DE1278921B

DE1278921B - Verfahren zur Verbesserung der zeitlichen Permeabilitaetskonstanz von Mangan-Zink-Ferritkernen

Info

Publication number: DE1278921B
Application number: DE1963S0087150
Authority: DE
Inventors: Gustav Roespel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-06
Filing date: 1963-09-06
Publication date: 1968-09-26

Description

Verfahren zur Verbesserung der zeitlichen Permeabilitätskonstanz von Mangan-Zink-Ferritkernen Die Erfindung betrifft beispielsweise für Spulenübertrager od. dgl. verwendbare und mit üblichen Hystereseschleifen versehene Mangan-Zink-Ferritkerne und insbesondere ein Verfahren zur Verbesserung der zeitlichen Permeabilitätskonstanz von Mangan-Zink-Ferritkernen. Die Eigenschaft von Ferritkernen, ihre Permeabilität im Laufe der Zeit zu verändern, wird durch den sogenannten zeitlichen Inkonstanzwert - iz (,ad) ausgedrückt. Dieser Wert gibt an, wie stark die Anfangspermeabilität im Laufe einer Zeitspanne t1 bis t2 = 10 - t1, z. B. zwischen 10 und 100 Stunden, nach der Herstellung bzw. einer entsprechenden thermischen oder magnetischen Störung abfällt. Es hat sich gezeigt, daß die Konstanz der Anfangspermeabilität von Ferromagnetika von wesentlicher Bedeutung für die Verwendungsmöglichkeiten dieser Stoffe ist. Insbesondere bei stark schwankenden Temperaturen in einem verhältnismäßig großen Temperaturintervall zwischen beispielsweise etwa - 30 und -I- 60° C sollen diese ferrornagnetischen Stoffe möglichst auf den gleichen Ausgangswert nach Durchfahren eines derartigen Temperaturintervalls zurückgefangen. Es wird daher angestrebt, Ferritkerne mit einer sehr großen Konstanz, d. h. mit kleinen zeitlichen Inkonstanzwerten, zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese zeitliche Konstanz der Permeabilität von Mangan-Zink-Ferritkernen zu verbessern.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird das zur Lösung anderer Aufgaben, z. B. zur Milderung derAlterungserscheinungen bestimmter Eigenschaften ferromagnetischer Legierungen, bekannte Temperverfahren angewendet und durch in diesem Zusammenhang weitere neue Merkmale weiter ausgebildet, wobei die Temperung der Mangan-Zink-Ferritkerne zwischen 800 und 1200° C in einer sauerstoffarmen Atmosphäre stattfindet, deren Sauerstoffpartialdruck zwischen 10 und 10-4 Torr beträgt. Im Unterschied zu bisher bekannten Temperverfahren bei Mangan-Zink-Ferriten werden die Kerne erfindungsgemäß zwischen 5 und 24 Stunden getempert, wobei bei der Abkühlung von der Tempertemperatur bis zu etwa 600° C der Sauerstoffpartialdruck um den Faktor 10 bis 100 pro 100° C Abkühlung herabgesetzt wird.
Die Verringerung des Sauerstoffpartialdruckes erfolgt stetig, z. B. durch laufendes Auspumpen bei einem dichten Ofen oder durch allmähliche Drosselung der Sauerstoffzufuhr bei strömender Abkühlungsatmosphäre, oder in Stufen. Eine derartige allmähliche Verminderung des Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre ist an sich bei der auf die Sinterung von Ferritkernen folgenden Abkühlung bereits bekannt. Wie bereits erwähnt, sind Temperungsverfahren an sich zur Erzielung anderer Effekte bei ferromagnetischen Ferritkörpern ebenfalls bereits bekannt. So wird beispielsweise die Dichte von Ferritkörpern dadurch erhöht, daß man die zur Ferritbildung erforderlichen Ausgangssubstanzen in einer reduzierbaren Atmosphäre sintert und anschließend das Sinterprodukt in einer oxydierenden Atmosphäre - in Luft, in mit Sauerstoff angereicherter Luft oder in überwiegend reinem Sauerstoff - tempert.
Zur Lösung ihrer Aufgabe, nämlich zur Verringerung der zeitlichen Inkonstanzwerte, geht die Erfindung jedoch von diesem Weg ab und verwendet eine sehr sauerstoffarme Temperatmosphäre.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, daß zur Vergrößerung der Anfangspermeabilität von Mangan-Zink-Ferritkernen, die normalerweise keine Verminderung der zeitlichen Inkonstanz dieser Permeabilität zur Folge hat, bereits ein Temperverfahren bekannt ist, bei dem Stickstoff oder ein reines inertes Gas verwendet wird, so daß der Sauerstoffpartialdruck weniger als 0,5, insbesondere weniger als 0,1 Torr beträgt.
Beispiel Ein Mangan-Zink-Ferritkern der folgenden Ausgangszusammensetzung: 53,4 Molprozent Fe203, 25,4 Molprozent MnO, 20,2 Molprozent Zn0 wird erfindungsgemäß 5 Stunden bei 1100° C unter einem Sauerstoffpartialdruck von 1 Torr, das entspricht etwa 0,13 Volumprozent Sauerstoff bei atmosphärischem Druck, getempert. In der folgenden Abkühlung mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 100 = 400° C/h wird der Sauerstoffpartial druck bei etwa 900° C auf 0,(l1 Torr verringert. Der zeitliche Inkonstanzwert beträgt nur etwa ein Viertel des ursprünglichen Wertes gegenüber Kernen; die nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren getempert sind. So kann dieser Wert von z. B. - iZ (g,) = 4 = 8 0%o bei 60° C auf - i, k) = 1 = 2%o herabgesetzt werden. Der Verwendungsbereich derartiger Ferritkerne ist dadurch auf ein bedeutend größeres Temperaturgebiet ausgedehnt, ehe die kritische Inkonstanzgrenze erreicht ist.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Verbesserung der zeitlichen Permeabilitätskonstanz von ferromagnetischen Mangan-Zink Ferritkernen unter Anwendung des Temperverfahrens, bei dem die Ferritkerne bei Temperaturen zwischen 800 und 1200° C in einer sauerstoffarmen Atmosphäre mit einem Sauerstoffpartialdruck zwischen 10 und 10-4Torr getempertwerden, dadurch gekennzeichn e t, daß die Kerne zwischen 5 und 24 Stunden getempert werden und daß bei der Abkühlung von der Tempertemperatur bis zu etwa 600° C der Sauerstoffpartialdruck um den Faktor 10 bis 100 pro 100° C Abkühlung herabgesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 802 613, 760 035, 631668; " - französische Patentenschriften Nr. 1273 158, 943 955, 887 083; österreichische Patentschriften Nr. 168 523, 164 420, 164 424; .belgische Patentschrift Nr. 472170. -