DE1295843B

DE1295843B - Ferromagnetic rhodium-iron alloy and use of the same as a functional element

Info

Publication number: DE1295843B
Application number: DE1963P0031267
Authority: DE
Inventors: Walter Paul Hermann Lawrence
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1962-03-05
Filing date: 1963-03-05
Publication date: 1969-05-22
Also published as: CH427309A; GB970195A

Description

Es sind bereits ferromagnetische Legierungen bekannt, die aus Eisen, Palladium und/oder Platin bestehen, wobei die Gehalte an Platinmetall zum Eisenmetall ungefähr im Verhältnis ihrer Atomgewichte stehen und wenigstens eines der Metalle Eisen, Palladium und Platin durch ein anderes Metall ganz oder teilweise ersetzt worden ist, und zwar Eisen durch Kobalt, Nickel, Chrom oder Mangan und Palladium bzw. Platin durch ein anderes Metall der Platingruppe (deutsche Patentschrift 714 820). Ferromagnetic alloys are already known which consist of iron, palladium and / or platinum, the contents of platinum metal to ferrous metal being approximately in the ratio of their atomic weights and at least one of the metals iron, palladium and platinum being wholly or partially replaced by another metal is, namely iron by cobalt, nickel, chromium or manganese and palladium or platinum by another metal of the platinum group (German Patent 714 820).

Erfindungsgemäß wurde eine Klasse von ferriferromagnetischen Stoffen gefunden, die eine gute Magnetisierbarkeit und hohe Curie-Temperaturen besitzen. Diese Stoffe sind ausgezeichnet korrosions- und oxydationsbeständig und widerstehen dem thermischen Abbau.According to the invention, a class of ferriferromagnetic substances was created found that have good magnetizability and high Curie temperatures. These fabrics are extremely resistant to corrosion and oxidation thermal degradation.

Die erfIndungsgemäße ferromagnetische Rhodium Eisen-Legierung besteht aus 33,33 bis 59,70 Atomprozent Eisen, 0,415 bis 20,0 Atomprozent eines oder mehrerer, jedoch nicht mehr als sechs der Übergangselemente Scandium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Yttrium, Zirkonium, Niob, Molybdän, Technetium, Ruthenium, Palladium, Silber, Cadmium,Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium(= Illinium), Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium (# Cassiopeium), Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin, Gold und/oder Quecksilber, Rest 33,33 bis 59,70 Atomprozent Rhodium.The ferromagnetic rhodium iron alloy according to the invention consists of 33.33 to 59.70 atomic percent iron, 0.415 to 20.0 atomic percent of one or more, but not more than six of the transition elements scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, Copper, zinc, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, technetium, ruthenium, palladium, silver, cadmium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium (= Illinois), samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, Thulium, ytterbium, lutetium (# Cassiopeium), hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and / or mercury, remainder 33.33 to 59.70 atomic percent rhodium.

Diese erfindungsgemäßen magnetischen Stoffe weisen eine maximale Sättigungsmagnetisierung in einem begrenzten Temperaturbereich sowie eine sehr viel kleinere Sättigungsmagnetisierung bei Temperaturen oberhalb und unterhalb dieses Bereiches auf. Diese erfindungsgemäßen magnetischen Stoffe besitzen eine relativ geringe Sättigungsmagnetisierung bei tiefen Temperaturen, welche plötzlich bei zunehmenden Temperaturen, in einem ganz bestimmten Temperaturbereich für jeden Stoff, auf eine maximale Sättigungsmagnetisierung ansteigt, die viele Größenordnungen größer ist als die Sättigungsmagnetisierung bei Temperaturen unterhalb dieses kritischen Temperaturbereichs. Diese maximale Sättigungsmagnetisierung nimmt langsam mit steigender Temperatur ab, bis die Curie-Temperatur erreicht ist. Bei Abkühlung, ausgehend von der Curie-Temperatur, zeigen diese erfindungsgemäßen Stoffe eine langsame Zunahme der Sättigungsmagnetisierung mit abnehmender Temperatur, bis eine maximale Sättigungsmagnetisierung erreicht ist. Dann erfolgt ein sprunghafter Abfall der Sättigungsmagnetisierung, bis letztlich eine geringe Restmagnetisierungverbleibt. Die maximale Sättigungsmagnetisierung ist im allgemeinen dieselbe, gleichgültig, ob sie bei abnehmender Temperatur oder bei zunehmender Temperatur erreicht wird. Die Temperatur, bei der der maximale Wert erreicht wird, ist jedoch etwas geringer, wenn der Versuch mit abnehmender Temperatur durchgeführt wird, als der Wert, der bei zunehmender Temperatur erhalten wird, d. h., in Abhängigkeit von der zyklisch sich ändernden Temperatur kann eine magnetische Hysteresis bei diesen Stoffen beobachtet werden.These magnetic substances according to the invention have a maximum saturation magnetization in a limited temperature range and a very much smaller saturation magnetization at temperatures above and below this range. These magnetic substances according to the invention have a relatively low saturation magnetization at low temperatures, which suddenly increases with increasing temperatures, in a very specific temperature range for each substance, to a maximum saturation magnetization that is many orders of magnitude greater than the saturation magnetization at temperatures below this critical temperature range. This maximum saturation magnetization slowly decreases with increasing temperature until the Curie temperature is reached. On cooling, starting from the Curie temperature, these substances according to the invention show a slow increase in the saturation magnetization with decreasing temperature, until a maximum saturation magnetization is reached. Then there is a sudden drop in the saturation magnetization, until ultimately a slight residual magnetization remains. The maximum saturation magnetization is generally the same, regardless of whether it is reached with decreasing temperature or with increasing temperature. However, the temperature at which the maximum value is reached is somewhat lower when the test is carried out with decreasing temperature than the value obtained with increasing temperature, i.e. That is, depending on the cyclically changing temperature, a magnetic hysteresis can be observed in these substances.

Zum Nachweis des durch die erfindungsgemäße Legierung erzielbaren technischen Fortschritts gegenüber einer Legierung nach der deutschen Patentschrift 714 820 wurde folgender Vergleichsversuch an einer nach der deutschen Patentschrift 714 820 bekannten Legierung aus 23,2 Gewichtsprozent Kobalt, 73,0 Gewichtsprozent Platin und 3,8 Gewichtsprozent Rhodium vorgenommen.To demonstrate the technical progress achieved by the alloy according to the invention compared to an alloy according to German patent specification 714 820 , the following comparative test was carried out on an alloy known according to German patent specification 714 820 of 23.2 percent by weight cobalt, 73.0 percent by weight platinum and 3.8 percent by weight rhodium performed.

Bei dem Vergleichsversuch wurde entsprechend eine Mischung aus 0,232 g Kobalt, 0,730 g Platin und 0,038 g Rhodium in einer Argonatmosphäre in einem Aluminiumoxydschmelztiegel auf etwa 1525'C erhitzt. Die Mischungburde anschließend etwa 5 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und dann im Verlauf von etwa 15 Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Ergebnis war eine hochglänzende, dichte, metallische Perle mit einem Gewicht von 0,992 g, für die bei Raumtemperatur eine spezifische Sättigungsmagnetisierung von 44 emE/g (= Gauß cm3/g) und von 48 emE/g bei der Temperatur flüssigen Stickstoffs erhalten wurde.In the comparative experiment, a mixture of 0.232 g cobalt, 0.730 g platinum and 0.038 g rhodium was heated to about 1525 ° C. in an argon atmosphere in an aluminum oxide crucible. The mixture was then held at this temperature for about 5 minutes and then cooled to room temperature over the course of about 15 minutes. The result was a high-gloss, dense, metallic bead with a weight of 0.992 g, for which a specific saturation magnetization of 44 emE / g (= Gauss cm3 / g) and of 48 emE / g at the temperature of liquid nitrogen was obtained at room temperature.

Die metallische Perle wurde anschließend in einem evakuierten Quarzrohr 4 Stunden lang bei 650'C wärmebehandelt, also einer Wärmebehandlung unterzogen, die der in der deutschen Patentschrift 714 820 angegebenen entspricht, und anschließend mit Luft abgeschreckt. Darauf wurde die spezifische Sättigungsmagnetisierung der so behandelten Probe erneut bestimmt, sie war im wesentlichen unverändert, nämlich 44 emE/g bei Raumtemperatur und 47 emE/g bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs.The metallic bead was then heat-treated in an evacuated quartz tube for 4 hours at 650.degree. C. , ie subjected to a heat treatment corresponding to that specified in German Patent 714 820 , and then quenched with air. The specific saturation magnetization of the sample treated in this way was then determined again; it was essentially unchanged, namely 44 emU / g at room temperature and 47 emU / g at the temperature of liquid nitrogen.

Aus der Flachheit der bei den Magnetisierungsmessungen erhaltenen Kurven ergibt sich, daß der extrapolierte Wert der spezifischen Sättigungsmagnetisierung für die Temperatur flüssigen Heliums oder bei 0'K im wesentlichen nicht höher liegt.From the flatness obtained from the magnetization measurements Curves shows that the extrapolated value of the specific saturation magnetization for the temperature of liquid helium or at 0'K is essentially not higher.

Demgegenüber zeigt der weitaus größte Teil der erfindungsgemäßen Fe - Rh - X-Legierungen eine größere maximale spezifische Sättigungsmagnetisierung als etwa 48 emE/g, nämlich 61 bis 143 emE/g (vgl. Tabelle I).In contrast, the vast majority of the Fe - Rh - X alloys according to the invention show a maximum specific saturation magnetization greater than about 48 emU / g, namely 61 to 143 emU / g (cf. Table I).

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Legierung als Funktionselement einer magnetischen Vorrichtung sowie als Element für einen elektrischen Schaltkreis.The invention also relates to the use of the invention Alloy as a functional element of a magnetic device as well as an element for an electrical circuit.

In den erfindungsgemäßen ferromagnetischen Fe - Rh - X - Legierungen liegen Eisen und Rhodium normalerweise in im wesentlichen gleichem Atomverhältniss vor, jedoch ist dies keine notwendige Bedingung, und ein Element kann das andere um 20 Atomprozent mengenmäßig übertreffen. Während Eisen und Rhodium immer vorhanden sind, ist wenigstens eines der genannten anderen Elemente ebenfalls immer in einem atomaren Verhältnis von 0,01 bis 0,4 vorhanden. Auf diese Weise besitzen die magnetischen Stoffe nach der Erfindung die Formel Fe"Rhb[xM]" worin M mindestens ein anderes Übergangsmetall mit der Ordnungszahl 21 bis 25, 27 bis 30, 39 bis 44, 46 bis 48 und 57 bis 80 einschließlich, x eine ganze Zahl von 1 bis 6, im allgemeinen 1 oder 2, a und b, die gleich oder verschieden sein können, Zahlen von 0,8 bis 1,2 und c eine Zahl von 0,01 bis 0,4 bedeutet. In dem Fall x #t 2 können die erforderlichen Werte für c gleich oder verschieden sein, müssen jedoch insgesamt in dem angegebenen Bereich liegen. Die Indexzahlen a, b und c stellen die Atomverhältnisse der entsprechenden Elemente in den Stoffen dar. M kann innerhalb der definierten Gruppe verschieden sein, wenn x größer als 1 ist.In the inventive ferromagnetic Fe - Rh - X - are alloys of iron and rhodium usually in substantially the same atomic ratio before, but this is not a necessary condition, and an element, the other by 20 atomic percent exceed quantitatively. While iron and rhodium are always present, at least one of the other elements mentioned is also always present in an atomic ratio of 0.01 to 0.4. In this way, the magnetic substances according to the invention have the formula Fe "Rhb [xM]" wherein M at least one other transition metal with the atomic number 21 to 25, 27 to 30, 39 to 44, 46 to 48 and 57 to 80 inclusive, x an integer from 1 to 6, generally 1 or 2, a and b, which can be identical or different, numbers from 0.8 to 1.2 and c denotes a number from 0.01 to 0.4. In the case x #t 2, the required values for c can be the same or different, but must overall be within the specified range. The index numbers a, b and c represent the atomic ratios of the corresponding elements in the substances. M can be different within the defined group if x is greater than 1 .

Die Verhältnisse der Metalle in den erfindungsgemäßen Legierungen können in etwas anderer Ausdrucksweise wie folgt gekennzeichnet werden: Eisen 33,33 bis 59,70 Atomprozent; Rhodium 33,33 bis 59,70 Atomprozent; das andere Übergangselement oder die anderen Übergangselemente mit der Ordnungszahl 21 bis 25, 27 bis 30, 39 bis 44, 46 bis 48 und 57 bis 80 in einer Menge von 20,0 bis 0,415 Atomprozent. Es wird nochmal besonders hervorgehoben, daß wenigstens eines der Übergangselemente mit diesen Ordnungszahlen außer Eisen und Rhodium in der Menge von 20,0 bis 0,415 Atomprozent vorhanden sein muß und daß bis zu sechs dieser Elemente auf einmal in einer erfindungsgemäßen Legierung vorhanden sein können.The proportions of the metals in the alloys according to the invention can be characterized in somewhat different terms as follows: iron 33.33 to 59.70 atomic percent; Rhodium 33.33 to 59.70 atomic percent; the other transition element or the other transition elements with the atomic number 21 to 25, 27 to 30, 39 to 44, 46 to 48 and 57 to 80 in an amount of 20.0 to 0.415 atomic percent. It is again particularly emphasized that at least one of the transition elements with these atomic numbers apart from iron and rhodium must be present in the amount of 20.0 to 0.415 atomic percent and that up to six of these elements can be present at once in an alloy according to the invention.

Beispiele erfindungsgemäßer Legierungen, die wenigstens ein anderes Übergangselement aus beispielsweise der ersten langen Periode der Übergangsmetalle des Periodischen Systems der Elemente, beginnend von der Ordnungszahl 21 bis zur Ordnungszahl 30 einschließlich, enthalten, sind nachfolgend aufgeführt: Fe",/Rhl,0/SC.,2; Fel,1/Rhl"/Ti.,2; Fe. 8/Rhl,2/Cr.,1; Fe",/Rhl,()/Co",; Fel,0/Rhl"/Nio,05; Fel"/Rhl,2/Ni"1,; Fel,0/Rhl,()/Zno,1; Fe..,5/Rhl,08/Sco,05; Fe.,9/Rhl"/Tio,1; Feo,9/Rhl,O/Mno,01; Fe"2/Rho"/Nio,05; Fel,0/Rho,9/Nio,15; Fe",1/Rhl,2/CU"". Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervori geht, ist die Erfindung nicht auf Legierungen mit dre-Komponenten, ähnlich denjenigen, wie sie gerade aufgezählt wurden, in denen Fe und Rh den größeren Anteil bilden und ein geringerer Anteil aus einem Übergangselement der ersten Übergangsperiode besteht, beschränkt, sondern die Erfindung umfaßt auch diejenigen Legierungen, die im wesentlichen aus den Hauptbestandteilen Fe und Rh und in geringeren Mengen aus mehr als einem, aber nicht mehr als sechs Übergangselementen aus der ersten langen Periode der Übergangsmetalle des Periodischen Systems bestehen. Die Erfindung umfaßt also auch Legierungen, die vier, fünf, sechs, sieben und acht Elemente enthalten, wobei Fe und Rh immer in größerer Menge und die anderen Elemente in geringerer Menge vorhanden sind und alle diese Elemente der ersten langen Übergangsperiode des Periodischen Systems angehören. Demnach umfaßt die Erfindung ebenfalls folgende mehrkomponentige magnetische Stoffe: Fel,0/Rhl,O/Sco,1/Tio,05; Fel,2/Rho, g/Mno,02/COO,02/Nio,02; Feo,9/Rhl,2/CUO,05/Zno,05; Feo,9/Rhl,2/SCO.02/Tio.02/Zno,1/Cro,1; Feo,9/Rhl,2/SCO,2/Tio,05/Cro,lo/Zno,05; Feo,8/Rhi,2/Zn0,05/Cr0,05 u. dgl. Es können zwar die Anteile der anderen Übergangselemente der ersten langen Periode in unterschiedlichen Mengen in den erfindungsgemäßen Verbindungen vorliegen, die Eisen und Rhodium als Hauptbestandteile und zwei oder mehrere dieser anderen Übergangselemente enthalten, dabei muß aber ein Gesamtatomverhältnis von 0,01 bis 0,4 dieser anderen modifizierenden Übergangselementein jeder Legierung vorliegen.Examples of alloys according to the invention which contain at least one other transition element from, for example, the first long period of the transition metals of the Periodic Table of the Elements, starting from atomic number 21 up to and including atomic number 30 , are listed below: Fe ", / Rhl, 0 / SC. , 2; Fel, 1 / Rhl "/Ti.,2; Fe. 8 / Rhl, 2 / Cr., 1; Fe ", / Rhl, () / Co",; Fel, 0 / Rhl "/ Nio, 05; Fel" / Rhl, 2 / Ni "1 ,; Fel, 0 / Rhl, () / Zno, 1; Fe .., 5 / Rhl, 08 / Sco, 05; Fe., 9 / Rhl "/ Tio, 1; Feo, 9 / Rhl, O / Mno, 01; Fe "2 / Rho" / Nio, 05; Fel, 0 / Rho, 9 / Nio, 15; Fe ", 1 / Rhl, 2 / CU"". As can be seen from the foregoing, the invention does not apply to alloys with dre components, similar to those just enumerated in which Fe and Rh form the greater part and a minor proportion consists of a transition element of the first transition period, but the invention also includes those alloys which essentially consist of the main constituents Fe and Rh and, in lesser amounts, more than one, but not more than six transition elements from the first long period The invention also includes alloys which contain four, five, six, seven and eight elements, Fe and Rh always being present in larger amounts and the other elements in smaller amounts and all these elements of the belong to the first long transition period of the periodic system toffe: Fel, 0 / Rhl, O / Sco, 1 / Tio, 05; Fel, 2 / Rho, g / Mno, 02 / COO, 02 / Nio, 02; Feo, 9 / Rhl, 2 / CUO, 05 / Zno, 05; Feo, 9 / Rhl, 2 / SCO.02 / Tio.02 / Zno, 1 / Cro, 1; Feo, 9 / Rhl, 2 / SCO, 2 / Tio, 05 / Cro, lo / Zno, 05; Feo, 8 / Rhi, 2 / Zn0.05 / Cr0.05 and the like, the proportions of the other transition elements of the first long period may be present in the compounds according to the invention in different amounts, iron and rhodium as the main components and two or more of these other transition elements, but there must be a total atomic ratio of 0.01 to 0.4 of these other modifying transition elements in each alloy.

Wie oben bereits ausgeführt, bezieht sich die Erfindung ebenfalls ganz allgemein auf magnetische Legierungen, die im wesentlichen aus Eisen und Rhodium, welche immer die größere Menge in den Legierungen bilden, bestehen und kleinere Mengen von einem bis sechs anderen Übergangsmetallen aus der zweiten oder dritten Übergangsperiode des Periodischen Systems der Elemente enthalten. Eisen und Rhodium muß immer in jeder der Legierungen und ebenso wenigstens ein anderes Übergangsmetall aus der zweiten oder der dritten langen Übergangsperiode mit den Ordnungszahlen 39 bis 44, 46 bis 48 und 57 bis 80 einschließlich vorhanden sein. Solche Legierungen sind z. B.: Feo, ##/Rh"2/Y0,2; Fel,0/Rho,9/Mo"1,; Fel,1/Rhl"/Ruo,05; Fel,1/Rhl,2/#9.,1; Fel,0/Rhl"/Lao,O"; Fe"1/Rhl"/Ta",; Feo,9/Rhl"/Oso"; Fel"/Rhl"/Pt""; Fel,0/Rhl"/Hgo,1; Fe",/Rhl"/Zr. 1; Fel"/Rhl"/Tc. (),; Fe"1/Rhl"/Pd",5; Fel"/Rhl,2/Cd",2; Fel,0/Rhl"/1-Ifo,05; Fel,()/Rhl"/Wo,1; Fel,0/Rhl"/lro"; Feo"/Rhl"/Auo,1; Fe",/Rhl"/Nb"",; Fel"/Rhl"/Re", u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auch ganz allgemein auf magnetische Legierungen, die im wesentlichen aus Eisen und Rhodium, welche die größere Menge in den Legierungen bilden, bestehen und die mehr als ein anderes Übergangsmetall, aber nicht mehr als sechs, aus der zweiten und/oder dritten Übergangsperiode des Periodischen Systems der Elemente enthalten. In diesen Legierungen sind zusätzlich zu dem erforderlichen Gehalt an Eisen und Rhodium und einem Übergangsmetall mit der Ordnungszahl 39 bis 44, 46 bis 48 und 57 bis 80 gemäß der Erfindung zwei, drei, vier oder fünf andere Übergangsmetalle mit den Ordnungszahlen 39 bis 44, 46 bis 48 und 57 bis 80 enthalten. Charakteristische mehrkomponentige magnetische Legierungen dieser Art sind: Fel,0/Rhl,I/Y0,05/Zro,1; Fel,1/Rhl,I/Nbo,05/MOG 05/TCO,05; Feo,9/Rhl,I/Ruo,05/Pdo,()5/Ago,02/Cdo,02; Feo,9/Rhl,I/Lao,05/Hfo,05/Tan,02/WO,o2; Feo,9/Rhl,I/Reo,02/Oso,02/Iro,02/Pto,02/Auo,02/Hgo,02; Feo,9/Rhl,2/Sco,02/Zno,05/YO O/Cdo,05; Feo,9/P-hl,1/Y0,05/Cdo,05/Lao,05/Hgo,05 u. dgl. Es können zwar unterschiedlich modifizierende Anteile dieser anderen Übergangselemente der zweiten und dritten Periode in diesen erfindungsgemäßen Legierungen vorhanden sein, die Eisen und Rhodium in größerer Menge und zwei oder mehrere dieser anderen Übergangselemente als weitere Bestandteile aufweisen. Diese anderen modifizierenden Übergangselemente dürfen aber insgesamt nicht mehr als in einem Atomverhältnis von 0,01 bis 0,4 in einer einzigen Legierung vorhanden sein.As already stated above, the invention also relates very generally to magnetic alloys consisting essentially of iron and rhodium, which always form the larger amount in the alloys, and smaller amounts of one to six other transition metals from the second or third transition period of the Periodic Table of the Elements. Iron and rhodium must always be present in each of the alloys and also at least one other transition metal from the second or third long transition period with atomic numbers 39 to 44, 46 to 48 and 57 to 80 inclusive. Such alloys are e.g. E.g .: Feo, ## / Rh "2 / Y0,2; Fel, 0 / Rho, 9 / Mo" 1 ,; Fel, 1 / Rhl "/ Ruo, 05; Fel, 1 / Rhl, 2 / # 9., 1; Fel, 0 / Rhl" / Lao, O ";Fe" 1 / Rhl "/ Ta",; Feo, 9 / Rhl "/ Oso"; Fel "/ Rhl" / Pt ""; Fel, 0 / Rhl "/ Hgo, 1; Fe", / Rhl "/ Zr. 1; Fel" / Rhl "/ Tc. () ,; Fe" 1 / Rhl "/ Pd", 5; Fel "/ Rhl, 2 / Cd", 2; Fel, 0 / Rhl "/ 1-Ifo, 05; Fel, () / Rhl" / Wo, 1; Fel, 0 / Rhl "/ lro"; Feo "/ Rhl" / Auo, 1; Fe ", / Rhl" / Nb "",; Fel "/ Rhl" / Re ", and the like. The invention also relates very generally to magnetic alloys which consist essentially of iron and rhodium, which form the greater amount in the alloys, and which contain more than one other transition metal, but not more than six, from the second and / or third transition period of the Periodic Table of the Elements In these alloys, in addition to the required content of iron and rhodium and a transition metal with the atomic number 39 to 44, 46 to 48 and 57 to 80 according to the invention contain two, three, four or five other transition metals with the atomic numbers 39 to 44, 46 to 48 and 57 to 80. Characteristic multi-component magnetic alloys of this type are: Fel, 0 / Rhl, I / Y0.05 / Zro , 1; Fel, 1 / Rhl, I / Nbo, 05 / MOG 05 / TCO, 05; Feo, 9 / Rhl, I / Ruo, 05 / Pdo, () 5 / Ago, 02 / Cdo, 02; Feo, 9 / Rhl, I / Lao, 05 / Hfo, 05 / Tan, 02 / WO, o2; Feo, 9 / Rhl, I / Reo, 02 / Oso, 02 / Iro, 02 / Pto, 02 / Auo, 02 / Hgo, 02; Feo, 9 / Rhl, 2 / Sco, 02 / Zno, 05 / YO O / Cdo, 05; Feo, 9 / P-hl, 1 / Y0.05 / Cdo, 05 / Lao, 05 / Hgo, 05 and the like. It is true that differently modifying proportions of these other transition elements of the second and third periods can be present in these alloys according to the invention, the iron and rhodium in a major amount and two or more of these other transition elements as further constituents. However, these other modifying transition elements must not be present in a single alloy in a total of more than an atomic ratio of 0.01 to 0.4.

Die Legierungen nach der Erfindung besitzen eine maximale Sättigungsmagnetisierung bei Temperaturen im Bereich von -272 bis +300'C und Curie-Temperaturen im Bereich von +300 bis +500'C. Die magnetischen Legierungen weisen ebenfalls eine Zunahme der Sättigungsmagnetisierung mit zunehmender Temperatur in einem Temperaturbereich unterhalb ihrer Curie-Punkte und insbesondere in dem Bereich von -270 bis +300'C und vorzugsweise zwischen -170 und +270'C auf.The alloys according to the invention have a maximum saturation magnetization at temperatures in the range from -272 to + 300.degree. C. and Curie temperatures in the range from +300 to + 500.degree. The magnetic alloys also show an increase in the saturation magnetization with increasing temperature in a temperature range below their Curie points and in particular in the range from -270 to + 300 ° C. and preferably between -170 and + 270 ° C.

Solche Legierungen sind in Vorrichtungen brauchbar, die bei Temperaturen nahe der Raumtemperatur und sogar bei erhöhten Temperaturen arbeiten, wenn diese Legierungen eine maximale Sättigungsmagnetisierung in höheren Temperaturbereichen besitzen. Legierungen, die eine maximale Sättigungsmagnetisierung bei sehr niedrigen Temperaturen aufweisen, sind besonders brauchbar in Vorrichtungen, wie z. B. Kühleinrichtungen und temperaturempfindlichen Steuereinrichtungen, die bei Temperaturen nahe dem Siedepunkt von flüssigem Helium und darunter arbeiten. Die Art undWeise, wie die Sättigungsmagnetisierung sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert, kann durch Modifizierung der Zusammensetzung der ferromagnetischen Stoffe gesteuert werden. Die meisten Legierungen der erfindungsgemäßen Art besitzen einen sehr geringen Restmagnetismus unterhalb der unteren ferromagnetischen Übergangstemperatur.Such alloys are useful in devices that operate at temperatures work near room temperature and even at elevated temperatures if this Alloys have a maximum saturation magnetization in higher temperature ranges own. Alloys that have a maximum saturation magnetization at very low levels Have temperatures are particularly useful in devices such. B. Cooling devices and temperature sensitive controls that operate at temperatures close to boiling point working from liquid helium and below. The way the saturation magnetization changes depending on the temperature, can be done by modifying the composition the ferromagnetic substances are controlled. Most of the alloys of the invention Kind have a very low residual magnetism below the lower ferromagnetic Transition temperature.

Diese erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen werden durch Erhitzen der Mischungen der Elemente oder Verbindungen der Elemente auf eine Temperatur im Bereich von 600 bis 2500'C oder höher hergestellt, wie es durch die Einrichtungen hierfür und die durch den Dampfdruck bedingten Beschränkungen üblich ist. Temperaturen von 700 bis 850'C und von 1200 bis 1700'C werden üblicherweise angewandt. Temperaturen von wenigstens etwa 1550 bis 1600'C sind im allgemeinen erforderlich, wenn die Legierungen geschmolzen werden sollen. Die Erhitzungszeit ist nicht kritisch, sie muß jedoch ausreichend sein, um eine vollkommene Reaktion der Bestandteile zu ermöglichen. Erhitzungszeiten von etwa 50 Stunden in den unteren Temperaturbereichen sind erforderlich, um eine merkliche Festphasenreaktion zu erhalten. Längere Zeiten sind in einigen Fällen nützlich, besonders, wenn es beispielsweise erforderlich ist, die Legierung in Einkristallform zu bringen. Ganz allgemein besteht das wirksamste Verfahren, um die vollständigste Reaktion zu erhalten, darin, die Reaktion in geschrnolzenem Zustand während Zeiten von wenigstens 5 bis etwa 60 Minuten oder länger durchzuführen.These magnetic alloys according to the invention are made by heating the mixtures of the elements or compounds of the elements to a temperature in the range of 600 to 2500 ° C. or higher, as is customary by the facilities for this and the restrictions imposed by the vapor pressure. Temperatures from 700 to 850 ° C. and from 1200 to 1700 ° C. are usually used. Temperatures of at least about 1550 to 1600 ° C. are generally required if the alloys are to be melted. The heating time is not critical, but it must be sufficient to allow the ingredients to react completely. Heating times of about 50 hours in the lower temperature ranges are required in order to obtain a noticeable solid state reaction. Longer times are useful in some cases, especially when it is necessary, for example, to bring the alloy into single crystal form. In general, the most effective method of obtaining the most complete reaction is to conduct the reaction in the molten state for times of at least 5 to about 60 minutes or longer.

Das Erhitzen kann bei Atmosphärendruck ausgeführt werden, wobei die Reaktionsteilnehmer durch eine Schutzgashülle aus inertem Gas, wie z. B. Helium oder Argon, geschützt werden. Alternativ kann die Reaktion in einem evakuierten Behälter durchgeführt werden. Es ist ebenfalls möglich, einen größeren Druck als den Atmosphärendruck anzuwenden. Die Reaktion kann ebenfalls in dichten Behältern unter dem Eigendruck, der von einem Reaktionsgemisch bei den Reaktionstemperaturen entwickelt wird, verlaufen. Da bei dem üblichen Verfahren die Reaktion in der Schmelze durchgeführt wird, wird normalerweise die Reaktion in einem Einsatz aus hitzebeständigem Material unter verringertem Druck oder unter einer Schutzatmosphäre eines inerten Gases ausgeführt.The heating can be carried out at atmospheric pressure, the Reactants through a protective gas envelope made of inert gas, such as. B. helium or argon. Alternatively, the reaction can take place in an evacuated one Container are carried out. It is also possible to have a larger pressure than to apply atmospheric pressure. The reaction can also be carried out in tight containers under the autogenous pressure that of a reaction mixture at the reaction temperatures is developed. As in the usual process, the reaction takes place in the melt is carried out, the reaction is usually carried out in a heat-resistant insert Material under reduced pressure or under a protective atmosphere of an inert Running gas.

Die Materialien, die zum Herstellen dieser erfindungsgemäßen Legierungen verwendet werden, können die Elemente selbst oder irgendwelche binäre oder ternäre Legierungen derselben sein, die den jeweils gewünschten stöchiometrischen Verhältnissen entsprechen. Deshalb können beispielsweise, um die Legierung Fe/Rh/Sc herzustellen, diese drei Elemente selbst gemischt werden, oder es kann die binäre Legierung Fe/Rh zuerst separat hergestellt und dann mit der restlichen Menge von Sc gemischt und die Reaktion bewirkt werden, um die gewünschte ternäre Legierung zu erhalten. In jedem Fall werden die Materialien vorzugsweise in Pulverform oder in granulierter Form verwendet und sehr gut gemischt, bevor sie erhitzt werden.The materials used to make these alloys of the invention can be used the elements themselves or any binary or ternary Be alloys of the same, the stoichiometric ratios desired in each case correspond. Therefore, for example, to produce the alloy Fe / Rh / Sc, these three elements can be mixed by themselves, or it can be the binary alloy Fe / Rh first prepared separately and then mixed with the remaining amount of Sc and the reaction can be effected to obtain the desired ternary alloy. In in any case, the materials are preferably in powder form or in granulated form Form used and mixed very well before heating.

Die Ausgangsstoffe werden in solchen relativen Mengen vermischt, daß die resultierende Mischung die gewünschten Atomprozente bzw. Atomverhältniszahlen von Fe/Rh und dem weiteren Übergangsmetall oder denweiterenÜbergangsmetallen enthält. Umbeispielsweise Fel,0/Rh",/Nb""/Mo",g, herzustellen, werden die entsprechenden Komponenten oder ihre binären oder ternären Legierungen in den mit den Indizes angezeigten Atomverhältnissen vermischt.The starting materials are mixed in such relative amounts that the resulting mixture has the desired atomic percentages or atomic ratios of Fe / Rh and the further transition metal or metals. For example, to make Fel, 0 / Rh ", / Nb" "/ Mo", g, the corresponding Components or their binary or ternary alloys in those indicated with the indices Mixed atomic ratios.

Nachdem der erforderliche Erhitzungszyklus abgeschlossen ist, wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und, wenn erforderlich, gereinigt, beispielsweise durch Extraktion mit Säuren oder nach dem Mahlen durch magnetische Trennung. Das erste Abkühlen soll dabei relativ schnell vor sich gehen.After the required heating cycle is complete, will the reaction mixture is cooled and, if necessary, purified, for example by extraction with acids or after grinding magnetic Separation. The first cooling down should take place relatively quickly.

Um die größtmögliche Homogenität des Produktes und das beste ferromagnetische Verhalten zu gewährleisten, können die Produkte auch einer Wärmebehandlung unterworfen werden, indem sie relativ längere Zeit auf einer erhöhten Temperatur gehalten und dann langsam auf Raumtemperatur in einem gesteuerten Temperatur-Zeit-Verlauf abgekühlt werden, beispielsweise in einem programmgesteuerten Ofen. Dabei werden die Legierungen nach der Erfindung, nachdem sie den Erwärmungs- und Abkühlungszyklus durchlaufen haben, gleichgültig, ob irgendeine mechanische, chemische oder magnetische Reinigung stattgefunden hat oder nicht, auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000'C oder höher erhitzt und auf dieser Temperatur relativ lange Zeit gehalten, beispielsweise 50 bis 100 Stunden od. dgl., wobei sie sich in einer inerten Atmosphäre befinden, d. h. in einem evakuierten Raum, oder von einer Schutzgashülle aus einem inerten Gas, wie z. B. Argon oder Helium, umgeben sind. Hierauf werden die erfindungsgemäßen Legierungen sorgfältig ein letztesmal von dieser Temperatur auf Raumtemperatur langsam über eine Zeitdauer von etwa 24 Stunden abgekühlt.In order to ensure the greatest possible homogeneity of the product and the best ferromagnetic behavior, the products can also be subjected to a heat treatment by keeping them at an elevated temperature for a relatively long time and then slowly cooling them to room temperature in a controlled temperature-time curve, for example in a program-controlled oven. The alloys according to the invention, after they have gone through the heating and cooling cycle, regardless of whether any mechanical, chemical or magnetic cleaning has taken place or not, are heated to a temperature in the range from 800 to 1000.degree. C. or higher and are at this temperature Maintained temperature for a relatively long time, for example 50 to 100 hours or the like, while they are in an inert atmosphere, i. H. in an evacuated room, or from a protective gas envelope made of an inert gas, such as. B. argon or helium, are surrounded. The alloys according to the invention are then carefully cooled one last time from this temperature to room temperature over a period of about 24 hours.

Die magnetischen Legierungen nach der Erfindung besitzen verschiedene magnetische Eigenschaften,welche sie besonders wertvoll für ganz bestimmte, unterschiedliche Verwendungszwecke machen. Die untere ferromagnetische Übergangstemperatur ist ein untercheidendes Merkmal, das diesen Materialien ihre ungewöhnliche Nützlichkeit verleiht. Die Legierungen zeichnen sich besonders durch die relativ hohe Sättigungsmagnetisierbarkeit und ebenso durch hohe Curie-Temperaturen und hervorragende Werte der Sättigungsmagnetisierung aus, die ein Maximum bei Ansteigen der Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur erreichen. Alle Legierungen sind äußerst widerstandsfähig gegenüber Korrosion, Oxydation und weisen ein gutes magnetisches Verhalten bei erhöhten Temperaturen auf.The magnetic alloys of the invention have various ones magnetic properties, which make them particularly valuable for very specific, different Make uses. The lower ferromagnetic transition temperature is a distinguishing feature that gives these materials their unusual usefulness confers. The alloys are particularly characterized by their relatively high saturation magnetizability and also by high Curie temperatures and excellent values of the saturation magnetization from which a maximum when the temperature rises below the Curie temperature reach. All alloys are extremely resistant to corrosion and oxidation and show good magnetic behavior at elevated temperatures.

An Hand der Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using the examples.

Beispiel 1 Eine innige Mischung von 1,0853Teilen Eisen, 1,9998 Teilen Rhodium und 0,1636 Teilen Ruthenium, alle Teile in feinverteilter Form, wurde in ein Gesenk gegeben und zu einer Tablette verpreßt. Die Atomverhältniszahlen für Eisen, Rhodium und Ruthenium entsprachen dabei einem Verhältnis von 1: 1: 0,0833. Der Preßling wurde in einen Tiegel aus Aluminiumoxyd geworfen, welcher in den Heizraum eines Kohlewiderstandsofens eingeführt wurde. Über den Ofen wurde eine Glocke gestülpt, die evakuiert wurde, und dann wurde der Ofen auf 840'C erhitzt. Hierauf wurde Argongas eingeführt, bis der Druck in dem Ofen 0,6 Atmosphären betrug. Die Temperatur wurde erhöht, bis der Preßling aus der Metallmischung sichtbar geschmolzen war (etwa 1600'C). Die Metallmischung wurde 5 Minuten lang in dem geschmolzenen Zustand gehalten, und hierauf wurde die Ofentemperatur allmählich während 26 Minuten auf etwa 300'C verringert. Der Ofen wurde geöffnet, und der Tiegel mit der Beschickung wurde herausgenommen. Das Produkt war ein metallisch aussehender Klumpen, der ersichtlich von einem Magneten so lange nicht angezogen werden konnte, bis er stark erhitzt wurde. Um die Homogenität zu gewährleisten, wurde der Klumpen in ein evakuiertes Siliciumdioxydrohr dicht eingebracht und 70 Stunden lang auf 950'C erhitzt, wonach er langsam, während einer Zeit von 24 Stunden, auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Nach der Wärmebehandlung hatte der Klumpen ein unverändertes Aussehen. Er besaß eine spezifische Sättigungsmagnetisierung von 1,13 emE/g in dem Temperaturbereich von -269'C bis zu seiner unteren ferromagnetischen Übergangstemperatur, nämlich + 172'C. Bei weiterer Erwärmung nahm die spezifische Sättigungsmagnetisierung dann stark auf einen maximalen Wert von 79,7 emE/g zu. Bei Fortsetzung der Erwärmung fiel die spezifische Sättigungsmagnetisierung ab, bis der Curie-Punkt (427'C) erreicht war. Bei Ab- kühlung, ausgehend von einer Temperatur, die oberhalb der Curie-Temperatur lag, stellte sich dieselbe Curie-Temperatur ein, und die spezifische Sättigungsmagnetisierung nahm mit abnehmender Temperatur zu, bis sie bei 167'C ein Maximum von 79,7 emE/g erreicht hatte. Bei weiterem Abkühlen fiel die spezifische Sättigungsmagnetisierung sprunghaft auf ihren Restwert von 1,13 emE/g ab. Das magnetische Verhalten der Eisen/Rhodium/Ruthenium-Legierung bezüglich der spezifischen Sättigungsmagnetisierung in dem gerade beschriebenen Erwärmungs- und Abküh- lungszyklus zeigte Hystereseerscheinungen. Die Werte für die spezifische Sättigungsmagnetisierung wurdenbei Verwendung eines Magnetfeldes von 15,75 bis 16,00 kOe (= kilo Oersted) gemessen.Example 1 An intimate mixture of 1.0853 parts of iron, 1.9998 parts of rhodium and 0.1636 parts of ruthenium, all parts in finely divided form, was placed in a die and pressed into a tablet. The atomic ratios for iron, rhodium and ruthenium corresponded to a ratio of 1: 1: 0.0833. The compact was thrown into an alumina crucible which was placed in the boiler room of a coal resistance furnace. A bell was placed over the furnace, which was evacuated, and then the furnace was heated to 840.degree. Argon gas was then introduced until the pressure in the furnace was 0.6 atmospheres. The temperature was increased until the compact was visibly melted from the metal mixture (about 1600 ° C.). The metal mixture was held in the molten state for 5 minutes and then the furnace temperature was gradually reduced to about 300 ° C. over 26 minutes. The furnace was opened and the crucible with the load removed. The product was a metallic-looking lump that apparently could not be attracted to a magnet until it was heated strongly. To ensure homogeneity, the lump was placed tightly in an evacuated silica tube and heated to 950 ° C. for 70 hours, after which it was slowly cooled to room temperature over a period of 24 hours. After the heat treatment, the lump was unchanged in appearance. It had a specific saturation magnetization of 1.13 emE / g in the temperature range from -269'C to its lower ferromagnetic transition temperature, namely + 172'C. With further heating, the specific saturation magnetization then increased sharply to a maximum value of 79.7 emU / g. As the heating continued, the specific saturation magnetization fell until the Curie point (427'C) was reached. In exhaust cooling starting from a temperature falling temperature above the Curie, to the same Curie temperature ceased, and the specific saturation magnetization increased with decreasing temperature until at 167'C a maximum of 79.7 emu / g had reached. With further cooling, the specific saturation magnetization dropped suddenly to its residual value of 1.13 emE / g. The magnetic behavior of the iron / rhodium / ruthenium alloy with regard to the specific saturation magnetization in the heating and cooling cycle just described showed hysteresis phenomena. The values for the specific saturation magnetization were measured using a magnetic field of 15.75 to 16.00 kOe (= kilo Oersted).

Für andere Beispiele der magnetischen Legierungen nach der Erfindung werden die gefundenen Werte in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt. Diese Legierungen wurden in der Weise hergestellt, wie es im einzelnen im Beispiel 1 beschrieben wurde, wobei in Tabelle 1 die entsprechenden Legierungen der Beschickungen, die entsprechenden Reaktionstemperaturen, die erforderlichen Zeiten, in denen die Ofentemperaturen verringert wurden, um das Herausnehmen der Beschickungen zu ermöglichen, und schließlich die Wärmebehandlungszeit und die daraus resultierenden magnetischen Eigenschaften aufgeführt sind. Wie bei Beispiel I wurden in allen Fällen die Beschickungen bei der angegebenen Reaktionstemperatur 5 Minuten lang in geschmolzenem Zustand gehalten. In der Tabelle I sind die Anteile der Mischungen in Atomverhältnissen angegeben. Die Wärmebehandlungstemperatur betrug in allen Fällen 950'C, und das Symbol T" zeigt die Temperatur an, bei der die entsprechende magnetische Legierung eine sprunghafte Änderung der Sättigungsmagnetisierung mit der Temperatur besitzt. In der Spalte T" (Erwärmung) sind die Temperaturen aufgeführt, bei denen dieses Phänomen beobachtet wurde, wenn die Probe von unteren Temperaturen aus allmählich ansteigenden Temperaturen unterworfen wurde, und die Spalte T" (Abkühlung) enthält die Temperatur, bei der die sprunghafte Ab- nahme der Sättigungsmagnetisierung bei Abkühlung von einer höheren Temperatur aus eintrat. Das Symbol T, wird verwendet, um die Curie-Temperatur anzuzeigen. Das Symbol a"" wird für die Restsättigungsmagnetisierung der Probe verwendet. Das Symbol a."# wird für die maximale Sättigungsmagnetisierung des Materials verwendet, und in der Spalte, die mit Temperatur ermax bezeichnet ist, sind die Temperaturen aufgeführt, bei denen die Sättigungsmagnetisierung erreicht wird. Tabelle 1 Ab- Reaktions- küh- Wärme- Temperatur Zusammensetzung tempe- lungs- behand- bei bei T# ares tTmax von (in Atomverhältniszahlen) ratur zeit lungszeit Erwär- Abküh- Mi- mung lung tImax OC nuten Stunden c OC OC emEig emE/g OC lFe/lRh/0,0833 Ru .. 1600 20 70 182 177 435 0,7 85,7 - Pd ... 1600 27 70 -92 -160 407 6,8 108,3 - Ir .... 1600 15 70 233 230 411 0 61,2 - Pt .... 1645 35 19 167 146 405 3,1 78,4 165 Abkühlung Ag ... 1582 15 20 - - - 0,14 - - Au .. 1540 30 19 -145 -186 463 98,0 130 - Re ... 1630 19 19 -34 -46 481 9,0 104,8 100 1 Fe/1 Rh/0,0416 Ir/ 0,0416 Pd .......... 1620 13 20 133 124 413 3,3 81,9 180 1 Fe/1 Rh/0,05 Ir ...... 1585 22 22,5 155 144 431 4,6 75,0 250 0,10 Ir ...... 1602 15 22,5 237 232 419 3,7 38,7 312 0,15 Ir ...... 1625 20 22,5 233 233 420 2,7 10,9 324 0,20 Ir ...... 1655 27 22,5 267 267 395 1,8 12,3 324 1 Fe/1 Rh/0,05 Pd ..... 1522 15 22,5 -18 -37 - 3,6 - - 0,10 Pd ..... 1541 28 22,5 -145 -169 - 5,3 - - 0,15 Pd ..... 1534 21 22,5 - - - - 97,6 -269 0,20 Pd ..... 1522 21 22,5 - - - - 106,6 -269 1 Fe/1 Rh/0,0833 Ni ... 1615 14 19 - - - - - - Cu ... 1563 19 20 - - - - 143,2 -269 Cr ... 1860 13 20 - - - - 137,8 -269 Mn ... 1555 22 20 -19 -26 - 5,7 - - lFe/lRh/0,0833 Co ... 1600 28 70 - - - - 144,9 -269 T, # Temperatur, bei der eine sprunghafte Änderung der Sättigungsmagnetisierung eintritt, T, = Curie-Temperatur; a .. = spezifische Restsättigungsmagnetisierung; # maximale spezifische Sättigungsmagnetisierung. Die erfindungsgemäßen Legierungen sind in Vorrichtungen zum Umwandeln und zur Steuerung von verschiedenen Formen von Energie verwendbar, wie z. B. in Sonnenmotoren, temperaturempfindlichen Induktoren, thermisch betätigten Kupplungen und Temperaturkompensatoren, sowie in Vorrichtungen, die auf üblichen magnetischen Materialien basieren, wobei ein Abfall der magnetischen Eigenschaften mit zunehmender Temperatur sich funktionell nachteilhaft auswirkt. Alle diese Vorrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens drei Bestandteile aufweisen, nämlich die magnetische Komponente, wie oben beschrieben, geeignete Einrichtungen, um eine bestimmte Form von Energie dieser magnetischen Komponente zuzuführen und von dieser magnetischen Komponente abzuführen, sowie geeignete Einrichtungen, um den Ausgang der magnetischen Komponente zu verwerten. Für einige Anwendungszwecke können die Vorrichtungen Einrichtungen zur steuerbaren Magnetisierung und Entmagnetisierung der magnetischen Komponente aufweisen. Bei Temperaturen innerhalb des ferromagnetischen Bereichs können diese Zusammensetzungen für irgendwelche üb- lichen Anwendungsgebiete für magnetische Materialien, für die sie sich infolge ihrer Eigenschaften eignen, verwendet werden, d. h. für Elektromagnete, Spulenkerne für Hochfrequenzspulen, Elemente für Informations- und Speicherschaltungen u. dgl.For other examples of the magnetic alloys according to the invention, the values found are compiled in Table 1 below. These alloys were made in the manner detailed in Example 1 , with the appropriate alloys of the charges, the respective reaction temperatures, the times required for the furnace temperatures to be reduced to allow the charges to be removed in Table 1 , and finally the heat treatment time and the resulting magnetic properties are listed. As in Example I, in all cases the feeds were held in the molten state at the indicated reaction temperature for 5 minutes. In Table I, the proportions of the mixtures are given in atomic ratios. The heat treatment temperature was 950 ° C. in all cases, and the symbol T "indicates the temperature at which the corresponding magnetic alloy has an abrupt change in the saturation magnetization with temperature. In the column T" (heating) the temperatures are listed at to which this phenomenon was observed when the sample was subjected to gradually increasing temperatures from lower temperatures, and the column T "(cooling) contains the temperature at which the sudden decrease in saturation magnetization occurred when cooling from a higher temperature Symbol T, is used to indicate the Curie temperature. The symbol a "" is used for the desaturation magnetization of the sample. The symbol a. "# Is used for the maximum saturation magnetization of the material, and in the column beginning with temperature ermax is indicated, the temperatures are listed at which the saturation magnetization is reached. Table 1 Away- Reaction cool heat temperature Composition temperature treatment at T # ares tTmax of (in atomic ratios) temperature time cooling time heating- Miming lung tImax OC utes hours c OC OC emEig emE / g OC lFe / lRh / 0.0833 Ru .. 1600 20 70 182 177 435 0.7 85.7 - Pd ... 1600 27 70 -92 -160 407 6.8 108.3 - Ir .... 1600 15 70 233 230 411 0 61.2 - Pt .... 1645 35 19 167 146 405 3.1 78.4 165 cooling Ag ... 1582 15 20 - - - 0.14 - - Au .. 1540 30 19 -145 -186 463 98.0 130 - Re ... 1630 19 19 -34 -46 481 9.0 104.8 100 1 Fe / 1 Rh / 0.0416 Ir / 0.0416 Pd .......... 1620 13 20 133 124 413 3.3 81.9 180 1 Fe / 1 Rh / 0.05 Ir ...... 1585 22 22.5 155 144 431 4.6 75.0 250 0.10 Ir ...... 1602 15 22.5 237 232 419 3.7 38.7 312 0.15 Ir ...... 1625 20 22.5 233 233 420 2.7 10.9 324 0.20 Ir ...... 1655 27 22.5 267 267 395 1.8 12.3 324 1 Fe / 1 Rh / 0.05 Pd ..... 1522 15 22.5 -18 -37 - 3.6 - - 0.10 Pd ..... 1541 28 22.5 -145 -169 - 5.3 - - 0.15 Pd ..... 1534 21 22.5 - - - - 97.6 -269 0.20 Pd ..... 1522 21 22.5 - - - - 106.6 -269 1 Fe / 1 Rh / 0.0833 Ni ... 1615 14 19 - - - - - - Cu ... 1563 19 20 - - - - 143.2 -269 Cr ... 1860 13 20 - - - - 137.8 -269 Mn ... 1555 22 20 -19 -26 - 5.7 - - lFe / lRh / 0.0833 Co ... 1600 28 70 - - - - 144.9 -269 T, # temperature at which a sudden change in the saturation magnetization occurs, T, = Curie temperature; a .. = specific desaturation magnetization; # maximum specific saturation magnetization. The alloys of the invention are useful in devices for converting and controlling various forms of energy, such as, for. B. in solar motors, temperature-sensitive inductors, thermally actuated clutches and temperature compensators, as well as in devices based on conventional magnetic materials, a decrease in magnetic properties with increasing temperature has a functionally disadvantageous effect. All these devices are characterized in that they have at least three components, namely the magnetic component, as described above, suitable means for supplying a certain form of energy to this magnetic component and removing it from this magnetic component, and suitable means for the output to recycle the magnetic component. For some applications, the devices can have means for controllable magnetization and demagnetization of the magnetic component. At temperatures within the ferromagnetic range, these compositions can be used for any of the usual fields of application for magnetic materials for which their properties make them suitable, i. H. for electromagnets, coil cores for high-frequency coils, elements for information and memory circuits and the like.

Bei der erfindungsgemäßen Anwendung sind die Elemente, welche die Wärme dem magnetischen Element zuführen oder Wärme diesem entziehen, die das magnetische Element magnetisieren und entmagnetisieren und die die neue erzeugte Energieform sammeln und wahrnehmen, von üblicher Bauart. Beispielsweise kann durch Einbringung eines drehbaren Elements mit einer magnetischen Komponente, wie sie oben beschrieben wurde, in ein magnetisches Feld bei Verwendung von Einrichtungen zum Magnetisieren der magnetischen Komponente dieses drehbare Element veranlaßt werden, sich in dem Feld zu bewegen. Auf diese Weise kann mechanische Arbeit geleistet werden. Das drehbare Element kann ein Anker, ein hin- und hergehender Arm oder eine Meßeinrichtung sein.In the application according to the invention, the elements which the Apply heat to the magnetic element or remove heat from the magnetic element Element magnetize and demagnetize and which is the new form of energy generated collect and perceive, of the usual design. For example, by bringing in a rotatable element with a magnetic component as described above was, in a magnetic field when using devices for magnetizing the magnetic component of this rotatable element are caused to be in the Move box. In this way mechanical work can be done. The rotatable Element can be an anchor, a reciprocating arm, or a measuring device.

Die magnetischen Legierungen nach der Erfindung sind als aktive Komponenten zur Bildung von temperaturempfindlichen elektrischen Induktoren geeignet, die gewöhnlich einen metallischen Kern haben, der wenigstens zum Teil aus einer der erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen mit oder ohne ein zweites Material, das eine magnetische Permeabilität aufweist, die im wesentlichen von der Temperatur unabhängig ist, und einem elektrischen Leiter, der um diesen Kern gewickelt ist, besteht. Diese temperaturempfindlichen elektrischen (magnetischen) Induktoren besitzen ein weites Anwendungsgebiet in irgendwelchen Schaltkreisen, in denen die Induktivität ein wesentlicher Parameter ist. Deshalb können diese Induktoren auf der Grundlage der erfindungsgemäßen magnetischen Legierung als Element des die Frequenz bestimmenden Schaltkreises eines Sinuswellenoszillators oder als Hochtemperatursicherheitseinrichtung verwendet werden, um den Strom in dem Stromkreis bei zunehmender Temperatur zu verringern. Ein weiterer Verwendungszweck sind Stromsteuereinrichtungen, in denen der Stromfluß durch eine Heizspule auf dem temperatur-,empfindlichen Induktor gesteuert wird. Weiter können diese temperaturempfindlichen Induktoren zusammen mit den verschiedensten üblichen Kernmaterialien -sowohl metallischer als auch oxydischer Art verwendet werden, wobei unter den letzteren beispielsweise Ferrite in Frage kommen.The magnetic alloys of the invention are as active components suitable for the formation of temperature-sensitive electrical inductors, usually have a metallic core, at least partially of one of the inventive magnetic alloys with or without a second material that is a magnetic Has permeability, which is essentially independent of the temperature, and an electrical conductor wound around this core. These temperature sensitive electric (magnetic) inductors have a wide field of application in any Circuits in which inductance is an essential parameter. That's why these inductors can be based on the magnetic according to the invention alloy as an element of the frequency-determining circuit of a sine wave oscillator or used as a high temperature safety device to keep the electricity in the circuit with increasing temperature. Another use are current control devices in which the current flow through a heating coil on the temperature, sensitive inductor is controlled. These can also be temperature-sensitive Inductors together with various common core materials - both metallic as well as oxidic type, with the latter for example Ferrite come into question.

Infolge der zunehmenden Sättigungsmagnetisierung bei ansteigender Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur sind die magnetischen Legierungen nach der Erfindung brauchbar, um temperaturempfindliche magnetisch betätigte Drehkraftkupplungen zu bilden, die ein Paar von relativ zueinander drehbaren Elementen, die in gekuppeltem Zustand aneinander liegen und dem gleichen magnetischen Fluß ausgesetzt sind, einen permanenten Magneten und einen Magneten aus der magnetischen Legierung nach der Erfindung aufweist, der eine sich ändernde Permeabilität sowie .einen reversiblen Übergang erster Ordnung von einem ersten Zustand fester Phase zu einem zweiten Zustand fester Phase bei einer bestimmten Temperatur besitzt. Beide Magneten sind in dem gleichen magnetischen Fluß angeordnet. Der permanente Magnet und die magnetische Legierung nach der Erfindung schließen den magnetischen Kreis zwischen den zwei Kupplungselementen, wobei diese Elemente in einem Temperaturbereich gekuppelt sind, in dem die magnetische Legierung nach der Erfindung sich in dem ersten Zustand festeiPhase befindet, und wobei diese Elemente entkuppelt siid, wenn die Temperatur abnimmt und die erfindungsgemäße Legierung sich in dem zweiten Zustand fester Phase befindet. Natürlich ist dieser Zyklus reversibel.As a result of the increasing saturation magnetization with increasing The magnetic alloys are after temperature below the Curie temperature of the invention useful to temperature sensitive magnetically operated torque clutches to form a pair of relatively rotatable elements that are coupled in State against each other and are exposed to the same magnetic flux, one permanent magnet and a magnet made of the magnetic alloy according to the Invention having a changing permeability and .ein reversible First order transition from a first fixed phase state to a second state solid phase at a certain temperature. Both magnets are in that arranged same magnetic flux. The permanent magnet and the magnetic Alloy according to the invention close the magnetic circuit between the two Coupling elements, these elements being coupled in a temperature range, in which the magnetic alloy according to the invention solidifies in the first state is located, and these elements disengage as the temperature decreases and the alloy of the invention is in the second solid phase. Of course, this cycle is reversible.

Die magnetischen Legierungen nach der Erfindung sind ebenfalls als Arbeitsmedien in thermomagnetischen Vorrichtungen verwendbar. Diese Vorrichtungen sind für einen Wärmetransport brauchbar, d. h., sie dienen ,als Wärmepumpen, beispielsweise als Kühlaggregat. Diese erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen dienen infolge der mit der Umwandlung erster Ordnung von fester Phase zu fester Phase verbundenen Temperaturänderung, die durch die relativ große Änderung der inneren Energie bei der Umwandlung bedingt ist, als Arbeitsmedien in diesen Vorrichtungen, zusammen mit magnetischen Einrichtungen, die diese Umwandlung in einer Richtung induzieren, so daß die Temperatur des Arbeitsmediums absinkt, wenn ein Zustand fester Phase erreicht ist, und die Temperatur zunimmt, wenn der andere Zustand fester Phase erreicht ist. Der Wärmetransport erfolgt dabei durch eine Wärmequelle bzw. eine Wärmesenke, die jeweils mit den festen Phasen verschiedener Zustände einzeln gekoppelt sind.The magnetic alloys according to the invention can also be used as working media in thermomagnetic devices. These devices are useful for a heat transport, d. That is, they serve as heat pumps, for example as a cooling unit. These magnetic alloys according to the invention are used as working media in these devices, together with magnetic devices that enable this conversion, as a result of the temperature change associated with the first order conversion from solid phase to solid phase, which is caused by the relatively large change in the internal energy during the conversion induce in one direction so that the temperature of the working medium drops when one solid phase state is reached and the temperature increases when the other solid phase state is reached. The heat is transported by a heat source or a heat sink, each of which is individually coupled to the solid phases of different states.

Infolge ihrer thermomagnetischen Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen Legierungen besonders als Arbeitsmedien in Gegenständen mit sich kontinuierlich ändernden magnetischen Eigenschaften geeignet. Bei solchen Gegenständen variiert die Zusammensetzung der magnetischen Legierungen in Abhängigkeit von der Winkelstellung um einen Punkt oder eine Achse oder längs einer oder mehreren Richtungen in dem Gegenstand, wobei diese Richtungen nicht notwendigerweise gerade Linien sein müssen. Ein solcher Gegenstand mit sich ändernden Eigenschaften weist den Festphasenübergang erster Ordnung bei aufeinanderfolgend höheren Temperaturen in einer ersten Richtung oder längs eines ersten Weges längs der Linie oder um den Punkt oder die Achse und diesen Übergang bei sich aufeinanderfolgend niedereren Temperaturen in entgegengesetzter Richtung auf, indem die Zusammensetzung der magnetischen Legierungen variiert wird. Diese Gegenstände mit sich ändernden Eigenschaften sind besonders in vielen Arten von Energiekonvertern nützlich, wie z. B. in Temperaturanzeigegeräten, in Kernen von temperaturempfindlichen Induktoren, in Transformatoren, in Elementen von thermischen Schaltern u. dgl. Ihre hervorragenden Eigenschaften verdanken sie der Möglichkeit der leichten und genauen Einstellung der Betriebsweise der Vorrichtung auf ganz bestimmte Umgebungsbedingungen, die durch die große Steuermöglichkeit vermittels kleiner Änderungen der Zusammensetzungen erhalten werden kann.As a result of their thermomagnetic properties, they are according to the invention Alloys especially as working media in objects with themselves continuously changing magnetic properties. Varies for such items the composition of the magnetic alloys depending on the angular position around a point or an axis or along one or more directions in that Object, these directions not necessarily having to be straight lines. Such an object with changing properties exhibits the solid phase transition first order at successively higher temperatures in a first direction or along a first path along the line or around the point or the axis and this transition at successively lower temperatures in opposite directions Direction by varying the composition of the magnetic alloys. These items with changing properties are particularly of many types useful from energy converters, such as B. in temperature indicators, in cores of temperature sensitive inductors, in transformers, in elements of thermal They owe their excellent properties to the possibility of switches and the like the easy and precise adjustment of the operation of the device to the full certain environmental conditions mediated by the great control possibility small changes in compositions can be obtained.

Die erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen sind ebenfalls als Arbeitsmedium bei einem Informationsspeicherverfahren und der Wiederverwendung der gespeicherten Informationen brauchbar, wobei ein Registrierteil eine der magnetischen Legierungen nach der Erfindung enthält, die im wesentlichen homogen über diesen Teil verteilt ist und einem Abtaststrahl ausgesetzt wird, der nach einem bestimmten Raster oder Schema entsprechend der zu speichernden Informationen moduliert wird und von einer einen Temperaturunterschied induzierenden Komponente ausgeht, wodurch in diesen Registrierteil Bereiche mit relativ stärkeren und relativ geringeren eingeprägten Magnetisierungen entsprechend diesen Informationen erzeugt werden. Dieses Element wird, nachdem die Abtastung erfolgt ist, auf einer Temperatur gehalten, die innerhalb des Bereichs der thermischen Hysteresis liegt, und die gespeicherte Information kann abgelesen werden, indem das Element bei dieser Temperatur einem Elektronenstrahl mit geringer Intensität ausgesetzt wird, so daß Abweichungen dieses Strahls entsprechend den gespeicherten Informationen erzeugt werden und in elektrische Signale umgewandelt werden können. Die eingeprägte Magnetisierung oder Eigenmagnetisierung ist von C u s a c k in dem Buch »The Electrical and Magnetic Properties of Solids«, Longmans-Green and Company, London, 1958, S. 315, beschrieben.The magnetic alloys according to the invention can also be used as a working medium in an information storage process and the reuse of the stored information, a register part containing one of the magnetic alloys according to the invention, which is distributed essentially homogeneously over this part and is exposed to a scanning beam which after a certain Grid or scheme is modulated according to the information to be stored and is based on a component inducing a temperature difference, whereby areas with relatively stronger and relatively smaller impressed magnetizations are generated in this register part according to this information. This element, after being scanned, is maintained at a temperature which is within the range of thermal hysteresis and the stored information can be read by exposing the element to a low intensity electron beam at that temperature so that deviations thereof Beam can be generated according to the stored information and converted into electrical signals. The impressed magnetization or self-magnetization is described by C usac k in the book "The Electrical and Magnetic Properties of Solids", Longmans-Green and Company, London, 1958, p. 315 .

Die Umwandlung erster Ordnung von fester Phase zu fester Phase, die von einer thermischen Hysteresis begleitet ist, welche die erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen aufweisen, ist nicht nur durch eine sprunghafte Änderung der magnetischen Eigenschaften, sondern auch durch eine Anzahl anderer physikalischer Eigenschaften dieser Legierungen gekennzeichnet, und jede dieser Eigenschaften kann für ein Abtast- oder Ableseverfahren herangezogen werden. Deshalb kann nach dem Aufzeichnen mittels modulierter Strahlen das Ablesen auf der Grundlage der Änderung des elektrischen Widerstands in den erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen, die als Arbeitsmedien in den Registriergliedern oder Registrierteilen dienen, einfach dadurch erfolgen, daß Einrichtungen geschaffen werden, die die Ablesung auf Grund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Widerstandsänderungen durchführen. Alternativ kann die Ablesung auch auf Änderungen einer Lineardimension oder des Volumens des betreffenden Arbeitsmediums erfolgen, wenn gewünscht.The first order conversion from solid phase to solid phase that is accompanied by thermal hysteresis, which the magnetic according to the invention Alloys exhibit is not just due to a sudden change in magnetic Properties, but also by a number of other physical properties of these alloys, and each of these properties can be used for a scanning or reading methods can be used. Therefore, after recording, using modulated rays read on the basis of the change in electrical Resistance in the magnetic alloys according to the invention, which are used as working media serve in the registration members or registration parts, simply be done by that facilities are created that allow reading on the basis of their sensitivity perform against changes in resistance. Alternatively, the reading can also be on Changes to a linear dimension or the volume of the relevant Working medium, if desired.

Infolge ihrer hervorragenden magnetischen Eigenschaften, die mit einer guten Stabilität gegenüber Wärme, Umwelt, Korrosion, Oxydation u. dgl. verbunden ist, und insbesondere wegen der relativ hohen Curie-Temperaturen, die diese erfindungsgemäßen magnetischen Legierungen besitzen, sind dieselben ganz allgemein hervorragend als Arbeitsmedien in verschiedenen Vorrichtungen geeignet, in denen ganz allgemeindiemagnetischeEnergie steuerbar in mechanische, elektrische oder thermische Energien umgewandelt werden kann, oder eine Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische, magnetische oder thermische Energien bzw. von thermischer Energie in mechanische, magnetische oder elektrische Energien erfolgt.Due to their excellent magnetic properties, which with a good stability against heat, the environment, corrosion, oxidation and the like is, and in particular because of the relatively high Curie temperatures that these inventive magnetic alloys, they are generally excellent as Working media suitable in various devices in which very generally magnetic energy can be controllably converted into mechanical, electrical or thermal energies can, or a conversion of mechanical energy into electrical, magnetic or thermal energies or from thermal energy into mechanical, magnetic or electrical energy takes place.

Besonders geeignet sind die magnetischen Legierungen nach der Erfindung als Arbeitsmedien in magnetischen Schaltern, Meßgeräten zum Messen der Strahlungsintensität, Kolbenmaschinen, Vorrichtungen zur Konstanthaltung von Temperaturdifferenzen zwischen zwei Räumen, magnetischen Auswuchtmaschinen, thermomagnetischen Generatoren, Sonnenmotoren, Temperaturanzeigegeräten, Teilen für Bilderzeuger, magnetischen Zündern, variablen Widerständen, Differentialtransformatoren, temperturempfindlichen Resonatoren u. dgl.The magnetic alloys according to the invention are particularly suitable as working media in magnetic switches, measuring devices for measuring the radiation intensity, Piston machines, devices for keeping constant temperature differences between two rooms, magnetic balancing machines, thermomagnetic generators, solar motors, Temperature indicators, parts for imagers, magnetic detonators, variable Resistors, differential transformers, temperature-sensitive resonators, etc. like

Claims

Claims: 1. Ferromagnetic rhodium-iron alloy, consisting of 33.33 to 59.70 atomic percent iron, 0.415 to 20.0 atomic percent of one or more, but not more than six, of the transition elements scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel , Copper, zinc, yttrium, zirconium> niobium, molybdenum, technetium, ruthenium, palladium, silver, cadmium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, Illinois, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium , Lutetium, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and / or mercury, remainder 33.33 to 59.7U atomic percent rhodium.

2. Alloy according to claim 1, characterized in that the alloy contains one of the elements chromium, manganese, cobalt, nickel, copper, ruthenium, palladium, silver, rhenium, iridium, platinum or gold as a transition element. 3. Alloy according to claim 1, characterized in that the alloy contains the two elements iridium and palladium as transition elements. 4. Use of an alloy according to claim 1 as a functional element of a magnetic device. 5. Use of an alloy according to claim 1 as an element for an electrical circuit.