DE1671038B1

DE1671038B1 - HIGH PERMEABLE MANGANIUM ZINC FERRITE CORE

Info

Publication number: DE1671038B1
Application number: DE19661671038
Authority: DE
Inventors: Max Dr Kornetzki; Erich Dr Moser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-08-26
Filing date: 1966-08-26
Publication date: 1971-10-14

Description

Die Erfindung betrifft ferromagnetische Ferritkerne auf Mangan-, Zink- und Eisenoxidbasis mit einer hohen Anfangspermeabilität von mehreren 1000.The invention relates to ferromagnetic ferrite cores on manganese, zinc and iron oxide base having a high initial permeability of several thousand.

Es sind bereits Mangan-Zink-Ferritkerne mit hoher Anfangspermeabilität in der Größenordnung von li = 1000 bis 10 000 bekannt, die ein oder mehrere Permeabilitätsmaxima in Abhängigkeit von der Temperatur aufweisen. Der Nachteil dieser hochpermeablen Ferritkerne besteht darin, daß die Curietemperatur eine obere Grenze für die ferromagnetische Wirksamkeit darstellt und die höchsten Anfangspermeabilitäten in der Regel unmittelbar unterhalb dieser Curietemperatur auftreten. Das bedeutet, daß der Verwendungsmöglichkeit solcher Ferritkerne in einem relativ großen Temperaturbereich Grenzen gesetzt sind, da die Curietemperatur nicht überschritten werden darf und auch unterhalb dieses sogenannten ersten Permeabilitätsmaximums teilweise weitaus geringere Permeabilitätswerte auftreten. Die Entwicklung ferromagnetischer Ferrite dieser Art mit einem sekundären und sogenannten tertiären Permeabilitätsmaximum vermochte zwar die Anfangspermeabilität auch in einem relativ größeren Temperaturbereich noch relativ hoch zu halten, den Anforderungen, die durch verschiedene neue Techniken an hochpermeable Ferritkerne gestellt werden, sind diese bekannten Mangan-Zink-Ferritkerne jedoch noch nicht vollständig gewachsen. Zu diesen Techniken zählen unter anderem: Tief temperaturverfahren, Raumfahrzeugsteuerung, Tiefseetestungen.There are already manganese-zinc ferrite cores with a high initial permeability in the order of magnitude of li = 1000 to 10 000 known to have one or more permeability maxima depending on the temperature. The disadvantage of this highly permeable Ferrite cores is that the Curie temperature is an upper limit for the ferromagnetic Represents effectiveness and the highest initial permeabilities usually immediately occur below this Curie temperature. That means that the possibility of use such ferrite cores are subject to limits in a relatively large temperature range, since the Curie temperature must not be exceeded and also below this so-called first permeability maximum partially far lower permeability values appear. The development of ferromagnetic ferrites of this type with a secondary and so-called tertiary permeability maximum, the initial permeability was able to do to keep relatively high even in a relatively larger temperature range, the Requirements imposed by various new technologies on highly permeable ferrite cores are provided, these well-known manganese-zinc ferrite cores are not yet grown completely. These techniques include: low-temperature processes, Spacecraft control, deep-sea testing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mangan-Zink-Ferrit mit mindestens zwei Einzelkernen mit unterschiedlichem Zinkgehalt zu schaffen, der in einem Temperaturbereich zwischen etwa -50 und +100°C eine hohe Anfangspermeabilität von mehr als ,y" = 5000 bei geringen Verlusten besitzt. Derartige Ferritkerne sollen insbesondere für breitbandige Übertrager, Impulsübertrager, Leistungsübertrager bei hohen Frequenzen verwendet werden, und zwar auch dann, wenn diese Geräte erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.The invention is based on the object of creating a manganese-zinc ferrite with at least two individual cores with different zinc content, which in a temperature range between approximately -50 and + 100 ° C. has a high initial permeability of more than "y" = 5000 with low losses Such ferrite cores should be used in particular for broadband transformers, pulse transformers, power transformers at high frequencies, even when these devices are exposed to considerable temperature fluctuations.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Ausgangssubstanzen für die Einzelkerne weniger als 0,05 Gewichtsprozent Gesamtverunreinigungen aufweisen und aus folgendem Bereich ausgewählt sind: 51,5 bis 53,0 Molprozent Fe203, 20 bis 30 Molprozent Zn0, 17 bis 28,5 Molprozent MnO. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre die oben erörterte Aufgabe erfolgreich gelöst werden kann und die Lösung der gestellten Aufgabe, d. h. über einen sehr großen Temperaturbereich von etwa 150°C, eine sehr hohe Anfangspermeabilität ergibt.To solve the problem, the invention provides that the Starting substances for the individual cores less than 0.05 percent by weight of total impurities and are selected from the following range: 51.5 to 53.0 mol percent Fe203, 20 to 30 mole percent ZnO, 17 to 28.5 mole percent MnO. It turned out surprisingly shown that when applying the teaching of the invention, the problem discussed above can be successfully solved and the solution of the task, d. H. above a very large temperature range of about 150 ° C, a very high initial permeability results.

Die Verwendung reiner Ausgangssubstanzen ist an sich bereits bekannt, und es ist auch bekannt, im Bedarfsfall ferromagnetische Kerne aus verschiedenen Schichten, beispielsweise mit unterschiedlichem Zinkgehalt und mit unterschiedlicher effektiver Permeabilität, auszubilden, um einen gewünschten Permeabibilitätsverlauf innerhalb eines relativ kleinen Betriebstemperaturbereiches zu erreichen. Dabei sollen zwei oder mehrere zusammenpassende Teilkerne aus Nickel-Zink-Ferrit mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten der Permeabilität miteinander vereinigt werden. wobei das Material des einen Kerns einen Curiepunkt zwischen 20 und 110°C und das Material des anderen Kerns einen Curiepunkt oberhalb 110°C aufweisen soll. Die darüber hinausgehende erfindungsgemäße Lehre führt jedoch über den bekannten Stand der Technik hinaus. Erst deren Kombination mit den vorbekannten Teilmerkmalen ist in der Lage, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vollständig zu lösen.The use of pure starting substances is already known per se, and it is also known, if necessary, ferromagnetic cores from various Layers, for example with different zinc content and with different ones effective permeability, to form a desired permeability curve to be achieved within a relatively small operating temperature range. Included are intended to have two or more matching partial cores made of nickel-zinc ferrite with different Temperature coefficients of permeability are combined with one another. where the The material of a core has a Curie point between 20 and 110 ° C and the material of the other core should have a Curie point above 110 ° C. The beyond The teaching according to the invention, however, goes beyond the known prior art. Only their combination with the previously known partial features is able to achieve the Invention to completely solve the problem.

Zweckmäßigerweise werden die Trennflächen beider Einzelkerne, d. h. die Flächen, an denen die Einzelkerne miteinander in Berührung kommen, im wesentlichen entlang der im Betriebszustand verlaufenden magnetischen Feldlinien angelegt. Dadurch wird vermieden, daß ein nicht unwesentlicher Anteil magnetischer Feldlinien von einem Einzelkern in den anderen Einzelkern übertritt, was in der Regel zu nachteiligen Ergebnissen führt. Selbst bei sehr glatter Oberfläche wäre nämlich der Gesamtkern noch leicht »geschert«, so daß die Anfangspermeabilität des Kernmaterials, die am Gesamtkern gemessen wird, nicht der Kernpermeabilität entspräche.Appropriately, the separating surfaces of the two individual cores, d. H. essentially the areas where the individual cores come into contact with one another applied along the magnetic field lines running in the operating state. Through this it is avoided that a not insignificant proportion of magnetic field lines of a single core transfers into the other single core, which is usually disadvantageous Results. Even with a very smooth surface, the entire core would be still slightly "sheared" so that the initial permeability of the core material, which is on Total core is measured, would not correspond to the core permeability.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zusammensetzungen für die Ausgangssubstanzen beider Einzelkerne derart ausgewählt sind, daß die Einzelkerne ihre sekundären und tertiären Permeabilitätsmaxima bei verschiedenen Temperaturen besitzen. Dadurch wird eine mehr oder weniger starke Kompensierung von Maxima und Minima im Permeabilitäts-Temperatur-Verlauf erreicht und die Temperaturabhängigkeit im Betriebstemperaturbereich vermindert.It is particularly advantageous if the compositions are used for the starting substances both individual cores are selected such that the individual cores their secondary and have tertiary permeability maxima at different temperatures. Through this there is a more or less strong compensation of maxima and minima in the permeability-temperature curve achieved and the temperature dependency in the operating temperature range is reduced.

Es ist vorteilhaft, die Kerne als Ringkerne auszubilden und für den Gesamtkern zwei oder mehr Einzelkerne gleicher oder verschiedener Höhe bei sonst gleichen Abmessungen zu verwenden. Die Wicklungen werden dann über sämtliche Kerne gelegt, so daß jeder Kern in gleicher Weise magnetisiert ist. Werden Einzelkerne in weiterer Ausbildung der Erfindung mit einer etwa gleichen Curietemperatur, jedoch unterschiedlicher Lage der Permeabilitätsmaximaverwendet, so kann die Permeabilitäts-Temperatur-Kurve unter Umständen so weit egalisiert werden, daß keine ausgeprägten sekundären bzw. tertiären Maxima trotz hoher Anfangspermeabilität des Gesamtkernes in einem weiten Temperaturbereich auftreten. Ein spontanes Absinken der Gesamtpermeabilität durch Ausfallen des einen Kernes mit der niedrigeren Curietemperatur findet dann ebenfalls nicht statt.It is advantageous to train the cores as toroidal cores and for the Total core two or more individual cores of the same or different height, otherwise the same dimensions. The windings are then over all of the cores placed so that each core is magnetized in the same way. Become single cores in a further embodiment of the invention with approximately the same Curie temperature, however different positions of the maximum permeability are used, the permeability-temperature curve may be leveled out to such an extent that no pronounced secondary or tertiary maxima despite the high initial permeability of the entire core in a wide range Temperature range occur. A spontaneous decrease in total permeability The one core with the lower Curie temperature then also precipitates out not held.

An Hand der F i g. 1 bis 6, die Ausführungsbeispiele für die Erfindung darstellen, ist diese im folgenden noch näher erläutert.On the basis of FIG. 1 to 6, the embodiments for the invention represent, this is explained in more detail below.

In der F i g. 1 ist ein Übertrager mit einem erfindungsgemäßen Ferritkern im Schnitt dargestellt. Der Übertrager ist aus zwei Ringkernen 1, 2 gleicher Abmessungen zusammengesetzt, und beide Ringkerne sind mit gemeinsamen Wicklungen 3 umgeben, von denen die Anschlußleitungen 4 an die entsprechenden Kontaktstellen führen. Spulenkörper und Befestigungsorgane sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der Einzelkern 1 weist eine Zusammensetzung auf, die im Dreistoffdiagramm 5 der F i g. 2 mit dem Punkt 1A dargestellt ist. Der Einzelkern 2 weist die dem Punkt 2A gemäß F i g. 2 entsprechende Zusammensetzung auf. Die Zusammensetzung bezieht sich jeweils auf die Einwaage der Oxidgemische.In FIG. 1 shows a transformer with a ferrite core according to the invention in section. The transformer is composed of two toroidal cores 1, 2 of the same dimensions, and both toroidal cores are surrounded by common windings 3, from which the connecting lines 4 lead to the corresponding contact points. The bobbin and fastening elements are not shown for the sake of clarity. The individual core 1 has a composition that is shown in the three-component diagram 5 in FIG. 2 is shown at point 1A. The single core 2 has the point 2A according to FIG. 2 corresponding composition. The composition relates to the weight of the oxide mixtures.

Beispiel A Nach diesem Ausführungsbeispiel besteht die Zusammensetzung 1 A aus 52 Molprozent Fe2O3, 28 Molprozent Zn0 und 20 MolprozentMnO. Die Zusammensetzung 2A besteht aus 53 Molprozent Fe203, 26 Molprozent Zn0 und 21 Molprozent MnO. Die nicht ferritbildenden Verunreinigungen bei beiden Einzelkernen betragen weniger als 0,02 Gewichtsprozent. Die Curietemperaturen (Te) der beiden Einzelkerne liegen bei 75 bzw. 105'C. Example A According to this exemplary embodiment, the composition 1 A consists of 52 mol percent Fe2O3, 28 mol percent ZnO and 20 mol percent MnO. Composition 2A consists of 53 mole percent Fe 2 O 3, 26 mole percent ZnO and 21 mole percent MnO. The non-ferrite-forming impurities in both individual cores are less than 0.02 percent by weight. The Curie temperatures (Te) of the two individual nuclei are 75 and 105 ° C, respectively.

Beide Einzelkerne werden in gleicher Weise hergestellt. Die betreffenden Oxidgemische werden getrennt 1 Stunde bei 870°C kalziniert, danach 2 Stunden in der Schwingmühle mit doppelt destilliertem Wasser gemahlen und nach dem Trocknen mit einer Bindemittellösung unter Verwendung von Polyäthylenglykol vermischt. Diese getrennten Mischungen werden zu getrennten Einzelringkernen mit einem Außendurchmesser von etwa 5 mm, einem Innendurchmesser von etwa 3 mm und einer Kernhöhe von etwa 1,5 mm zu einer Dichte von etwa 3 g/cm3 gepreßt. Die Preßlinge werden in jeweils getrennten Ferritbehältern mit eingepaßtem Deckel und den Preßlingen entsprechenden Zusammensetzungen eingesetzt und nach 7stündigem Aufheizen bei 1300°C zunächst 90 Stunden in Luft und anschließend 24 Stunden in langsam strömendem reinem Stickstoff mit weniger als 0,02 Volumprozent Sauerstoff gesintert. Der Stickstoffstrom beträgt etwa 0,41/h bei einem Ofenvolumen von 1,51. Die Abkühlung von der Sintertemperatur bis auf 600°C erfolgt in 2 Stunden, von 600 bis auf 200°C in 3 Stunden und danach bis zur Zimmertemperatur langsam.Both single cores are manufactured in the same way. The concerned Oxide mixtures are calcined separately for 1 hour at 870 ° C., then for 2 hours in the vibrating mill with double distilled water and after drying mixed with a binder solution using polyethylene glycol. These separate mixtures become separate single toroidal cores with an outside diameter of about 5 mm, an inner diameter of about 3 mm and a core height of about 1.5 mm pressed to a density of about 3 g / cm3. The compacts are in each separate ferrite containers with fitted lids and the corresponding compacts Compositions used and after 7 hours of heating at 1300 ° C initially 90 Hours in air and then 24 hours in slow flowing pure nitrogen sintered with less than 0.02 volume percent oxygen. The nitrogen flow is about 0.41 / h with an oven volume of 1.51. The cooling down from the sintering temperature up to 600 ° C takes place in 2 hours, from 600 to 200 ° C in 3 hours and thereafter slowly to room temperature.

In der F i g. 3 ist der temperaturabhängige Permeabilitätsverlauf des beschriebenen Ferritkernes 1A und 2A dargestellt. Die Anfangspermeabilität beträgt in einem sehr großen Temperaturbereich von -50 bis -1-105°C mehr als 10 000 bei einer Meßfeldstärke von H = 1,6 mOe und einer Meßfrequenz von 5 kHz.In FIG. 3 is the temperature-dependent permeability curve of the ferrite core 1A and 2A described. The initial permeability is in a very wide temperature range from -50 to -1-105 ° C more than 10,000 a measuring field strength of H = 1.6 mOe and a measuring frequency of 5 kHz.

Beispiel B Ein ähnlich der in F i g. 1 dargestellten Anordnung zusammengesetzter Ferritkern weist bezüglich seiner Einzelkerne die folgenden Zusammensetzungen auf, die in F i g. 2 mit den Punkten 1B und 2B dargestellt sind. Die Zusammensetzung 1B beträgt 52 Molprozent Fe203, 29 Molprozent Zn0 und 19 Molprozent MnO (Te = 55°C), die Zusammensetzung 2B 52 Molprozent Fe203, 22 Molprozent Zn0 und 26 Molprozent MnO (T, = 130°C). Der Zinkgehalt weicht daher bei beiden Einzelkernen 1B und 2B stärker voneinander ab, als der Zinkgehalt bei den Einzelkernen 1A und 2A. Die Einzelkerne nach dem Beispiel B werden in etwa gleicher Weise hergestellt. Als Bindemittel dient jedoch eine Polyvinylalkohollösung, und die Abmessungen betragen 14 mm Außendurchmesser, 8 mm Innendurchmesser und 4,4 mm Kernhöhe. Der Preßdruck beträgt 3 t/cm2, und die Abkühlung von der Sintertemperatur bis zur Zimmertemperatur erfolgt langsam mit etwa 100°C/h.Example B A similar to that in FIG. 1 has the following compositions with respect to its individual cores, which are shown in FIG. 2 are shown at points 1B and 2B. Composition 1B is 52 mol percent Fe 2 O 3, 29 mol percent ZnO and 19 mol percent MnO (Te = 55 ° C), composition 2B is 52 mol percent Fe 2 O 3, 22 mol percent ZnO and 26 mol percent MnO (T, = 130 ° C). The zinc content in the two individual cores 1B and 2B therefore deviates more from one another than the zinc content in the individual cores 1A and 2A. The individual cores according to Example B are produced in approximately the same way. However, a polyvinyl alcohol solution is used as the binder, and the dimensions are 14 mm outside diameter, 8 mm inside diameter and 4.4 mm core height. The pressing pressure is 3 t / cm2, and the cooling from the sintering temperature to the room temperature takes place slowly at around 100 ° C / h.

In der F i g. 4 ist der temperaturabhängige Permeabilitätsverlauf der in diesem Beispiel B beschriebenen Kernkombination dargestellt. Aus diesem Kurvenverlauf ist ersichtlich, daß durch Wahl zweier Einzelkerne mit stark unterschiedlicher Curietemperatur bei der niedrigeren Curietemperatur ein nicht unbeträchtlicher Sprung im Permeabilitätsverlauf auftritt. Es ist jedoch gewährleistet, daß die Anfangspermeabilität von -50 bis -1-130°C mehr als etwa 10 000 und in einem kleineren Betriebstemperaturbereich von 30 #- 25°C sogar mehr als 18 000 beträgt. Die Meßfeldstärke bei diesem Beispiel beträgt H = 0,6 m0e, die Meßfrequenz 5 kHz.In FIG. 4 is the temperature-dependent permeability curve the core combination described in this example B. From this curve it can be seen that by choosing two individual nuclei with very different Curie temperatures at the lower Curie temperature there is a not inconsiderable jump in the permeability curve occurs. However, it is guaranteed that the initial permeability from -50 to -1-130 ° C more than about 10,000 and in a smaller operating temperature range of 30 # - 25 ° C is even more than 18,000. The measuring field strength in this example H = 0.6 m0e, the measuring frequency 5 kHz.

Beispiel C Nach diesem Ausführungsbeispiel besteht die Zusammensetzung 1 C aus 52 Molprozent Fe203, 24 Molprozent Zn0 und 24 Molprozent MnO (n = 115'C), die Zusammensetzung 2C, wie beim Beispiel A als 2A bezeichnet, aus 53 Molprozent Fe203, 26 MoI-prozent Zn0 und 21 Molprozent MnO (Te = 110°C) (s. F i g. 2). Gegenüber Beispiel A weist die Kern-Kombination 1 C + 2 C insgesamt einen geringeren Zn0-Gehalt auf, und die Curietemperaturen der beiden Einzelkerne liegen etwa gleich. Die Lage der stark ausgeprägten sekundären Permeabilitätsmaxima, der Permeabilitäts-Temperaturkurven der Einzelkerne ist sehr unterschiedlich (F i g. 5).Example C According to this embodiment, the composition 1 C consists of 52 mol percent Fe 2 O 3, 24 mol percent ZnO and 24 mol percent MnO (n = 115'C), the composition 2C, as in Example A designated as 2A, consists of 53 mol percent Fe 2 O 3, 26 mol percent percent ZnO and 21 mol percent MnO (Te = 110 ° C) (see Fig. 2). Compared to example A, the core combination 1 C + 2 C has an overall lower ZnO content, and the Curie temperatures of the two individual cores are approximately the same. The position of the strongly pronounced secondary permeability maxima, the permeability-temperature curves of the individual cores, is very different (FIG. 5).

Die Einzelringkerne (Außendurchmesser etwa 5 mm, Innendurchmesser etwa 3 mm, Kernhöhe etwa 1,5 mm) werden in gleicher Weise wie nach Beispiel A hergestellt.The single ring cores (outer diameter about 5 mm, inner diameter about 3 mm, core height about 1.5 mm) are produced in the same way as in Example A.

Aus der F i g. 6 ist der temperaturabhängige Permeabilitätsverlauf der in vorliegendem Beispiel C angeführten Kernkombination ersichtlich. Die p. (T)-Kurve der Kernkombination ist weitgehend egalisiert, so daß keine ausgeprägten sekundären Permeabilitätsmaxima trotz hoher Anfangspermeabilität von über 8000 in einem weiten Temperaturbereich von -50 bis +115'C mehr auftreten. Da die beiden Einzelkerne, wie oben angegeben, etwa gleiche Curietemperaturen aufweisen, zeigt sich im Permeabilitätsverlauf der Kern-Kombination kein Sprung. Gemessen wurde die Permeabilität bei einer Meßfeldstärke von H = 1,6 mOe und einer Meßfrequenz von 5 kHz.From FIG. 6 is the temperature-dependent permeability curve the core combination listed in the present example C can be seen. The p. (T) curve the core combination is largely equalized, so that no pronounced secondary Permeability maxima despite a high initial permeability of over 8000 in a wide range Temperature range from -50 to + 115'C occur more. Since the two single cores, as stated above, have approximately the same Curie temperatures, is shown in the permeability curve the core combination no jump. The permeability was measured at a measuring field strength of H = 1.6 mOe and a measuring frequency of 5 kHz.

Die Sinterzeit für die dickwandigen 14-mm-Ringkerne (Beispiel B) wie für die dünnwandigen 5-mm-Ringkerne (Beispiele A und C) läßt sich erheblich verkürzen, wenn in Öfen mit Vakuumeinrichtung gesintert wird.The sintering time for the thick-walled 14mm toroidal cores (example B) like for the thin-walled 5 mm toroidal cores (examples A and C) can be shortened considerably, when sintering takes place in furnaces with a vacuum device.

Claims

Claims: 1. Ferromagnetic ferrite core with an initial permeability of more than "u" = 5000 in a large operating temperature range of about 25: E 75 ° C for broadband transmitters, pulse transmitters, power transmitters or the like at high frequencies, consisting of at least two individual cores with different zinc content, characterized in that the starting substances for the individual cores (1, 2) have less than 0.05 percent by weight of total impurities and are selected from the following range (5): 51.5 to 53.0 mol percent Fe 2 O 3, 20 to 30 Mole percent Zn0, 17.0 to 28.5 mole percent MnO.

2. Ferromagnetic ferrite core according to claim 1, characterized in that the starting substances for the individual cores are chosen such that the individual cores (1, 2) have their secondary and tertiary permeability maxima at different temperatures.

3. Ferromagnetic ferrite core according to claim 2, characterized in that the starting substances for the individual cores are chosen such that the individual cores (1, 2) have approximately the same Curie temperature.

4. Ferromagnetic ferrite core with a high initial permeability of more than about ßa = 10,000 at room temperature according to claim 2, characterized in that the starting composition of a single core (1A) about 52 mol percent Fe2O3, 28 mol percent Zn0 and 20 mol percent MnO and the starting composition of the other single core ( 2A) has about 53 mole percent Fe2O3, 26 mole percent Zn0 and 21 mole percent MnO.

5. Ferromagnetic ferrite core with high initial permeability of more than about, ua = 10,000 at room temperature according to claim 3, characterized in that the starting composition of one single core (1B) is about 52 mol percent Fe203, 29 mol percent Zn0 and 19 mol percent MnO and the starting composition of the other single core (2B) has about 52 mole percent Fe 2 O 3, 22 mole percent ZnO, and 26 mole percent MnO.

6. Ferromagnetic ferrite core with high initial permeability of more than about, ua = 10 000 at room temperature T = 20'C according to claim 1, characterized in that the starting composition of a single core (1 C) is about 52 mol percent Fe203, 24 mol percent Zn0 and 24 Mol percent MnO and the starting composition of the other single nucleus (2C = 2A) 53 mol percent Fe 2 O 3, 26 mol percent ZnO and 21 mol percent MnO.