DE1088627B

DE1088627B - Verfahren zur Herstellung eines magnetisierbaren Kernes aus Ferrit

Info

Publication number: DE1088627B
Application number: DES44776A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Frey; Dr Walter Gieseke; Dr Erich Moser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-07-16
Filing date: 1955-07-16
Publication date: 1960-09-08

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne aus Ferrit, die bei sehr geringen Temperaturen sinterfähig sind und die eine verhältnismäßig hohe Permeabilität und hohe Güte im Hochfrequenzbereich aufweisen. Diese Kerne werden für Spulen der Hochfrequenztechnik, insbesondere für Filterspulen sowie auch für Pupinspulen verwendet.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Hochfrequenzkernen aus Ferriten bekannt, bei denen die Ausgangsoxyde einer Sinterung, meist nach einer oder mehreren sogenannten Vorsinterungen mit Zwischenmahlungen, unterworfen werden. Im allgemeinen liegt die Temperatur der Endsinterung über der Temperatur der höchsten Vorsinterung. Durch Zusätze und Verunreinigungen der Ausgangsoxyde und durch die jeweils gewünschten Eigenschaften des Kerns wird die höchste Sintertemperatur bestimmt. In der Praxis ergeben sich Temperaturen von 1100 bis 1350° C.

Es besteht nun die Aufgabe, die notwendigen Sintertemperaturen um und unter 1000° C zu halten. Dann kann man nämlich z. B. einfache drahtbeheizte elektrische öfen an Stelle der kostspieligeren Silitstaböfen anwenden. Diese öfen sind in der Handhabung und Kontrolle des Sinterungsprozesses besser zu beherrschen. Eine Verringerung der Sintertemperatur ist auch erwünscht, um eine bei hohen Temperaturen auftretende Verspannung des Kristallgitters der Ferrite zu vermeiden. Mit der Strukturänderung des Kristallgitters kann nämlich eine Erhöhung der Leitfähigkeit verbunden sein. Selbstverständlich muß die Temperatur immer ausreichen, um die Ausgangsoxyde völlig in die Ferritkristalle überzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von mehr als 50 Molprozent Fe₂O₃, 0 bis 30 Molprozent Zn O, 15 bis 50 Molprozent NiO und geringen Mengen Vanadinpentoxyd bei Temperaturen unter 1000° C gesintert wird. Bereits ein Zusatz von 0,05 bis 1,2 Gewichtsprozent Vanadinpentoxyd ermöglicht überraschenderweise die Anwendung einer Sintertemperatur unter 1000° C gegenüber den üblichen um etwa 200 bis 300° C höher liegenden Sintertemperaturen. Dieses bedeutet in der Sintertechnik eine erhebliche Kostenersparnis.

Kerne mit einer Zusammensetzung von 47 bis 49 Molprozent Fe₂O₃, 24 bis 32 Molprozent ZnO, etwa 18 Ms 28 Molprozent NiO und 0,25 bis 0,75 Molprozent V₂O₅ sind bekannt. Diese Kerne enthalten also weniger als 50'Molprozent Fe₂O₃. Gerade die Verwendung von mehr als 50 Molprozent Fe₂O₃ führt jedoch zu einer entscheidenden Herabsetzung der Sintertemperatur. Hierzu wird auf die Verfahren zur Herstellung
eines magnetisierbaren Kernes aus Ferrit

Anmelder:
Siemens Sd Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr. Josef Frey, Dr. Erich Moser

und Dr. Walter Gieseke, München,

sind als Erfinder genannt worden

Figur verwiesen. Zur Ermittlung der Kurven in dieser Figur wurden die Sintertemperaturen T bestimmt, bei denen sich bei einem Nickel-Zink-Ferrit mit konstantem Molverhältnis Ni O: Zn O = 6,9 und variablem Fe₂O₃-GeIIaIt eine Ringkernpermeabilität von etwa 25 bei 3stündiger Sinterung ergab. Bei einem Gehalt von weniger als 50 Molprozent Fe₂O₅ liegen die Sintertemperaturen, die zu einer Ringkernpermeabilität von etwa 25 führen, unabhängig vom V₂O₅-Gehalt, zwischen 1100 und 1200° C. Bei einem Eisenoxydgehalt von mehr als 50' Molprozent ist bei Zusätzen von 0,4 bis 0,6 Gewichtsprozent V₂O₅ die Temperatur der Sinterung auf fast 800° C herabgefallen. Das Absinken der Sintertemperatur ist also daran gebunden, daß man sowohl mehr als 50 Molprozent Eisenoxyd als auch geringe Zusätze an V₂O₅ verwendet. Die Kombination dieser beiden Maßnahmen führt also zu einem überraschenden Effekt.

Es ist also nicht so, daß man bei dem bekannten Nickel-Zink-Ferrit eine beachtliche Herabsetzung der Sintertemperatur auf Grund der Hinzufügung des V₂O₅ erhält. Es ist überdies erforderlich, den Gehalt an Eisenoxyd auf mehr als 50 Molprozent zu steigern. Eine Änderung dieses Gehalts um 2%, von 49 auf 51 Molprozent, setzt die Sintertemperatur um rund 350° C herab.

Bei einer einmaligen Sinterung wird den Ausgangsoxyden einzeln und/oder dem Gemisch Vanadinpentoxyd zugesetzt, während bei der mehrmaligen Sinterung der Zusatz gegebenenfalls zum gemahlenen Ferritpulver insbesondere vor dem Endsintern zugegeben wird.

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Durch den Zusatz ist es weiterhin möglich, eine Sinterung bei 800 bis 1000° C durchzuführen, ohne daß durch ungenügende Ferritisierung die Permeabilität der Kerne verschlechtert wird. Die Sinterzeit wird dabei gegenüber den üblichen. Verfahren nicht verlängert. Durch diesen Zusatz von Vanadinpentoxyd konnte überdies sogar die Güte der Ferritkerne verbessert werden.

Ein Zusatz von bereits 0,2 Gewichtsprozent V₂ O₅ ermöglicht bei den Nickel-Zink-Ferriten der Zusammensetzung von mehr als 50 Molprozent Fe₂O₃, 0 bis 30 Molprozent ZnO und 15 bis 50 Molprozent NiO die Anwendung von niederen Sintertemperaturen von etwa 820° C bei einer Sinterzeit von 3 Stunden. Hierbei wurde eine Permeabilität von etwa 30 und eine Güte der Ringspule von etwa 190 bei 10 MHz erreicht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetisierbaren Kerns aus Ferrit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von mehr als 50^: Molprozent Fe₂O₃, 0 bis 30 Molprozent ZnO, 15 bis 50 Molprozent Ni O und geringen Mengen von Vanadinpentoxyd bei Temperaturen unter 1000° C gesintert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Vanadinpentoxyd bis zu 1,2 Gewichtsprozent.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 269 325;
britische Patentschriften Nr. 673 720, 701 364.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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