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Ferromagnetisches Material mit wenigstens zwei verschiedenen Kristallphasen
Die Erfindung bezieht sich auf ferromagnetische, oxydische Materialien mit wertvollen
elektromagnetischen Eigenschaften, die wenigstens zwei ferromagnetische Kristallphasen
mit verschiedenen Kristallstrukturen aufweisen. Sie haben z. B. eine Sättigungsmagnetisierung
derselben Größenordnung wie ferromagnetische Ferrite mit der Kristallstruktur des
Minerals Spinell, der sogenannten »Spinellstruktur«. Ebenso wie die meisten dieser
Ferrite haben die meisten Materialien nach der Erfindung einen hohen spezifischen
Widerstand. Diese Materialien sind brauchbar als Werkstoffe für ferromagnetische
Körper zur Verwendung bei hohen Frequenzen bis 200 MHz und höher.
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Bei den bekannten ferromagnetischen Ferriten mit Spinellstruktur ist
die Anfangspermeabilität abhängig von der Frequenz; so gibt es einen Frequenzbereich,
in dem die Anfangspermeabilität mit zunehmender Frequenz abnimmt. Die Abnahme der
Anfangspermeabilität beginnt bei einer um so niedrigeren Frequenz, je nachdem das
Material bei niedriger Frequenz eine höhere Anfangspermeabilität hat (s. H. G. B
e 1 j e r s und J. L. S n o e k, »Philips Technische Rundschau«, 11, S. 317 bis
326, 1949/50). Bei einem Teil der Materialien nach der Erfindung ist jedoch die
Anfangspermeabilität bis zu einer viel höheren Frequenz konstant als bei Ferriten
mit Spinellstruktur, die einen gleichen Wert der Anfangspermeabilität bei niedriger
Frequenz besitzen. Da die Verwendung von ferromagnetischen Kernen in einem Frequenzbereich,
in dem die Anfangspermeabilität nicht konstant ist, im allgemeinen mit dem Auftreten
hoher elektromagnetischer Verluste einhergeht, können die neugefundenen Materialien
bis zu den bereits erwähnten viel höheren Frequenzen in allen solchen Fällen als
ferromagnetische Körper verwendet werden, in denen niedrige elektromagnetische Verluste
gewünscht werden.
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Bei ferromagnetischen Materialen mit hexagonaler Kristallstruktur
ist in erster Annäherung die Kristallanisotropie durch den Ausdruck FK
= K1' sin' 0 gegeben (s. R. B e c k e r und W. D ö r i n g, »Ferromagnetismus«,
1939, S. 114). Wenn für einen Kristall K1' positiv ist (sogenannte »positive« Kristallanisotropie),
so ist in diesem Kristall die hexagonale Achse die Vorzugsrichtung der Magnetisierung.
Ist dagegen K1' negativ, (in diesem Falle wird von »negativer« Kristallanisotropie
gesprochen), so bedeutet dies, daß die spontane Magnetisierung senkrecht zur hexagonalen
Achse gerichtet und somit parallel zur Basisebene des Kristalls ist. In letzterem
Falle hat der Kristall eine sogenannte »Vorzugsebene« der Magnetisierung (die Möglichkeit
des Vorhandenseins eines verhältnismäßig schwachen Vorzugs der Magnetisierung für
bestimmte Richtungen in der Basisebene bleibt jedoch bestehen).
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F i g. 1 zeigt ein Diagramm, in dem die Zusammensetzungen der Materialien
nach der Erfindung angegeben werden. Die Winkelpunkte dieses Diagramms werden von
den Oxyden gebildet, aus denen diese Materialien aufgebaut bzw. und aus denen sie
hergestellt werden können, nämlich A0 (wobei A wenigstens eines der zweiwertigen
Metalle Ba, Sr, Pb und Ca darstellt), Fe203 und Me0 (wobei Me wenigstens eines der
zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg, Cu oder den zweiwertigen Komplex darstellt).
Punkt 1 in F i g. 1 entspricht den bekannten Verbindungen AFe204, wobei A wenigstens
eines der zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb und Ca darstellt. Diese Verbindungen sind
nicht ferromagnetisch.
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Punkt 2 in F i g. 1 entspricht den bekannten Verbindungen mit der
Formel Me0 - Fe203 oder MeFe204. Darin stellt Me wenigstens eines der zweiwertigen
Metalle
Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg, Cu oder den zweiwertigen Komplex
dar. Diese Verbindungen besitzen eine kubische Kristallstruktur entsprechend derjenigen
des Minerals Spinell, also die sogenannte »Spinellstruktur«. Mit Ausnahme von ZnFe204
sind sie alle ferromagnetisch. Viele dieser Materialien besitzen einen hohen Wert
der Anfangspermeabilität, der aber, wie bereits bemerkt wurde, von der Frequenz
abhängig ist. Für jedes Material läßt sich ein Frequenzbereich angeben, in dem die
Anfangspermeabilität mit zunehmender Frequenz abnimmt; diese Abnahme beginnt bei
einer um so niedrigeren Frequenz, je höher der Wert der Anfangspermeabilität dieses
Materials bei niedriger Frequenz ist. Es ist weiterhin möglich, daß sich Fe203 in
einer bestimmten Form im Spinellgitter in einer Menge löst, die von der bei der
Herstellung verwendeten Temperatur abhängig ist, so daß nicht nur die Formel Me0
- Fe2O3, sondern auch die Formel Me0 - (1 - x)Fe203 mit z. B. .r<0,5 die
Zusammensetzung dieser Ferrite mit Spinellstruktur andeutet, was für dieses Beispiel
der Linie 2-3 in F i g. 1 entspricht.
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F i g. 2 zeigt einen Teil des Diagramms nach F i g. 1, in dem gleichfalls
die Zusammensetzungen der Materialien nach der Erfindung angegeben werden können.
Die Winkelpunkte dieses Diagramms werden von AFe204 (wobei A wenigstens eines der
zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb und Ca darstellt), Fe203 und MeFez04 (wobei Me wenigstens
eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg, Cu oder den zweiwertigen
Komplex
darstellt) gebildet.
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Ebenso wie die Linie 2-3 in F i g. 1, entspricht die Linie 2-3 in
F i g. 2 bekannten Ferriten mit Spinellstruktur, die eine Zusammensetzung entsprechend
der Formel Me0 - (1+x)Fe203 mit x<0,5 haben.
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Punkt 4 in F i g. 2 entspricht den bekannten Verbindungen A0 - 6Fe203
oder AFe"01s. Darin stellt A wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb
und zu höchstens zwei Fünftel Teil Ca dar. Diese Materialien haben dauermagnetische
Eigenschaften. Die Kristalle haben eine hexagonale Struktur mit einer c-Achse von
etwa 23,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9 A.
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Punkt 5 in F i g. 2 entspricht den nicht zur Erfindung gehörenden
Verbindungen A0 - 2Me0 - 8Fe203 oder AMe2Fe"0". Darin stellt A wenigstens eines
der zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb und zu höchstens zwei Fünftel Teil Ca dar, während
Me wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg oder den zweiwertigen
Komplex
darstellt. Diese ferromagnetischen Materialien besitzen eine Kristallstruktur, deren
Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 32,8A und
einer a-Achse von. etwa 5,9 A beschrieben werden kann. Ein Teil dieser Materialien
ist aus Kristallen aufgebaut, die eine Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht
zur hexagonal'en c-Achse besitzen, und diese Materialien haben auch bei Frequenzen
bis 200 MHz und höher verhältnismäßig hohe Werte der Anfangspermeabilität. Dies
ist bei Zimmertemperatur der Fall, wenn Me zu wenigstens drei Achtel Teil Co darstellt,
was aber von den übrigen durch Me dargestellten zweiwertigen Metallen abhängig ist.
Beim anderen Teil dieser Materialien haben die Kristalle eine Vorzugsrichtung der
Magnetisierung parallel zur hexagonalen c-Achse. Weiterhin bestehen noch Verbindungen
mit derselben Kristallstruktur und entsprechenden ferromagnetischen Eigenschaften.
Die Zusammensetzung dieser Verbindungen kann von den erwähnten Verbindungen abgeleitet
erachtet werden, indem Me darin zu höchstens der Hälfte durch Fell' in einem Verhältnis
ersetzt wird, welches mit Me: Fell'
übereinstimmt. Dies entspricht der Formel
mit x<__ 1. In F i g. 2 sind diese Materialien durch die Linie 5-6 angedeutet.
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Punkt 7 in F i g. 2 entspricht den nicht zur Erfindung gehörenden
Verbindungen 2A0 - 2Me0 - 6Fez03 oder AZMe2Fe"0". A ist hier Ba, zu höchstens der
Hälfte Sr, zu höchstens einem Viertel Pb und/oder zu höchstens einem Viertel Ca,
während Me wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg und
Cu darstellt. Diese ferromagnetischen Materialien haben eine rhomboedrisehe Kristallstruktur,
deren Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 43,5
A und einer u-Achse von etwa 5,9 A beschrieben werden kann. Alle diese Materialien
sind aus Kristallen aufgebaut, die eine Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht
zur hexagonalen c-Achse besitzen, und diese Materialien haben auch bei Frequenzen
bis 200 MHz und höher verhältnismäßig hohe Werte der Anfangspermeabilität.
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Punkt 8 in F i g. 2 entspricht den nicht zur Erfindunggehörenden Verbindungen
3A0 - 2Me0 - 12Fe203 oder A3Me2Fe24041. A ist hier Ba, zu höchstens einem Drittel
Teil Sr, zu höchstens einem Fünftel Teil Pb und/oder zu höchstens einem Zehntel
Teil Ca, während Me wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn,
Mg, Cu oder den zweiwertigen Komplex
darstellt. Diese ferromagnetischen Materialien haben eine Kristallstruktur, deren
Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und
einer a-Achse von etwa 5,9 A beschrieben werden kann. Ein Teil dieser Materialien
ist aus Kristallen aufgebaut, die eine Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht
zur hexagonalen c-Achse besitzen; auch diese Materialien haben bei Frequenzen bis
200 MHz und höher verhältnismäßig hohe Werte der Anfangspermeabilität. Dies ist
z. B. bei Zimmertemperatur der Fall, wenn Me zu wenigstens einem Viertel Teil Co
darstellt, was. aber von den übrigen druck Me dargestellten zweiwertigen Metallerz
abhängig ist. Die Kristalle der anderen Materialien dieser Art besitzen eine Vorzugsrichtung
der Magnetisierung parallel zur hexagonalen c-Achse.
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Punkt 9 in F i g. 2 entspricht den nicht zur ErfindunggehörendenVerbindungen4A0
- 2Me0 - 18Fez03
oder A4Me2Fe360"- A ist hier Ba, zu höchstens einem
Drittel Teil Sr, zu höchstens einem Fünftel Teil Pb und/oder zu höchstens einem
Zehntel Teil Ca, während Me wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Co, Ni,
Zn, Mg und zu höchstens drei Zehntel Teil Mn oder Cu darstellt. Diese ferromagnetischen
Materialien haben eine rhomboedrische Kristallstruktur, deren Elementarzelle im
hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 113,1 A und einer a-Achse
von etwa 5,9 A beschrieben werden kann. Ein Teil dieser Materialien ist aus Kristallen
aufgebaut, die eine Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht zur hexagonalen c-Achse
besitzen; diese Materialien haben auch bei Frequenzen bis 200 MHz und höher verhältnismäßig
hohe Werte der Anfangspermeabilität. Dies ist z. B. bei Zimmertemperatur der Fall,
wenn Me zu wenigstens drei Zehntel Teil Co darstellt, was aber etwas von den übrigen
durch Me dargestellten zweiwertigen Metallen abhängig ist. Die Kristalle des anderen
Teiles dieser Materialien besitzen eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung parallel
zur hexagonalen c-Achse.
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Punkt 10 in F i g. 2 entspricht den nicht zur Erfindung gehörenden
Verbindungen 2A0 - 2Me0 14Fe203 oder A@Me2Fe"0". A stellt hier wenigstens eines
der zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb und zu höchstens zwei Fünftel Teil Ca dar, während
Me wenigstens eines der zweiwerigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg oder den zweiwertigen
Komplex
darstellt. Diese ferromagnetischen Materialien besitzen eine xhomboedrische Kristallstruktur,
deren Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 84,1
A und einer a-Achse von etwa 5,9A beschrieben werden kann. Ein Teil dieser Materialien
ist aus Kristallen aufgebaut, die eine Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht
zur hexagonalen c-Achse besitzen; diese Materialien haben auch bei Frequenzen bis
200 MHz und höher verhältnismäßig hohe Werte der Anfangspermeabilität. Dies ist
z. B. bei Zimmertemperatur der Fall, wenn Me zu wenigstens der Hälfte Co darstellt,
was aber etwas von den übrigen durch Me dargestellten zweiwertigen Metallen abhängig
ist. Die Kristalle des übrigen Teiles dieser Materialien besitzen eine Vorzugsrichtung
der Magnetisierung parallel--zur hexagonalen c-Achse. Weiterhin gibt es noch Verbindungen
mit derselben Kristallstruktur und entsprechenden ferromagnetischen Eigenschaften.
Die Zusammensetzung dieser Verbindungen kann von den erwähnten Verbindungen abgeleitet
werden, in dem Me darin zu höchstens der Hälfte durch FeIII in einem Verhältnis
ersetzt wird, welches mit Me: FeIII
übereinstimmt. Dies entspricht der Formel
mit x:9 _ 1. In F i g. 2 sind diese Materialien mit der Linie 10-11
angegeben.
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Sämtliche oben beschriebene Verbindungen sind Einp hasenverbindungen,
d. h. Verbindungen, die aus Kristallen oder Mischkristallen mit gleicher Kristallstruktur
aufgebaut sind.
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Sämtliche soeben beschriebenen, nicht zur Erfindung gehörenden Verbindungen
sind Einphasenver-Bindungen, d. h. Verbindungen, die aus Kristallen oder Mischkristallen
mit gleicher Kristallstruktur aufgebaut sind. Es wurde nun gefunden, daß Mischungen
dieser verschiedenen Einphasenverbindungen untereinander zu ferromagnetischen Materialien
mit ausgezeichneten Eigenschaften führen. Da die beschriebenen Einphasenverbindungen
voneinander abweichende Kristallstrukturen aufweisen, bilden die Mischungen von
wenigstens zwei dieser Einphasenverbindungen keine Mischkristalle. Die verschiedenen
Kristallstrukturen bleiben auch im gesinterten Gemisch erhalten und sind mit Hilfe
von Röntgenuntersuchungen nebeneinander feststellbar.
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Die ferromagnetischen Materialien mit wenigstens zwei Kristallphasen
mit verschiedenen Kristallstrukturen liegen gemäß der Erfindung im Zusammensetzungsbereich
von 2 bis 21 Molprozent A0, 5 bis 45 Molprozent Me0, 52 bis 83 Molprozent Fe2O3,
wobei A wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Ba, Sr, Pb und Ca ist und Me wenigstens
eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Mg, Cu oder den zweiwertigen
Komplex
darstellt, und die verschiedenen Kristallstrukturen aus der leihe bestehen, die
von der kubischen Kristallstruktur des Minerals Spinell und den hexagonalen Kristallstrukturen
mit einer c-Achse von etwa 32,8 und einer a-Achse von etwa 5,9 mit einer c-Achse
von etwa 43,5,A und einer a-Achse von etwa 5,9A, mit einer c-Achse von etwa 52,3
Ä und einer a-Achse von etwa 5,9A, mit einer c-Achse von etwa 113,1 A und einer
a-Achse von etwa 5,9 A, mit einer c-Achse von etwa 84,1 A und einer a-Achse von
etwa 5,9 A gebildet wird.
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Der Bereich, in dem die Zusammensetzungen der Materialien nach der
Erfindung liegen, ist in den F i g. 1 und 2 dick umrandet dargestellt. Die in F
i g. 2 mit Nummern bezeichneten Verbindungen sind Einphasenverbindungen, die, wie
bereits erwähnt, nicht zur Erfindung gehören. Alle anderen zwischen diesen Punkten
liegenden Materialien nach der Erfindung stellen Gemische aus wenigstens zwei der
angegebenen Einphasenverbindungen dar und weisen deshalb auch wenigstens zwei verschiedene
Kristallstrukturen auf.
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Die Erfindung betrifft insbesondere solche ferromagnetischen Materialien,
welche die kubische Kristallphase entsprechend der des Minerals Spinell nicht oder
in nur geringer Menge enthalten. Der Zusammensetzungsbereich dieser Materialien
entspricht 8 bis 21 Molprozent A0, 5 bis 21 Molprozent Me0, 58 bis 83 Molprozent
Fe203 und ist in F i g. 2 durch das dick umrandete Fünfeck dargestellt.
Die
Kristalle der obenerwähnten hexagonalen Kristallphasen besitzen entweder eine Vorzugsebene
der Magnetisierung senkrecht zur hexagonalen c-Achse oder eine Vorzugsrichtung der
Magnetisierung parallel zur hexagonalen c-Achse. Um festzustellen, ob es sich in
einem bestimmten Falle um Kristalle mit einer Vorzugsebene der Magnetisierung oder
Kristalle mit einer Vorzugsrichtung der Magnetisierung handelt, kann z. B. folgender
Identifizierungsversuch dienen Man mischt eine geringe Menge, z. B. 25 mg, des zu
prüfenden Materials in feingemahlener Pulverform mit einigen Tropfen einer Lösung
eines organischen Binde- oder Klebemittels in Azeton und streicht dieses Gemisch
auf einer dünnen Glasplatte aus. Die Platte wird zwischen die Pole eines Elektromagneten
gebracht, in der Weise, daß die magnetischen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche
der Platte stehen. Durch allmähliche Erhöhung des elektrischen Gleichstromes des
Elektromagneten wird die magnetische Feldstärke vergrößert, so daß sich die Pulverteilchen
im Feld derart drehen, daß entweder die Vorzugsrichtung oder die Vorzugsebene der
Magnetisierung etwa parallel zur Richtung der magnetischen Kraftlinien zu liegen
kommt. Bei vorsichtiger Behandlung kann ein Zusammenhaften der Pulverteilchen vermieden
werden. Nach dem Verdampfen des Azetons bleiben die Pulverteilchen in magnetisch
orientiertem Zustand an der Glasoberfläche haften. Mit Hilfe von Röntgenaufnahmen
kann man dann feststellen, welche Orientierung der Pulverteilchen unter der Einwirkung
des Magnetfeldes entstanden ist. Dies kann unter anderem mit Hilfe eines Röntgendiffraktometers
erfolgen (z. B. eines Apparats, wie er in »Philips Technischer Rundschau«, 16, S.
228 bis 240, 1954/55) beschrieben wurde, wobei man im Falle einer Vorzugsrichtung
parallel zur hexagonalen c-Achse im Vergleich zu einer Aufnahme eines nichtorientierten
Präparates ein verstärktes Auftreten der Reflexionen an Flächen senkrecht zu dieser
c-Achse (sogenannte »001-Reflexionen«) beobachtet. Im Falle einer Vorzugsebene senkrecht
zur hexagonalen c-Achse wird ein verstärktes Auftreten von Reflexionen an Flächen
parallel zu dieser c-Achse (sogenannte »hk0-Reflexionen«) beobachtet.
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Es ist einleuchtend, daß in den Materialien nach der Erfindung gleichzeitig
sowohl hexagonale Kristallphasen mit einer Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht
zur hexagonalen c-Achse als auch hexagonale Kristallphasen mit einer Vorzugsrichtung
der Magnetisierung parallel zur hexagonalen c-Achse auftreten können. Da jedoch
die physikalischen Eigenschaften der Materialien von der Art des Vorzugs der Magnetisierung
stark abhängig sind, sind diejenigen Materialien nach der Erfindung vorzuziehen,
welche hinsichtlich der hexagonalen Kristallphasen die gleiche Kristallanisotropie
aufweisen. Die Materialien nach der Erfindung, deren hexagonale Kristallphasen eine
Vorzugsebene der Magnetisierung senkrecht zur hexagonalen c-Achse besitzen, weisen
eine Anfangspermeabilität auf, die bis zu einer viel höheren Frequenz konstant ist
als bei ferromagnetischen Ferriten mit Spinellstruktur, die bei niedriger Frequenz
denselben Wert der Anfangspermeabilität besitzen. Die Materialien nach der Erfindung,
deren hexagonale Kristallphasen eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung parallel
zur hexagonalen c-Achse besitzen, bieten neue Möglichkeiten für die Herstellung
z. B. von Ferromagnetkörpern mit dauermagnetischen Eigenschaften und ferromagnetischen
Körpern zur Verwendung bei Mikrowellen.
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Die ferromagnetischen Verbindungen mit kubischer Kristallstruktur,
entsprechend derjenigen des Minerals Spinell, sind nahezu alle von Bedeutung wegen
ihres hohen Wertes der Anfangspermeabilität. In physikalischer Hinsicht stimmen
sie daher mehr mit den obenerwähnten hexagonalen Kristallphasen mit einer Vorzugsebene
der Magnetisierung überein als mit den obenerwähnten hexagonalen Kristallphasen
mit einer Vorzugsrichtung der Magnetisierung. Daher sind von den Materialien nach
der Erfindung, in denen die kubische Kristallphase mit einer Struktur gleich derjenigen
des Minerals Spinell vorhanden ist, diejenigen vorzuziehen, welche hexagonale Kristallphasen
mit einer Vorzugsebene der Magnetisierung enthalten. Von den ferromagnetischen Verbindungen
mit kubischer Spinellstruktur sind in diesem Falle diejenigen Verbindungen vorzuziehen,
deren Verluste bei Frequenzen, bei denen das Material auf Grund der Eigenschaften
der hexagonalen Kristallphasen brauchbar ist, noch nicht hoch sind. Das sind diejenigen
Verbindungen, welche einen verhältnismäßig niedrigeren Wert der Anfangspermeabilität
bei niedriger Frequenz haben.
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Eine Vorzugsebene der Magnetisierung bei Zimmertemperatur haben die
hexagonalen Kristallphasen der Materialien nach der Erfindung mit einer Zusammensetzung
entsprechend 2 bis 21 Molprozent A0, x Molprozent Co0, 0 bis (45-x) Molprozent Me0,
52 bis 83 Molprozent Fe2O3, wobei 7 _<_ x < 45.
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Dieser Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 3 dargestellt,
welche das gleiche Diagramm wie F i g. 2 zeigt.
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Die Materialien nach der Erfindung mit der Zusammensetzung entsprechend
8 bis 21 Molprozent A0, y Molprozent Co0, 0 bis (21-y) Molprozent Me0, 58 bis 83
Molprozent Fe2O3, wobei 7 <__ y <__ 21, enthalten im wesentlichen hexagonale
Kristallphasen, die bei Zimmertemperatur eine Vorzugsebene der Magnetisierung aufweisen.
Dieser kleinere Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 3 ebenfalls dargestellt.
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Gleichfalls eine Vorzugsebene der Magnetisierung bei Zimmertemperatur
haben die hexagonalen Kristallphasen der Materialien nach der Erfindung mit einer
Zusammensetzung entsprechend 15 bis 21 Molprozent A0, z Molprozent Co0, 4 bis (21-z)
Molprozent Me0, 58 bis 78 Molprozent Fe203, wobei 3 <__ z < 17.
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Diese Materialien enthalten im wesentlichen hexagonale Kristallphasen.
Dieser Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 4 dick umrandet dargestellt,
welche das gleiche Diagramm wie F i g. 2 zeigt.
Schließlich gibt
es noch eine Vorzugsebene der Magnetisierung bei Zimmertemperatur in den hexagonalen
Kristallphasen der Materialien nach der Erfindung mit einer Zusammensetzung entsprechend
2 bis 21 Molprozent A0, 18 bis 45 Molprozent Me0, 52 bis 61 Molprozent Fe2O3.
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Dieser Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 5 dick umrandet
dargestellt, welche das gleiche Diagramm wie F i g. 2 zeigt.
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Eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung bei Zimmertemperatur haben
die hexagonalen Kristallphasen der Materialien nach der Erfindung mit einer Zusammensetzung
entsprechend 8 bis 19 Molprozent A0, a Molprozent Co0, (5-a) bis (20-a) Molprozent
D0, 69 bis 83 Molprozent Fe2O3, wobei a < 2,5.
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D stellt hier wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn, Ni,
Zn, Mg, Cu oder den zweiwertigen Komplex
dar. Diese Materialien enthalten im wesentlichen hexagonale Kristallphasen. Dieser
Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 5 gestrichelt dargestellt.
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Gleichfalls eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung bei Zimmertemperatur
haben die hexagonalen Kristallphasen der Materialien nach der Erfindung mit einer
Zusammensetzung entsprechend 8 bis 13 Molprozent A0, b Molprozent Co0, (c-b) Molprozent
D0, 69 bis 83 Molprozent Fe203, wobei b < 6, 5 < c < 20 und (c-b)
>__ 0.
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Auch hier stellt D wenigstens eines der zweiwertigen Metalle Fe, Mn,
Ni, Zn, .Mg, Cu oder den zweiwertigen Komplex
dar. Diese Materialien enthalten im wesentlichen hexagonale Kristallphasen. Dieser
Bereich von Zusammensetzungen ist in F i g. 4 gestrichelt dargestellt.
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Die Herstellung der Materialien nach der Erfindung erfolgt durch Erhitzung
(Sinterung) eines ungefähr im richtigen Verhältnis gewählten, feinverteilten Gemisches
der zusammensetzenden Metalloxyde der Materialien. Hierbei kann man selbstverständlich
eines oder mehrere der zusammensetzenden Metalloxyde völlig oder teilweise durch
Verbindungen ersetzen, die bei der Erhitzung in Metalloxyde übergehen, z. B. Karbonate,
Oxalate und Azetate. Außerdem kann man die zusammensetzenden Metalloxyde völlig
oder teilweise durch eine oder mehrere Verbindungen von zwei oder mehreren der zusammensetzenden
Metalloxyde, z. B. BaFe"0", ersetzen. Unter »richtigem Verhältnis« wird hier ein
Verhältnis der Metallmengen im Ausgangsgemisch gleich demjenigen in den herzustellenden
Materialien verstanden; dieses Verhältnis muß somit nicht gleich demjenigen einer
der oben beschriebenen Einphasenverbindungen sein.
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Gegebenenfalls kann man das feinverteilte Ausgangsgemisch zunächst
vorsintern, das Reaktionserzeugnis wieder feinmahlen und das so erhaltene Pulver
aufs neue sintern und diese Reihe von Bearbeitungen noch ein oder mehrmals wiederholen.
Ein solches Sinterverfahren ist an sich bekannt, z. B. bei der Herstellung von ferromagnetischen
Ferriten mit Spinellstruktur (unter anderem J. J. W e n t und E. W. G o r t e r,
»Philips Technische Rundschau«, 13, S. 223, 1951/52). Die Temperatur der Sinterung
bzw. Endsinterung wählt man zwischen etwa 1000 und etwa 1450°C, vorzugsweise zwischen
1200 und 1350°C.
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Um die Sinterung zu erleichtern, können Sintermittel, wie Silikate
und Fluoride, zugesetzt werden. Aus den vorstehend beschriebenen ferromagnetischen
Materialien bestehende Körper können dadurch erzielt werden, daß das Ausgangsgemisch
der Metalloxyde od. dgl. entweder sofort in der gewünschten Form gesintert wird,
oder dadurch, daß das Reaktionsprodukt der Vorsinterungfeingemahlen und, gegebenenfalls
nach Zusetzen eines Bindemittels, in die gewünschte Form gebracht und gegebenenfalls
nachgesintert oder nachgehärtet wird.
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Bei Sinterung bei einer wesentlich höheren Temperatur als 1200°C und/oder
bei Sinterung in einer verhältnismäßig sauerstoffarmen Gasatmosphäre kann ein Material
mit einem verhältnismäßig hohen Fell-Gehalt erzeuge werden, wodurch der spezifische
Widerstand auf Werte unter 10 Qcm herabgesetzt werden kann. Wünscht man dies nicht,
da das Material als Werkstoff für Magnetkerne bei hohen Frequenzen verwendet werden
soll, ohne dabei durch Wirbelstromverluste gehindert zu werden, so muß ein übermäßiges
Auftreten von Ferroionen vermieden oder müssen gegebenenfalls in zu großer Menge
auftretende Ferroionen nachher in bekannter Weise zu Ferriionen oxydiert werden,
z. B. durch Nacherhitzung in Sauerstoff bei einer Temperatur zwischen 1000 und 12500C.
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Die Materialien nach der Erfindung haben gegenüber den eingangs beschriebenen
Einphasenverbindungen den Vorteil, daß die Ausgangsgemische der Materialien nach
der Erfindung leichter auf eine größere Dichte gesintert werden können als die erwähnten
Einphasenverbindungen. DiesegrößereDichte, die zur Erzielung eines höheren Wertes
der Magnetisierung pro Volumeinheit und auch der Anfangspermeabilität beiträgt,
kann bei der Herstellung der Materialien nach der Erfindung bei einer verhältnismäßig
niedrigen Temperatur erreicht werden; dies ist vorteilhaft, da hierbei ein geringerer
Fell-Gehalt entsteht als bei Sinterung bei einer höheren Temperatur.
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Die elektromagnetischen Verluste werden hier, wie üblich, durch den
Verlustfaktor tg 8 :
angegeben. Die Größe ,U' ist der sogenannte »reelle« Teil der Anfangspermeabilität.
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Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In den Beispielen I bis IV sind zunächst nicht zur Erfindung gehörende Einphasenverbindungen
angegeben, um den Unterschied in der Kerndichte dieser Verbindungen mit derjenigen
der aus mehreren dieser Einphasenverbindungen bestehenden Materialien nach der Erfindung
zu kennzeichnen.
Beispiel I Ein Gemisch von Bariumkarbonat, Zinkoxyd
und Ferrioxyd in einem Verhältnis von 17,6 Molprozent Ba0, 11,8 Molprozent Zn0 und
70,6 Molprozent Fe2O3, was der nicht zur Erfindung gehörenden Einphasenverbindung
Ba3Zn2Fe24041 (Punkt 8 in F i g. 2) entspricht, wird 1 Stunde mit Äthylalkohol in
einer Kugelmühle gemischt und 15 Stunden bei 1000°C in Luft vorgesintert. Das Reaktionserzeugnis
wird mit Äthylalkohol 1 Stunde in einer Kugelmühle gemahlen; darauf wird nach Trocknung
ein Teil des Erzeugnisses, dem eine geringe Menge eines organischen Bindemittels
zugesetzt ist, zu Ringen gepreßt. Diese Ringe werden 2 Stunden bei 1200°C in Sauerstoff
gesintert. Die Dichte dieser Ringe beträgt 3,75 g/cm3. Der übrige Teil des bei 1000°C
vorgesinterten und gemahlenen Erzeugnisses wird aufs neue 2 Stunden lang bei 1200°C
in Luft vorgesintert. Dieses Reaktionserzeugnis wird mit Äthylalkohol l1/2 Stunden
in einer Kugelmühle gemahlen, und darauf wird nach Trocknung das Erzeugnis, dem
eine geringe Menge eines organischen Bindemittels zugesetzt ist, zu Ringen gepreßt,
die 2 Stunden bei 1260°C in Sauerstoff gesintert werden. Die Dichte dieser Ringe
beträgt 3,73 g/cm3. Bei Röntgenprüfung ergibt sich, daß sämtliche Ringe aus Einphasenkristallen
bestehen, deren Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von
etwa 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9 A beschrieben werden kann.
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Auf gleiche Weise werden Ringe gemäß der Erfindung hergestellt, wobei
von einem Gemisch von 18,1 Molprozent Ba0, 13,8 Molprozent Zn0 und 68,1 Molprozent
Fe203 ausgegangen wird. Die bei 1200°C gesinterten Ringe haben eine Dichte von 3,92
g/cm3. Die Dichte der bei 1260°C gesinterten Ringe beträgt 4,06 g/cm3. Bei Röntgenprüfung
ergibt sich, daß sämtliche Ringe zwei hexagonale Kristallphasen enthalten, eine,
die wichtigere, mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9
A und eine andere, in kleiner Menge vorhanden, mit einer c-Achse von etwa 43,5 A
und einer a-Achse von etwa 5,9 A. Beispiel Il Ein Gemisch von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat
und Ferrioxyd in einem Verhältnis von 17,6 Molprozent Ba0, 11,8 Molprozent Co0 und
70,6 Molprozent Fe203, was der nicht zur Erfindung gehörendenEinphasenverbindung
Ba3Co2Fe"0"(Punkt 8 in F i g. 2) entspricht, wird auf die im Beispiel I angegebene
Weise zweimal vorgesintert und zu Ringen gepreßt. Diese Ringe werden 2 Stunden bei
1220°C in Sauerstoff gesintert. Die Dichte dieser Ringe beträgt 4,14 g/cm3. Bei
Röntgenprüfung ergibt sich, daß die Ringe aus Einphasenkristallen bestehen, deren
Elementarzelle im hexagonalen Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und
einer a-A_ chse von etwa 5,9 A beschrieben werden kann.
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Auf gleiche Weise werden Ringe gemäß der Erfindung hergestellt, wobei
von einem Gemisch von 18,1 Molprozent Ba0, 13,8 Molprozent Zn0 und 68,1 Molprozent
Fe203 ausgegangen wird. Die Dichte dieser Ringe beträgt 5,25 g/cm3, und bei einer
Röntgenprüfung ergibt sich, daß diese Ringe zwei Kristallphasen enthalten, eine,
die wichtigere, mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9
A und eine andere, in kleiner Menge vorhanden, mit einer c-Achse von etwa 43,5 A
und einer a-Achse von etwa 5,9 A.
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Beispiel 111
Ein Gemisch von 33g BaFe1201a, 2,67g BaCO3 und
3,19 g CoC03, in dem die Metalle in einer Menge vorhanden sind, welche 17,2 Molprozent
Ba0, 12,2 Molprozent Co0 und 70,6 Molprozent Fe203 oder etwa der nicht zur Erfindung
gehörenden Einphasenverbindung Ba3Co2Fe"0" (Punkt 8 in F i g. 2) entspricht, wird
1 Stunde mit Äthylalkohol in einer Kugelmühle gemahlen; darauf wird nach Trocknung
das Erzeugnis, dem eine geringe Menge eines organischen Bindemittels zugesetzt ist,
zu Ringen gepreßt. Diese Ringe werden 2 Stunden bei 1250°C in Sauerstoff gesintert.
Die Dichte dieser Ringe beträgt 4,09 g/cm3. Bei einer Röntgenprüfung ergibt sich,
daß die Ringe aus Einphasenkristallen bestehen, deren Elementarzelle im hexagonalen
Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9
A beschrieben werden kann.
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Auf gleiche Weise werden Ringe gemäß der Erfindung hergestellt, wobei
von einem Gemisch von 33 g BaFe12018, 2,96 g BaC03 und 3,50 g CoC03 (17,4 Molprozent
Ba0, 13,1 Molprozent Co0 und 69,5 Molprozent Fe203) ausgegangen wird. Die
Dichte dieser Ringe beträgt 4,45 g/cm3. - Die Dichte beträgt 4,59 g/cmß bei Ringen
nach der Erfindung, welche aus einem Gemisch von 33 g BaFe12019, 3,56 g BaC03 und
4,12 g CoC03 (17,9 Molprozent Ba0, 14,9 Molprozent Co0 und 67,2 Molprozent Fe203)
hergestellt sind. Bei einer Röntgenprüfung ergibt sich, daß sämtliche Ringe dieser
beiden Gruppen zwei hexagonale Kristallphasen enthalten, eine, die wichtigere, mit
einer c-Achse von 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9 A und eine andere, in geringer
Menge vorhanden, mit einer c-Achse von etwa 43,5 A und einer a-Achse von etwa 5,9
A. Beispiel IV Aus einem Gemisch von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat, Zinkoxyd und
Ferrioxyd in einem Verhältnis von 9,7 Molprozent Ba0, 7,3 Molprozent Co0, 2,4 Molprozent
Zn0 und 80,6 Molprozent Fe2O3, was der nicht zur Erfindung gehörenden Einphasenverbindung
(Punkt 6 in F i g. 2) entspricht, werden auf die im Beispiel I angegebene Weise
Ringe hergestellt. Die Ringe werden 2 Stunden bei 1320°C in Sauerstoff gesintert.
Die Dichte der Ringe beträgt 3,3 g/cm3. Bei einer Röntgenprüfung ergibt sich, daß
die Ringe aus Einphasenkristallen bestehen, deren Elementarzelle im hexagonalen
Kristallsystem mit einer c-Achse von etwa 32,8 A und einer a-Achse von 5,9 A beschrieben
werden kann.
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Auf gleiche Weise werden Ringe gemäß der Erfindung hergestellt, wobei
von folgenden Gemischen ausgegangen wird: 10,7 Molprozent Ba0, 8,0 Molprozent Co0,
2,7 Molprozent Zn0 und 78,6 Molprozent Fe203; 12,0 Molprozent Ba0, 9,0 Molprozent
Co0, 3,0 Molprozent Zn0 und 76,0 Molprozent Fe2O3; 13,7 Molprozent Ba0, 10,2 Molprozent
Ca0, 3,4 Molprozent Zn0 und 72,7 Molprozent Fe203.
Die Dichten dieser
Ringe sind 3,8, 5,0 bzw. 4,6 g/cm3. Bei Röntgenprüfung ergibt sich, daß sämtliche
Ringe zwei hexagonale Kristallphasen enthalten, eine, die wichtigere, mit einer
c-Achse von etwa 32,8 A und einer a-Achse von etwa 5,9 A und eine andere, in kleiner
Menge vorhanden, mit einer c-Achse von etwa 43,5 Ä und einer a-Achse von etwa 5,9
@.
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Beispiel V Aus Gemischen von Bariumkarbonat, Zinkoxyd, Kobaltkarbonat
und Ferrioxyd in gegenseitigen Verhältnissen von 18,5 Molprozent Ba0, 14,8 Molprozent
Zn0 und 66,7 Molprozent Fe203 bw. 18,5 Molprozent Ba0, l1,1 Molprozent Zn0, 3,7
Molprozent Co0 und 66,7 Molprozent Fe203 bzw. 18,5 Molprozent Ba0, 7,4 Molprozent
Zn0, 7,4 Molprozent Co0 und 66,7 Molprozent Fe203 bzw. 18,5 Molprozent Ba0, 3,7
Molprozent Zn0, 11,1 Molprozent Co0 und 66,7 Molprozent Fe203 bzw. 18,5 Molprozent
Ba0, 14,8 Molprozent Co0 und 66,7 Molprozent Fe203 werden auf die im Beispiel I
angegebene Weise Ringe hergestellt. Das Vorsintern erfolgt 15 Stunden lang bei 1000°C
in Luft, und die Ringe werden 2 Stunden lang bei 1250°C in Sauerstoff gesintert.
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Au einem Gemisch von 33 g BaFe"0", 3,3 g BaC03, 1,5 g Zn0 und 1,94
g C0C03, was 17,8 Molprozent Ba0, 6,8 Molprozent Zn0, 7,2 Molprozent CoC03 und 68,2
Molprozent Fe203 entspricht, werden auf ähnliche Weise Ringe hergestellt. Die Röntgenprüfung
ergibt, daß sämtliche Ringe zwei hexagonale Kristallphasen enthalten.
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Eine mit einer c-Achse von etwa 52,3 Ä und einer a-Achse von etwa
5,9 A und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5 A und einer a-Achse von etwa 5,9A;
ferner ist auf die oben beschriebene Weise bestimmt, daß mit Ausnahme des ersten
Präparates beide hexagonale Kristallphasen eine Vorzugsebene der Magnetisierung
senkrecht zur- hexagonalen c-Achse aufweisen.
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Die Eigenschaften dieser Ringe sind in der Tabelle 1 angegeben.
| Tabelle 1 |
| Zusammensetzung 10 kHz 80 MHz 160 MHz 260 MHz 500 MHz |
| Molprozent |
| Ba0 Zn0 1 Co0 1 Fe203 ,@s I tg
8 A I tg 8 ,ü I tg E , g i I tg 8 |
| l8,5 ! 14,8 66,7 10,0 6,8 0,26 6;0 0,32 5,5 0,41 4,0
0,70 |
| 18,5 11,1 3,7 66,7 6,7 5,8 0,09 5,7 0,19 5,7 0,30 4,5 0,51 |
| 18,5 ! 7,4 7,4 66,7 18,7 15,8 0,13 16,1 0,25 16,2 0,33 8,8
0,90 |
| 18,5 3,7 11,1 66,7 12,2 11,2 0,07 11,0 0,18 11,1 0,29 8,9 0,64 |
| 18,5 14,8 66,7 11,4 8,6 0,02 8,5 0,05 9;0 0,16 9,7 0,32 |
| 17,8 6,8 7,2 68,2 12,2 11,0, 0,03 1 8,9
0,70 |
Beispiel VI Aus Gemischen von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat, Zinkoxyd und Ferrioxyd
in Verhältnissen von 15,1 Molprozent Ba0, 8,4 Molprozent Co0, 8,4 Molprozent Zn0
und 68,1 Molprozent Fe203 bzw. 13,2 Molprozent Ba0, 10,8 Molprozent Co0, 10,8 Molprozent
Zn0 und 65,2 Molprozent Fe203 werden auf die im Beispiel I angegebene Weise Ringe
hergestellt. Das Vorsintern erfolgt 15 Stunden lang bei 1000°C in Luft, und die
Ringe werden 4 Stunden lang bei 1280°C in Sauerstoff gesintert. Die Röntgenprüfung
ergibt, daß die Ringe zwei hexagonale Kristallphasen enthalten, eine mit einer c-Achse
von ungefähr 43,5A und einer a-Achse von etwa 5,9A und eine mit einer c-Achse von
etwa 32,8A und einer a-Achse von etwa 5,9A.
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Aus Gemischen von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat, Zinkoxyd und Ferrioxyd
in. Verhältnissen von 11,4 Molprozent Ba0, 13,0 Molprozent Co0, 13,0 Molprozent
Zn0 und 62,6 Molprozent Fe203 bzw. 9,6 Molprozent Ba0, 15,2 Molprozent Co0, 15,2
Molprozent Zn0 und 60,0 Molprozent Fe203 werden auf gleiche Weise Ringe hergestellt.
Bei Röntgenprüfung ergibt sich, daß die Ringe zwei hexagonale Kristallphasen enthalten,
eine mit einer c-Achse von etwa 43,5A und einer a-Achse von etwa 5,9A und eine mit
einer c-Achse von etwa 32,8A und einer a-Achse von etwa 5,9A, wobei ferner noch
eine geringe Menge der kubischen Kristallphase gleich derjenigen des Minerals Spinell
vorhanden ist.
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Aus Gemischen von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat, Zinkoxyd und Ferriöxyd
in Verhältnissen von 7,9 Molprozent Ba0, 17,3 Molprozent Co0, 17,3 Molprozent
Zn0 und 57,5 Molprozent Fe203 bzw. 4,7 Molprozent Ba0, 19,5 Molprozent Co0, 19,5
Molprozent Zn0 und 56,3 Molprozent Fe203 bzw. 3,1 Molprozent Ba0, 21,5 Molprozent
Co0, 21,5 Molprozent Zn0 und 53,9 Molprozent Fe203 werden auf gleiche Weise
Ringe hergestellt. Die Röntgenprüfung ergibt, daß die Ringe drei Kristallphasen
enthalten, zwei hexagonale, von denen eine mit einer c-Achse von 43,5A und einer
a-Achse von 5,9A und eine mit einer c-Achse von 32,8A und einer a-Achse von 5;9A,
und eine kubische Kristallphase gleich derjenigen des Minerals Spinell.
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Auf die oben beschriebene Weise wird bestimmt, daß sämtliche in diesem
Beispiel angegebenen hexagonalen Kristallphasen eine Vorzugsebene der Magnetisierung
senkrecht zur hexagonalen c-Achse aufweisen.
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Die Eigenschaften dieser Ringe sind in der Tabelle 2 angegeben.
| Tabelle 2 |
| Zusammensetzung lokHz 100 MHz 260 MHz |
| Molprozent |
| Ba0 I Co0 I Zn0 J Fe, 03 ,u' ,u' I tg
8 14, I tg d |
| 15,1 8,4 8,4 68,1 7,1 6,8 0,05 6,8 0,21 |
| 13,2 10,8 10,8 65,2 7,0 6,6 0,06 6,3 0,22 |
| 11,4 13,0 13,0 62,6 6,7 6,0 0,05 5,8 0,17 |
| 9,6 15,2 15,2 60,0 7,8 7,2 0,075 7,0 0,23 |
| 7,9 17,3 17,3 57,6 5,8 5,7 0,06 5,6 0,19 |
| 4,7 19,5 19,5 56,3 6,8 6,4 0,07 6,2 0,22 |
| 3,11 21,5 21,5 53,9 7,7 7,4 0,08 7,2 0,27 |
Beispiel VII Auf die im Beispiell angegebene Weise werden aus Gemischen
von Bariumkarbonat, Kobaltkarbonat, Zinkoxyd und Ferrioxyd Ringe hergestellt. Das
Vorsintern erfolgt 15 Stunden lang bei 1000°C in Luft, und die Ringe werden 2 Stunden
lang in Sauerstoff bei der in der Tabelle 3 angegebenen Temperatur gesintert.
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Es ergibt sich bei Röntgenprüfung, daß die Ringe mit einer Zusammensetzung
von 15,7 Molprozent Ba0, 6,9 Molprozent Co0, 3,5 Molprozent Zn0 und 73,9 Molprozent
Fe203 zwei hexagonale Kristallphasen enthalten, eine mit einer c-Achse von etwa
113,1Ä und einer a-Achse von etwa 5,9Ä und eine mit einer c-Achse von etwa 52,3A
und einer a-Achse von etwa 5,9Ä.
-
Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 17,3 Molprozent Ba0, 6,9 Molprozent
Co0, 3,4 Molprozent Zn0 und 72,4 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung zwei
hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 52,3Ä und einer a-Achse
von etwa 5,9A und eine mit einer c-Achse von etwa 84,1Ä und einer a-Achse von etwa
5,9Ä.
-
Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 15,5 Molprozent Ba0, 6,9 Molprozent
Co0, 5,2 Molprozent Zn0 und 72,4 Molprozent Fe203 bzw. von 17,1 Molprozent Ba0,
6,8 Molprozent Co0, 5,1 Molprozent Zn0 und 71,0 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung
zwei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 32,8Ä und einer
a-Achse von etwa 5,9Ä und eine mit einer c-Achse von etwa 52,3Ä und einer a-Achse
von etwa 5,9Ä.
-
Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 15,4 Molprozent Ba0, 8,5 Molprozent
Co0, 5,1 Molprozent Zn0 und 71,0 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung drei
hexagonale Kristallphasen, eine, die wichtigere, mit einer c-Achse von etwa 32,8Ä
und einer a-Achse von etwa 5,9Ä, während die Phase mit einer c-Achse von etwa 52,3Ä
und einer a-Achse von etwa 5,9A und diejenige mit einer c-Achse von etwa 43,5A und
einer a-Achse von etwa 5,9Ä nur in kleiner Menge vorhanden sind.
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Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 16,9 Molprozent Ba0, 8,5 Molprozent
Co0, 5,1 Molprozent Zn0 und 69,5 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung drei
hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 52,3A und einer j -Achse
von etwa 5,9A und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5Ä und einer a-Achse von etwa
5,9Ä; ferner ist noch eine kleine Menge der Phase mit einer c-Achse von etwa 32,8Ä
und einer a-Achse von etwa 5,9Ä vorhanden.
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Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 16,8 Molprozent Ba0, 10,1
Molprozent Co0, 5,0 Molprozent Zn0 und 68,1 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung
drei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 52,3A und einer
a-Achse von etwa 5,9Ä, eine mit einer c-Achse von etwa 32,8A und einer a-Achse von
etwa 5,9A und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5Ä und einer a-Achse von etwa 5,9Ä.
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Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 18,3 Molprozent Ba0, 10,0
Molprozent Co0, 5,0 Molprozent Zn0 und 66,7 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung
zwei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 52,3A und einer
a-Achse von etwa 5,9Ä und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5A und einer a-Achse
von etwa 5,9Ä.
-
Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 16,7 Molprozent Ba0, 10,0
Molprozent Co0, 6,6 Molprozent Zn0 und 66,7 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung
zwei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 32,8Ä und einer
a-Achse von etwa 5,9A und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5A und einer a-Achse
von etwa 5,9Ä.
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Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 18,2 Molprozent Ba0,
9,9 Molprozent Co0, 6,6 Molprozent Zn0 und 65,3 Molprozent Fe203 enthalten bei Röntgenprüfung
zwei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 43,5A und einer
a-Achse von etwa 5,9Ä und eine mit einer c-Achse von etwa 52,3A und einer a-Achse
von etwa 5,9Ä.
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Die Ringe mit einer Zusammensetzung von 11,8 Molprozent Ba0, 8,8 Molprozent
Co0, 2,9 Molprozent Zn0 und 76,4 Molprozent Fe203 bzw. von 13,3 Molprozent Ba0,
10,0 Molprozent Co0, 3,3 Molprozent Zn0 und 73,4 Molprozent Fe203 enthalten bei
Röntgenprüfung zwei hexagonale Kristallphasen, eine mit einer c-Achse von etwa 32,8Ä
und einer a-Achse von etwa 5,9Ä und eine mit einer c-Achse von etwa 43,5Ä und einer
a-Achse von etwa 5,9Ä.
-
Auf die oben beschriebene Weise wird bestimmt, daß sämtliche in diesem
Beispiel vorkommenden hexagonalen Kristallphasen eine Vorzugsebene der Magnetisierung
senkrecht zur hexagonalen c-Achse aufweisen.
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Die Eigenschaften dieser Ringe sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle
3
| Zusammensetzung Sinter- |
| Molprozent temperatur 10 kHz 80 MHz 260 MHz 500 MHz |
| Ba0 Co0 Zn0 Fe203 ° C ,1c' ß' tg 8 ,ü I tg b Ei I tg
b |
| I |
| 15,7 6,9 3,5 73,9 1330 3,8 3,4 0,04 3,5 0,13 3,2 0,33 |
| 17,3 6,9 3,4 72,4 1330 8,9 8,2 0,065 8,0 0,14 7,4 0,35 |
| 15,5 6,9 5,2 72,4 1330 8,8 7,2 0,08 8,6 0,30 7,5 0,46 |
| 17,1 6,8 5,1 71,0 1330 8;8 9,2 0,04 11,1 0,27 8,7 ' 1,00 |
| 15,4 8,5 5,1 71,0 1330 6,8 7,3 0,04 8,3 0,15 7,7 0,60 |
| 16,9 8,5 5,1 69,5 1330 7,8 7,2 0,03 9,9 0,18 7,4 0,70 |
| 16,8 I 10,1 5,0 68,1 1300 6,0 7,6 0,03 8,5 0,24 7,3 0,54 |
| 18,3 10,0 5,0 66,7 1300 9,5 8,8 0,03 9,7 0,09 9,3 0,46 |
| 16,7 f 10,0 6,6 66,7 1300 8,2 7,6 0,03 9,0 0,12 8,2 0,48 |
| 18,2 9,9 6,6 65,3 1300 8,6 8,4 0,03 8,7 0,12 8,5 0,47 |
| 11,8 8,8 2,9 76,4 1300 9,5 8,5 0,19 6,2 0,53 4,7 0,76 |
| 13,3 10,0 3,3 73,4 1300 8,5 6,5 0,06 5,9 , 0,15 5,7 0,32 |