DE1299247B

DE1299247B - Aus Nickel-Ferrit oder Nickel-Zink-Ferrit bestehender Ferritkern und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1299247B
Application number: DE1958S0059767
Authority: DE
Inventors: Frey; Dipl-Phys Dr Joseph
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-09-10
Filing date: 1958-09-10
Publication date: 1969-07-10
Also published as: FR1232764A; NL242857A; GB911795A

Description

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1 2

Die Erfindung betrifft einen aus Nickel-Ferrit oder (ohne Zusätze) hergestellte Ringkerne ergaben nach Nickel-Zink-Ferrit mit 50,5 bis 55 Molprozent Fe₂O₃, '.Sinterung bei 106O⁰C: 0 bis 35 Molprozent ZnO, Rest NiO und mit Zusätzen _

von Kobaltoxid und Vanadiumpentoxid bestehenden . ™n° Z

Ferritkern mit geringen Verlusten und einem Tempe- 5 *//* *-~^Μ ■ · · + ^iUU v>

raturkoeffizienten der PermeabiHtät in einem weiten ^tan °ΐΡω> ^MBCz ~

Temperaturbereich. 2. Fe₂O₃ 52 Molprozent

Es sind bereits Ferritkerne aus gesintertem Eisen-, NiO 34 Molprozent

Nickel- und Zinkoxid mit 0,1 bis 5 Molprozent z_no 14 Molprozent

Kobaltoxid bekannt, die im Langwellenbereich bei 10

100 kHz einen Verlustfaktor von tg δ = 12 · 10~³ Diese Ausgangsmischung (übliches Nickel-Zink-

und einen bezogenen Temperaturkoeffizienten der Ferrit) wurde bei 1050⁰C vorgesintert und danach Ringkernpermeabilität von α/μ = 1,2 · 10~³/°C auf- im Naßmahlverfahren feingemahlen. Aus der entweisen, standenen Pulvermischung wurden Ringkerne her-Ferner sind Nickel-Zink-Ferrite mit 47 bis 49 Mol- 15 gestellt. Diese hatten nach einer Sinterung bei 1180⁰C prozent Fe₂O₃ und 0,25 bis 0,75 Molprozent Vana- 3 Stunden in Luft folgende Eigenschaften: diumoxid bekannt, die bei 600 kHz einen Verlust- _ faktor von etwa tg δ = 14,3 · 10~³ aufweisen. Ά~ 1™ 1 η-β/° Γ Darüber hinaus sind Hochfrequenz-Masse-Kerne ⁰W* I- *»·.·+ «u ^) - + ^U- lü- / O für insbesondere UKW-Spulen bekannt, die neben ao tg ό//ί_χ mhz - yu · 10~ . Eisen-, Nickel- und Kobaltoxid noch Vanadiumoxid 3. Wurden der Ausgangsmischung nach der Vor- und Magnesium-Zirkonit enthalten. Dabei entsprechen Sinterung 0,15 Gewichtsprozent V₂O₆ im Naßmahlsich die Anteile an Kobalt- und Nickeloxid etwa. verfahren beigemischt, so ergaben sich an Ring-Sie betragen je zwischen ungefähr 6 und 12%. In kernen, die aus dieser Mischung hergestellt waren, etwa gleichem Verhältnis kann auch Zinkoxid vor- as nach einer Sinterung bei 1020⁰C 3 Stunden in Luft handen sein. Den vorgesinterten Ferriten werden folgende Eigenschaften: nach dem bekannten Verfahren weniger als 10%, « = 80—90 insbesondere 1 bis 10 Molprozent Vanadiumoxid --, «/«(—40 + 8O⁰C) = +16'1O^-1V⁰C und 4 bis 12% Magnesium-Zirkonit zugesintert. J"\ "teöla μ = 55 · 10~^β Derartige niederpermeable UKW-Spulenkerne ergeben 30 B /A*i ζ bei 100 MHz Gütewerfe von etwa Q = 80, d. h. 4. Setzte man der Ausgangsmischung vor der Voreinen Verlustfaktor tg δ = 12,5 · 10~³ und einen Sinterung 0,5 Gewichtsprozent CoO zu, so ergaben »thermischen Gang« der wirksamen Permeabilität Ringkerne, die aus dieser Pulvermischung (wie im von etwa 0,004%/° C; dies entspricht einem bezo- Beispiel 1) hergestellt waren, nach Sinterung bei genen Temperaturkoeffizienten der Ringkernperme- 35 1200⁰C 3 Stunden in Luft: abilität von etwa α/μ. = 80 · 10-"/⁰C. « = 80

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kern dieser · ,_ ^q , gQ^oQ _ _4 g. io-⁶/°C

Art anzugeben, dessen Verluste besonders gering "te δ/« =8Ο·Ίθ~⁶

sind, und der darüber hinaus einen besonders geringen ^Hz

Temperaturkoeffizienten der Permeabilität in einem 40 Zur Herstellung des Ferritkerns wird das V₂O₅ Bereich von —20 bis +100⁰C aufweist. vorzugsweise den vorgesinterten und gemahlenen

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei anderen Oxiden, aus denen der Kern hergestellt ist, Verwendung von Kobaltoxid und Vanadiumoxid hinzugefügt, und dann erfolgt eine Endsinterung, gemäß der Erfindung in bestimmten Anteilen die Die Vorsinterung erfolgt vorzugsweise bei etwa Verluste und die Temperaturabhängigkeit in einem 45 1100° C, und das V₂O₅ wird mit dem vorgesinterten relativ großen Temperaturbereich erheblich vermin- Material in eisernen Mahlgefäßen naß eingemischt, dert werden können. Gemäß der Erfindung enthält b) Beispiele für die Kombinationswirkung der Zusätze der eingangs erwähnte Ferritwerkstoff 0,1 bis 1,5 Mol- -_ΛΛΛ·», 1

prozent CoO und ist zusätzlich mit 0,05 bis 1 Ge- ⁵· gA 54,00 Mo prozent

Wichtsprozent V₂O₆ versetzt. 50 JJiO 45,25 Mo prozent

Der Vanadiumpentoxidzusatz bewirkt in erster ^CoU 0,75 Molprozent

Näherung in bekannter Weise eine Verringerung der _{Nach der} vorsinterung wurden zugemischt:

Verluste, der Gehalt an Kobaltoxid bewirkt in erster

Näherung eine Verringerung des Temperaturkoeffi- V₂O₅ 0,46 Gewichtsprozent

Renten der Permeabilität Diese Effekte addieren 55 _Daraus hergestellte Ringkerne zeigten nach Sintesich jedoch mcht, wenn erfindungsgemaß in Kombi- ^ ₈₅₀c^£ _c 3 _stunde]f _{in Luft} ^S _{fol de Werte:}

nation sowohl Kobaltoxid als auch Vanadmmpent- ]^_kemp_{ermeabilität} _μ _{= 7; relativer} Temperaturoxid m den beanspruchten Anteilen verwendet werden, Koeffizient sondern sie unterstützen sich überraschenderweise.

Aus den nachfolgend beschriebenen Meßergebnissen 60 κ\μ (—20 ... + 100⁰C) = + 2 · 10~^e/°C,

ergibt sich dieser Sachverhalt unmittelbar.

relativer Verlustbeiwert

Meßergebnisse „, „ .

tan <5/m₁₀₀ mhz = 500 · 10~⁶. a) Beispiele für die Einzelwirkung der Zusätze „ _ _ „ ,, ,

„...»,., ⁶5 6. Fe₂O₃ 52,7 Molprozent

1. Aus einer Mischung von: NiO 39,55 Molprozent

Fe₂O₃ 54 Molprozent CoO 0,75 Molprozent

NiO ,.. 46 Molprozent ZnO 7 Molprozent

Claims

3 4

Diese Mischung wurde bei 105O⁰C vorgesintert Diese Mischung wurde bei 1050⁰C 2 Stunden vor- und danach im Naßmahlverfahren 0,6 Gewichts- gesintert und danach im Naßmahlverfahren 0,25 Geprozent V₂O₅ zugegeben. Aus der entstandenen wichtsprozent V₂O₆ zugemischt. Aus der Pulver-Pulvermischung wurden Ringkerne hergestellt, die mischung wurden Ringkerne hergestellt, die nach nach einer Sinterung bei 800⁰C 3 Stunden in Luft 5 einer Sinterung bei 1150⁰C 3 Stunden in Luft folfolgende Eigenschaften hatten: gende Eigenschaften hatten:

μ = 20 _μ = 310

φ (- 20 ... + 100⁰C) = 10 · 10-^e/°C «φ (- 40 ... + 100°C) = 4,2

tan %! MHz = 80 · ΙΟ"⁶. ₁₀ tan δ/_μι μηζ = 30 · ΙΟ"⁶

7. Fe₂O₃ 51,7 Molprozent

NiO 33,8 Molprozent _. _χ ^ ...

CoO 0,6 Molprozent Patentansprüche:

ZnO 13,9 Molprozent

15 1. Aus Nickel-Ferrit oder Nickel-Zink-Ferrit

Diese Mischung wurde bei 1050⁰C 2 Stunden mit 50,5 bis 55 Molprozent Fe₂O₃, 0,35 Molvorgesintert und danach im Naßmahlverfahren 0,2 Ge- prozent ZnO, Rest NiO und mit Zusätzen von wichtsprozent V₂O₅ zugemischt. Aus der entstandenen Kobaltoxid und Vanadiumoxid bestehender Ferrit-Pulvermischung wurden Ringkerne hergestellt, die kern für Spulen der Hochfrequenztechnik, danach einer Sinterung bei 1120⁰C 3 Stunden in Luft ao durch gekennzeichnet, daß der Kernfolgende Eigenschaften hatten: werkstoff 0,1 bis 1,5 Molprozent CoO enthält

_ 125 und zusätzlich 0,05 bis 1 Gewichtsprozent V₂O₅

^(-40...+100⁰C)= 6-10-"/⁰C zugegeben sind.

+.,«α/,, on m-e 2. Verfahren zur Herstellung eines Ferritkerns

tan 0IUrI MHz⁼⁼ -ώ" ■ IU . ι_λ 1.1JJtI · t i j ο

as nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

8. Fe₂O₃ 50,7 Molprozent V₂O₅ den vorgesinterten und gemahlenen anderen

NiO 22,85 Molprozent ferritbildenden Stoffen hinzugefügt und nach der

CoO 0,65 Molprozent Formgebung des Kornes mit diesen gesintert

ZnO 25,8 Molprozent wird.