesamt, 3,5 Molprozent FeO

Zweckmäßigerweise wird dafür gesorgt, daß in dem 40 (2,1 Gewichtsprozent), 21,6 Molprozent MnO und der

Ausgangsgemisch die besonders schädlichen Verunreini- Rest ZnO.

gungen, wie Kalium, Strontium und Barium, höchstens Die magnetischen Permeabilitäten der mittels der

0,2 Gewichtsprozent betragen. Außerdem soll der verschiedenen Ausgangsgemische hergestellten Materia-

Gesamtgeahlt an Verunreinigungen 1,5 Gewichtsprozent Hen wurden bei den verschiedenen Temperaturen ge-

nicht übersteigen. 45 messen und dann in Fig. 1 eingetragen. Die erhaltenen

Es sei noch bemerkt, daß bereits früher versucht Kurven entsprechen einem gegebenen Molprozentgehalt

worden ist, Chromoxyd einem Eisen-, Mangan- und Zink- an Cr₂O₃ des Ausgangsgemisches, welcher für jede Kurve

oxyd enthaltenden Gemisch, das zur Herstellung von angegeben ist.

ferromagnetischen Werkstoffen dienen sollte, zuzusetzen. Ohne Chromoxyd hatte der erhaltene Werkstoff

Jedoch ist über die prozentuale Zusammensetzung dieses 50 folgende magnetische Eigenschaften: AnfangspermeabiH-

Gemisches nichts bekannt. Auch haben offenbar diese tat bei 20⁰C μ = 3100; Koeffizient α_μ = 0,32 %J je

Versuche zu keinem Erfolg geführt, da nach den seiner- Celsiusgrad in dem Temperaturintervall zwischen —40

zeitigen Ergebnissen von einem Zusatz von Chromoxyd und +8O⁰C.

abgeraten worden ist. Auf gar keinen Fall ist erkannt Man entnimmt den entsprechenden Kurven, daß nach

worden, daß ein solcher Zusatz den Temperaturkoeffi- 55 Ersatz einer gleichen Menge von Eisenoxyd durch

zienten der Anfangspermeabilität herabsetzt. Chromoxyd im Ausgangsgemisch, welche nur 1 % be-

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf trägt, der Temperaturkoeffizient der Anfangspermeabili-

die Zeichnungen erläutert. tat in dem angegebenen Temperaturintervall verringert

Fig. 1 bis 8 der Zeichnungen zeigen die Änderung der wird. Bei 3% oder besser noch 3,5% Chromoxyd in dem magnetischen AnfangspermeabiHtät von erfindungsgemäß 60 Ausgangsgemisch ist die Verbesserung des Temperaturhergestellten ferromagnetischen Werkstoffen in Ab- koeffizienten der magnetischen Permeabilität ganz aufhängigkeit von der Temperatur, wobei die Zusammen- fallend. Zur Verringerung des Temperaturkoeffizienten setzung des Ausgangsgemisches von Oxyden auf den auf die Hälfte des Koeffizienten des Bezugswerkstoffs einzelnen Figuren verschieden ist. Zur Auftragung der ohne Chromoxyd muß dem Ausgangsgemisch mehr als Kurven wurde die magnetische AnfangspermeabiHtät in 65 2,8 Molprozent Cr₂O₃ zugesetzt werden,
jedem FaU wiUkürHch durch Multiplikation mit einem Bei dem Ausgangsgemisch mit 3,5 % Chromoxyd steHt geeigneten Zahlenkoeffizienten auf den Wert 1000 bei man folgende Eigenschaften bei dem ferromagnetischen 0⁰C gebracht, und die Anfangspermeabüitäten bei Werkstoff fest: AnfangspermeabiHtät bei 20°C μ =2050; anderen Temperaturen wurden zur Erleichterung des Curie-Punkt = 103⁰C; Gütekoeffizient μ(£ = 170 000; Vergleichs mit dem gleichen Koeffizienten multipliziert. 70 Koeffizient α,, in dem Temperaturintervall zwischen —40

5 6

und +80⁰C = 0,04% je Celsiusgrad, d.h. ein Achtel Koeffizienten des Bezugswerkstoffs ohne Chromoxyd zu des Koeffizienten des Bezugswerkstoffs ohne Chromoxyd. bringen.

Bei Chromoxydmengen von über 3,5% tritt bei zu- Bei einem Chromoxydgehalt von 3% sind folgende

nehmender Temperatur keine Vergrößerung des Wertes Eigenschaften an dem ferromagnetischen Werkstoff festder Permeabilität mehr auf, sondern eine Abnahme. Bei 5 zustellen. Anfangspermeabilität bei 20° C μ = 1500; 5% Chromoxyd ist der Wert des Koeffizienten α_μ noch Curie-Punkt = 142°C; Gütekoeffizient μ() = 210 000; erheblich kleiner (etwa die Hälfte) als der an dem Koeffizient a_p in dem Temperaturintervall zwischen Bezugswerkstoff ohne Chromoxyd festgesteUte. Bei 7% —40 und +80⁰C = 0,07%.
Chromoxyd ist eine erhebliche Abnahme der Permeabilität

bei hohen Temperaturen festzustellen. Dies beruht auf io Beispiel 4

der Nähe des Curie-Punkts (85° C). Zwischen —40 und Es werden die gleichen Ausgangsgemische wie bei

+ 8O⁰C ist jedoch der Temperaturkoeffizient noch gering. Beispiel 3 hergestellt, aber anstatt wie bei den Bei-Für Anteile an Cr₂ O₃ von über 7 % ist dann der Curie- spielen 1 bis 3 werden sie jedoch nicht bei 1250° C, sondern Punkt zu niedrig, wenigstens für Werkstoffe mit 22% bei 1275⁰C gebrannt, um den Einfluß der Wärmebehand-MnO. 15 lung zu untersuchen.

Beispiel 2 O*¹¹¹*³ Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff folgende

magnetische Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei

Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 23% 20⁰C μ =2300; Koeffizient α_μ = 0,20% je Celsiusgrad MnO und 53% (Fe₂O₈ + Cr₂O₃) hergestellt, wobei der in dem Temperaturintervall zwischen —40 und +8O⁰C; Rest Zinkoxyd ist. 20 Curie-Punkt = 155° C.

Nach dem Brennen haben die Werkstoffe etwa die Ein Chromoxydgehalt von 4 % ist ausreichend, um den

gleiche molekulare Zusammensetzung bezüglich (Fe₂O₃ Temperaturkoeffizienten auf die Hälfte des an dem + Cr₂O₃) einerseits und FeO andererseits, wie die des Bezugsmaterial ohne Chromoxyd festgesteEten Wertes Beispiels 1. zu bringen. Um einen sehr kleinen Temperäturkoeffi-

Ohne Zusatz von Chromoxyd (0% Cr₂O₃) hat der 25 zienten α_μ zu, erhalten, muß der Prozentgehalt an Chromerhaltene Werkstoff folgende magnetische Eigenschaften: oxyd 6% erreichen.

Anfangspermeabilität bei 2O⁰C μ. — 3200; Koeffizient Für diesen letzteren molekularen Gehalt an Chromoxyd

a„ =0,26% je Celsiusgrad in dem Temperaturintervall von 6% in dem Ausgangsgemisch ist die schließliche zwischen—40 und+80° C. Die Kurven der Fig. 2 zeigen, Zusammensetzung des Werkstoffs folgende; 44,5% daß bei Ersatz einer gleichen Menge Eisenoxyd durch 3% 30 Fe₂O₃, 5,9% Cr₂O₃, 4,8% FeO (2,9 Gewichtsprozent); Chromoxyd eine erhebliche Verringerung des Temperatur- 23,4% Mn O mnd der Rest Zinkoxyd. Dieser Werkstoff koeffizienten der magnetischen Permeabilität erhalten hat folgende magnetische Eigenschaften: Anfangspermewird. Diese Verringerung ist noch erheblich größer für abilitätbei20°C_/ti = 1100; Curie-Pünkt = 128° C; Güte-4% Chromoxyd. Bei dieser letzteren Zusammensetzung koeffizient μζλ —135000;. Koeffizient α,, in dem Tefnpedes Ausgangsgemischs stellt man folgende Eigenschaften 35 raturintervall zwischen —40 und +8O⁰C = 0,02% je des ferromagnetischen Werkstoffs fest: Änfangspermea- Celsiusgrad.

bilität bei 2O⁰C μ = 1950; Curie-Punkt = 114°C; Güte- Der Vergleich der Kurvenbilder- der Fig. 3 und 4 zeigt,

koeffizient μ(} = 165000; Koeffizient α_μ in dem Tern- daß bei einer Temperatur von 1275°C größere Mengen peraturintervall zwischen —40 und +8O⁰C = 0,03%. je Chromoxyd,. als bei 1250⁰C zugesetzt werden können.
Celsiusgrad. 40 Bei einem Chromoxydgehalt bis zu 8% des Ausgangs-

Ein Chromoxydgehalt von 3% ist nötig, um den gemisches bleibt der Temperaturkoeffizient kleiner als die Koeffizienten α_μ auf die Hälfte des Wertes des an dem Hälfte des Koeffizienten des Bezugswerkstoffs, wenn die Bezugswerkstoff ohne Chromoxyd festgestellten Koeffi- magnetische Anfangspermeabilität auf wenigstens 800 zienten zu bringen, und bei Chromoxydmengen von über und der Gütekoeffizient fiQ auf wenigstens 80000 gehalten 4% ist keine Zunahme sondern eine Abnahme der 45 werden.

Aniangspermeabilität in Abhängigkeit vo» der Tem- ,-, · · 1 ς

peratur festzustellen, die Werte des Koeffizienten α_μ "

bleiben jedoch kleiner oder gleich der Hälfte der Werte Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 26%

des Bezugswerkstoffs bis zu einem Chromoxydgehalt MnO, 53% (Fe₂O₃-+Cr₂O₃) hergestellt, wobei der Rest von 4,8%. se Zinkoxyd ist,

Beispiel 3 ^^e schüdMich⁶ Zusammensetzung der mit den ver-

schiedenen Ausgangsgemischen hergestellten Werkstoffe

Man stellt verschiedene Ausgangsgemische mit 24% ist etwa folgende: 50,2% an (Fe₂O₃ + Cr₂O₃), 3,6% FeO MnO und 54% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) her, wobei der Rest (2,2 Gewichtsprozent), 25,5% MnO und der Rest ZnO. Zinkoxyd ist. 55 Ohne Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff folgende

Die endgültige Zusammensetzung der mit den ver- magnetische Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei schiedenen Ausgangsgemischen hergestellten Werkstoffe 20⁰C μ =3150, Koeffizient α_μ =0,40% je Celsiusgrad ist etwa folgende: 50,5% an (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) insgesamt, in dem Temperaturintervall zwischen —40 und +8O⁰C 4,6% FeO (2,8Gewichtsprozente), 23,4% MnO und der (besonders hoher Wert); Curie-Punkt = 154⁰C
Rest ZnO. 60 Der Ersatz von kleinen Mengen Eisenoxyd durch

Ohne Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff folgende Chromoxyd (bis zu 3%) bewirkt eine geringe Vergrößemagnetische Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei rung des Koeffizienten α_μ in dem Temperaturintervall 20⁰C μ =2200; Koeffizient α_μ =0,18% je- Celsiusgrad zwischen 0 und +8O⁰C, ergibt jedoch im Mittel eine in dem Temperaturintervall zwischen — 40 und + 80° C; Abnahme dieses Koeffizienten in dem vollständigen Curie-Punkt = 157° C. 65 Temperaturintervall zwischen —40 und +8O⁰C.

Bei Ersatz einer gleichen Menge Eisenoxyd durch 1, Bei Ersatz einer gleichwertigen Menge Fe₂O₃ durch

3, 5 und 7% Chromoxyd erhält man Permeabilitäten, 6% Chromoxyd in dem Ausgangsgemisch erhalt man welche durch die Kurven der Fig. 3 dargestellt sind. einen Werkstoff mit der Zusammensetzung, bei welcher

Es ist ein Chromoxydgehalt von 2,1 % erforderlich, um der Cr₂O_s-Gehalt 5,9 % beträgt. Dieser Werkstoff besitzt den Koeffizienten er,, auf die Hälfte des Wertes des 70 folgende magnetische Eigenschaften: Anfangsperme-

Claims

7 8

abilität bei 2O⁰C μ = 1350; Curie-Punkt = 129⁰C; Beisuiel 8

Koeffizient μ<2 = 203 000; Koeffizient α_μ = 0,07% je ^y

Celsiusgrad in dem Temperaturintervall zwischen —40 Dieses Beispiel betrifft Werkstoffe, welche mit mehr

und +80⁰C. als 30% MnO im Ausgangsmaterial hergestellt wurden,

Ein Gehalt von 5% Chromoxyd im Ausgangsgemisch ge- 5 welche für gewisse technische Anwendungen erforderstattet die Verringerung des Koeffizienten α_μ auf die lieh sind, obwohl ihr Koeffizient α_μ in dem Tempe-Hälfte des Wertes, gegenüber dem Bezugswerkstoff ohne raturintervall zwischen —40 und +80° C verhältnis-Chromoxyd. mäßig groß ist.

Man kann den Chromoxydgehalt im Ausgangsgemisch Bei diesem Beispiel werden verschiedene Ausgangs-

bis auf 8% steigern und dabei die Anfangspermeabilität io gemische mit 36% MnO und 54% an (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) auf über 800, das Produkt pQ über 80 000 und den insgesamt hergestellt, wobei der Rest ZnO ist. Koeffizienten α_μ kleiner als die Hälfte des Wertes des Die schließliche Zusammensetzung der mit den verKoeffizienten des Bezugswerkstoffes halten. schiedenen Ausgangsgemischen hergestellten Werkstoffe

st etwa folgende: 50,5% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃); 4,6% FeO

Beispiel 6 ¹⁵ (²·⁸ Gewichtsprozent), 35,2% MnO und der Rest ZnO.

Ohne Chromoxyd hat der Werkstoff folgende magneti-

Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 27% sehe Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei 20°C MnO und 54% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) hergestellt, wobei der μ = 2300; Koeffizient α,, = 0,45% je Celsiusgrad in dem Rest durch Zinkoxyd gebildet wird. Temperaturintervall zwischen 0 und +80⁰C; Curie-

Die schließliche Zusammensetzung der mit den ver- ao Punkt = 249° C.

schiedenen Ausgangsgemischen hergestellten Werkstoffe Die Erfahrung zeigt, daß der Ersatz von Eisenoxyd

ist etwa folgende: 50,4 % an (Fe₂ O₃ + Cr₂ O₃), 4,7 % Fe O durch Chromoxyd im Ausgangsgemisch nur wenig Einfluß (2,9 Gewichtsprozent), 26,4% MnO und der Rest ZnO. auf den Koeffizienten α_μ in dem Temperaturintervall Ohne Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff folgende zwischen —40 und 0⁰C hat, wo er sehr hoch bleibt. In magnetische Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei 25 dem Temperaturintervall zwischen 0 und +8O⁰C stellt 20⁰C μ =2500; Koeffizient α_μ = 0,19% je Celsiusgrad man jedoch fest, daß dieser Ersatz einen erheblichen in dem Temperaturintervall zwischen—40 und+8O⁰C; Einfluß auf den Koeffizienten α_μ hat, aber erheblich Curie-Punkt = 200 C. geringer ist, als wenn das Ausgangsgemisch weniger als·

Bei Ersatz einer gleichwertigen Menge an Fe₂O₃ durch 30% MnO enthält.

5% Chromoxyd im Ausgangsgemisch erhält man einen 30 Bei Ersatz einer gleichwertigen Menge Fe₂O₃ durch Werkstoff mit folgenden magnetischen Eigenschaften: 5,5 % Chromoxyd im Ausgangsgemisch erhält man einen magnetische Anfangspermeabilität bei 20⁰C μ = 1380; Werkstoff mit folgenden magnetischen Eigenschaften: Curie-Punkt = 18O⁰C; Koeffizient μ(£ = 172000; Ko- magnetische Anfangspermeabilität bei 20⁰C μ = 1500; effizient α_μ = 0,03% je Celsiusgrad in dem Temperatur- Curie-Punkt = 225⁰C; Koeffizient /j,Q = 270 000; Kointervall zwischen —40 und +8O⁰C. 35 effizient α_μ =0,15% je Celsiusgrad in dem Temperatur-

Bis zu einem Cr₂O₃-Gehalt von 6,5% im Ausgangs- Intervall zwischen 0 und + 8O⁰C.

gemisch bleibt der Koeffizient α_μ gleich der Hälfte des Bei einem Chromoxydgehalt zwischen 4,8 und 6,3%

Wertes, den er in dem Bezugswerkstoff ohne Cr₂O₃ hat, ist der Koeffizient α_μ kleiner als die Hälfte des Wertes, ohne daß dabei die magnetische Anfangspermeabilität welchen er bei dem Bezugswerkstoff ohne Chromoxyd hat, unter 800 und das Produkt ^Q unter 80 000 sinkt. 40 ohne daß die magnetische Anfangspermeabilität unter

800 und der Koeffizient μζ) unter 80 000 sinken.

Beispiel 7 Beispiel 9

Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 28,3% Es werden verschiedene Ausgangsgemische mit 26%

MnO und 54,5% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) hergestellt, wobei der 45 MnO und 54% (Fe₂O₃ + Cr₂O₃) hergesteUt, wobei der

Rest Zinkoxyd ist. Rest Zinkoxyd ist. Anstatt aber das gepreßte Gemisch

Die schließliche Zusammensetzung der mit den ver- in einer chemisch indifferenten Atmosphäre, wie bei den

schiedenen Ausgangsgemischen hergestellten Werkstoffe vorhergehenden Beispielen, zu behändem, behandelt man

ist etwa folgende: 50,3%an (Fe₂O₃ + Cr₂O₃), 5,4%FeO es in Luft bei 1310⁰C während 2 Stunden.

(3,3 Gewichtsprozent), 27,5% MnO und der Rest ZnO. 50 Ohne Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff einen

Ohne Chromoxyd hat der erhaltene Werkstoff folgende Koeffizienten α_μ = 0,15% je Celsiusgrad, magnetische Eigenschaften: Anfangspermeabilität bei Der durch Ersatz einer gleichwertigen Menge Fe₂O₃ 20⁰C μ = 1600; Koeffizient α_μ = 0,18% je Celsiusgrad; durch 5,5% Chromoxyd in dem Gemisch erhaltene Werk-Curie-Punkt = 212°C. stoff hat folgende magnetische Eigenschaften: Anfangs-

Durch Ersatz einer gleichwertigen Menge Fe₂O₃ durch 55 permeabilität bei 20⁰C₁M =620; Koeffizient μζ) =17 000; 6% Chromoxyd in dem Ausgangsgemisch erhält man Koeffizient α_μ = 0,06% je Celsiusgrad in dem Temperaeinen Werkstoff mit folgenden magnetischen Eigen- turintervall zwischen —40 und +8O⁰C; Curie-Punkt schäften: magnetische Anfangspermeabilität bei 20⁰C =150°C.

μ== 1050; Curie - Punkt = 188° C; Koeffizient μψ Infolge der Herstellung in Luft enthält das End-

= 204000; Koeffizient α_μ in dem Temperaturintervall 60 erzeugnis wahrscheinlich eine erhebliche Menge drei-

zwischen —40 und +8O⁰C = 0,02% je Celsiusgrad. wertiges Mangan.

Ein Gehalt von 2,5 % Chromoxyd im Ausgangsgemisch Wie ersichtlich, erbringt die Wärmebehandlung in Luft

verringert den Temperaturkoeffizienten auf die Hälfte bei den Werkstoffen zwar einen geringen Koeffizienten

des Wertes, welchen er in dem Bezugswerkstoff ohne α_μ, gleichzeitig werden aber erheblich weniger gute ma-

Chromoxyd hat. Man kann den Chromoxydgehalt im 65 gnetische Eigenschaften als beim Brennen in einer che-

Ausgangsgemisch bis auf 7,5 % steigern und dabei gleich- misch indifferenten Atmosphäre erhalten, zeitig die Anfangspermeabilität über 800, den Koeffi-

zienten μζ) über 80 000 und den Temperaturkoeffizienten Patentansprüche:

unter der Hälfte des Wertes, welchen er in dem Bezugs- 1. Verfahren zur Herstellung von geformten ferro-

material ohne Chromoxyd hat, halten. 70 magnetischen Werkstoffen aus einem Eisen-, Mangan-,

1 Ü/4 4Ö2

Zink- und Chromoxyd enthaltenden Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß 40 bis 52 Molprozent Eisenoxyd (Fe₂O₃), vorzugsweise 46 bis 49 Molprozent Fe₂O₃, 21 bis 38 Molprozent Manganoxyd (MnO), 2 bis 12Molprozent Chromoxyd (Cr₂ O₃), vorzugsweise 2,5 bis 8 Molprozent Cr₂O₃, Rest Zinkoxyd (ZnO) gemischt, gepreßt und gebrannt werden, wobei im Endprodukt die Summe der Molprozente von Fe₂O₃ und Cr₂O₃ annähernd gleich 50, vorzugsweise 49,7 bis 51 Molprozent, betragen soll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen in einer im wesentlichen aus Inertgas, insbesondere Stickstoff bestehenden Atmosphäre, die eine solche Menge Sauerstoff enthält, daß im Endprodukt höchstens 6 Molprozent FeO erhalten werden, durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgemisch eine in der Hitze zersetzbare Kalziumverbindung, vorzugsweise Ca C O₃, in einer derartigen Menge zugesetzt wird, daß das Endmaterial 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Kalzium enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangsgemisch die Verunreinigungen, wie Kalium, Strontium und Barium, höchstens 0,2 Gewichtsprozent betragen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 656 537;
französische Patentschrift Nr. 1 107 654;
Palatzky, »Technische Keramik«, 1954, S. 127, 132, 133.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

90&72T/443 1.60