DE1918909C3 - Process for the production of sintered ferrite molded bodies - Google Patents
Process for the production of sintered ferrite molded bodiesInfo
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Description
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß die Feststoff-Konzentration in der Suspension etwa 65 bis SO °/o beträgt.2. The method according to claim 1, characterized ge ao indicates that the solids concentration in the suspension is about 65 to 50%.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver eine Menge von3. The method according to claim I or 2, characterized in that the powder has an amount of
S bis 70*/« mit einer Korngröße von höchstens as 2 μ 90 bis 20% mit einer Korngröße von 2 bis S μ, und höchtens 10°/« mit einer Korngröße von S bis 20 μ enthält.S up to 70 * / «with a grain size of at most as 2 μ 90 to 20% with a grain size of 2 to 5 μ, and maximally 10% with a grain size of S contains up to 20 μ.
4. Verfahren nach Anspruch I, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine alkalische Suspension, deren pH-Wert etwa 10 bis 11 beträgt.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized by an alkaline suspension, the pH of which is around 10 to 11.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Natriumsilikat und bzw. oder Triethylamin als Dispersionshilfsmittel.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized by the use of sodium silicate and / or Triethylamine as a dispersion aid.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension ein Schutzkolloid, wie Ammoniumalginat, in einer Konzentration von etwa 0,05 bis I Gewichtsprozent zugesetzt wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that add a protective colloid, such as ammonium alginate, to the suspension at a concentration of about 0.05 until I weight percent is added.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gegossene Produkt bei einer Temperatur von mehr als 1000° C gesintert wird.7. The method according to one or more of claims I to 6, characterized in that the cast product is sintered at a temperature higher than 1000 ° C.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ferritpulver ein vorgesintertes und anschließend pulverisiertes Material Verwendung findet.8. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a pre-sintered and then pulverized material is used as ferrite powder.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver ein ohne Vorsinterung pulverisiertes Material Verwendung findet.9. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a material pulverized without pre-sintering is used as a powder.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulver eine Mischung aus vorgesintertem und anschließend pulverisiertem sowie aus ohne Vorsinterung pulverisiertem Material Verwendung findet.10. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that as a powder, a mixture of pre-sintered and then pulverized material as well as material that has been pulverized without pre-sintering is used finds.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten Ferrit-Formkörpern. Derartige Formkörper finden hauptsächlich VerwendungThe invention relates to a method for Manufacture of sintered ferrite moldings. Such moldings are mainly used
Sie weiseii je nach gnetischje oder ferro-Eigenschaften auf.You know depending on gnetischje or ferro properties.
Herkömmlicherweise werden I'^t-jOrmköxper, z. B. Fenatkerne oiter keramische Kondensatoren im Trockenpreßverfahrea ans pulverfönnigem oder körnigem, vorgesintertem Material hergestellt. Ene Herstellung von Ferrit-FonnkÖEpenj von kompjiziei*er Gestalt, gießen Gesamtabmessungen oder geringer Dicke ist dabei außerordentlich schwierig wegen der erforderlichen Preßformen und Pressen. Eine Überwindung dieser Schwierigkeiten ist häufig mit unvertretbarem wirtschaftlichem Aufwand verbunden. Darüber hinaus können trockengepreßte Ferrit-Formkörper Unterschiede ki ihrer Dichte und mechanische Spannungen aufweisen, woraus schlechte mechanische bzw. elektrische Eigenschaften resultieren.Conventionally, I '^ t-jOrmköxper, z. B. Fenatkerne oiter ceramic capacitors in Trockenpreßverfahrea made of powdery or granular, pre-sintered material. A production of ferrite fittings from kompjiziei * er Shape, cast overall dimensions or small thickness is extremely difficult because of the required molds and presses. Overcoming these difficulties is often associated with unacceptable economic outlay. In addition, dry-pressed ferrite moldings can have differences in density and mechanical properties Have stresses, resulting in poor mechanical or electrical properties.
Neben dem ra der Praxis allgemein verwendeten Trockenpreßverfahren sind auch andere Herstellungsverfahren bekanntgeworden, die die genannten Nachteile teilweise vermeiden sollen, sich jedoch nicht allgemein durchsetzen konnten. So ist aus dem französischen Zusatzpatent 67 873 zum Patent 1 114 010 ein Verfahren zur Herstellung von Ferrit-Permanentmagne'tn bekannt, bei dem dem pulverförmiges! Ausgangsmaterial Wasser zugesetzt wird, so daß eine teigige Masse entsteht. Diese wird zwecks Wasserentzugs unter Anwendung von Vakuum und mittels eines Druckstempels in eine Hohlform gepreßt, wobei gleichzeitig ein starkes Magnetfeld auf die teigige Masse einwirkt. Der so geformte Körper wird anschließend weiter getrocknet und bei geeigneter Temperatur gesintert.In addition to the dry pressing process generally used in practice, other manufacturing processes have also become known which are intended to avoid the disadvantages mentioned in part, but not themselves could generally prevail. For example, from the French additional patent 67 873 to patent 1 114 010 a process for the production of ferrite permanent magnets is known, in which the powdery! Starting material water is added so that a doughy mass is produced. This is for the purpose of dehydration using a vacuum and by means of a The pressure ram is pressed into a hollow mold, with a strong magnetic field on the doughy at the same time Mass acts. The body shaped in this way is then further dried and sintered at a suitable temperature.
Bei einem aus der britischen Patentschrift 844 706 bekannten Verfahren wird das gemahlene und gemischte Ausgangsmaterial mit leichtflüchtigen Lösungsmitteln wie Methylalkohol aufgeschlämmt, der Aufschlämmung in Aceton gelöstes Kunstharz und in Tetrachlorkohlenstoff gelöstes Wachs von wenigstens 10 Gewichtsprozent als Bindemittel zugesetzt und die erhaltene gießfähige Masse in Formen gegossen. Der für eine hinreichende mechanische Festigkeit erforderliche hohe Anteil an Zusatzstoffen wirkt sich aber nachteilig auf die elektrischen und magnetischen Eigenschaften der Formkörper aus.In a method known from British patent specification 844 706, the ground and mixed starting material is slurried with volatile solvents such as methyl alcohol, the A slurry of synthetic resin dissolved in acetone and wax dissolved in carbon tetrachloride of at least 10 percent by weight added as a binder and the pourable mass obtained poured into molds. However, the high proportion of additives required for adequate mechanical strength has an effect disadvantageous on the electrical and magnetic properties of the moldings.
Auf dem Gebiet der Keramikherstellung werden — anders als auf dem der Ferritherstellung — die Formkörper herkömmlicherweise im Schlickergußverfahren hergestellt. Als Schlicker wird eine Suspension pulverförmiger keramischer Stoffe bezeichnet. Die Pulver können tonartig sein oder aus einer Mischung von Oxyden, Karbiden u. dgl. bestehen. Der Ausdruck »Schlickerguß« bezeichnet das Gießen dieses Schlickers in eine flüssigkcitsabsorbierende Form, üblicherweise aus Gips und das Eindringen der Flüssigkeit in die Form aufgrund von Kapillarkräften. Um den Wassergehalt des Schlickers möglichst niedrig halten zu können, werden bekannterweise (z. B. »Glas-Email-Keramo-Technik«, 19 [1968], S. 1 bis 6) Dispersionshilfsmittel verwendet, welche die Viskosität des Schlickers erheblich herabsetzen können. Die hinsichtlich toniger als auch nicht toniger Keramik gewonnenen Erkenntnisse können aber aus verschiedenen Gründen nicht auf die Herstellung von Ferritformkörpern übertragen werden. Das hat insbesondere seinen Grund darin, daß es bei der Herstellung von Keramik-Formkörpern praktisch nur auf die mittels eines Gießverfahrens leicht einzuhaltenden For-In the field of ceramic production - unlike in ferrite production - the moldings are conventionally produced using the slip casting process. A suspension is used as a slip denotes powdery ceramic substances. The powders can be clay or a mixture of oxides, carbides and the like. The term "slip casting" denotes the casting of this Slip into a liquid-absorbent form, usually made of plaster of paris, and the penetration of the liquid into the form due to capillary forces. Around It is well known to be able to keep the water content of the slip as low as possible (e.g. "Glas-Email-Keramo-Technik", 19 [1968], pp. 1 to 6) Dispersion aids are used, which can significantly reduce the viscosity of the slip. the However, for various reasons, knowledge gained with regard to clayey and non-clayey ceramics cannot be transferred to the manufacture of ferrite molded bodies. This is particularly due to the fact that it is in production of ceramic moldings practically only on the shape, which is easy to maintain by means of a casting process.
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men und Abmessungen und eine hinreichende mecha- diese effektive Dichte ist, die nach MöglichkeitMen and dimensions and a sufficient mecha- this effective density is, if possible
cysche Festigkeit ankommt, während es bei Ferrit- 8g/ccm erreichen sollv Dazu hat es sich als erf order-cysche strength is important, while it should reach 8g / ccm for ferrite.
Forrakörper maßgeblich· auf deren elektrische bzw. lieh erwiesen» die FeststQfi&enzerttratiori^er Suspen-Forra bodies decisive · on their electrical or borrowed proven »the FeststQfi & enzerttratiori ^ er suspen-
tnagnetisc-he Eigenschaften ankoiwnfc So können in sion auf einem Wert vo^ ober 50°/» zn hatten. AlsMagnetic properties ankoiwnfc So in sion can have a value of over 50%. as
den Fexriten enthaltene Zusatzstoffe ganz maßgeblich 5 besonders vorteilhaft hat sich ein Bereich von etwathe additives contained in the fexrites have been found to be particularly advantageous in a range of approximately
den Verlustfaktor und die elektrische Leitfähigkeit 65 bis 80% herausgestellt Bei einer Konzentrationthe loss factor and the electrical conductivity 65 to 80% exposed at one concentration
beeinflussen. Andererseits haften ohne Bindemittel unter 50 % wird die zum Gießen erforderliche Zeitinfluence. On the other hand, sticking without a binder will be less than 50% the time required for casting
vorgesinterte Ferritkörner wegen ihrer normalerweise unvertretbar groß, was auch zu Nachteilen hinsieht-presintered ferrite grains because of their normally unacceptably large, which also leads to disadvantages-
nur kh«ie Berührungsflächen bildenden Gestalt bei lieh der erhaltenen Ferrit-Strukiiir führt,only leads to the shape forming the contact surfaces with the ferrite structure obtained,
Nichtanwendung von Druck nur so unzureichend io i Um einen Schlicker mit dieser als wesentlich er-Failure to apply pressure only so insufficiently io i In order to obtain a slip with this as essential
aneinander, daß Gießverfahren der erwähnten Art kannten erforderlichen Feststoffkonzentration hand-each other that casting processes of the type mentioned knew the required solids concentration hand-
bisher das diese Nachteile vermeidende Trockenpreß- haben zu können und eine gleichmäßige Verteilungso far to be able to avoid these disadvantages dry pressing and a uniform distribution
verfahren nicht zu verdrängen vermochten. der Femtkömer unterschiedlicher Durchmesse'- zuproceedings were not able to displace them. the Femtkömer different diameter to
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein erzielen, ist ferner der Zusatz eines wasserlöslichen Verfahren zur Herstellung von gesinterten Ferrit- 15 Dispersionshilfsmittels der angegebenen Art und Formkörpern zu entwickeln, das erheblich einfacher Menge erforderlich. Unterhalb eines Anteils von durchzuführen ist als das herkömmliche Trocken- 0,05 Gewichtsprozent ist der Dispersionsgrad zu gepreßverfahren und eine weitgehend beliebige und ein- ring, oberhalb eines Anteils von 1 Gewichtsprozent fache Formgebung gestattet, jedoch elektrisch bzw. nimmt der Disperstonsgrad wieder erheblich ab. magnetisch den herkömmlich hergestellten Ferrit- so Daraus folgt auch und hat sich durch Untersuchun-Formkörpern zumindest gleichwertige Erzeugnisse gen bestätigt, daß innerhalb des angegebenen Beliefert, reichs die Bruchfestigkeit der Ferrit-Formkörper be-The invention is based on the object of achieving a, furthermore, is the addition of a water-soluble one Process for the production of sintered ferrite 15 dispersion auxiliaries of the specified type and To develop moldings, the considerably simpler amount required. Below a proportion of is to be carried out as the conventional dry - 0.05 percent by weight is the degree of dispersion to the compression process and any largely arbitrary and single, above a proportion of 1 percent by weight multiple shaping permitted, but electrical or the degree of dispersion decreases again considerably. magnetically the conventionally produced ferrite so it also follows and has become through investigation moldings products of at least equivalent quality are confirmed that delivered within the specified range, the breaking strength of the ferrite moldings
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst sonders hoch ist.This object is achieved according to the invention is particularly high.
durch die Anwendung des Schlickergußverfahrens, Als besonders zweckmäßige Dispersionshafsmittelby using the slip casting process, as a particularly useful dispersion adhesive
jedoch mit den folgenden Bedingungen: as kommen Natriumsilikat und bzw. oder Triäthylaminbut with the following conditions: as come sodium silicate and / or triethylamine
wenn die j^g^,,.,^ Grenzen überschritten wer- if the j ^ g ^ ,,., ^ limits are exceeded
Zur Durchführung des Verfahrens ist die Einhai- den.In order to carry out the procedure, the.
tung sämtlicher angegebenen, aufeinander abgestimm- Bei Verwendung von Gipsformen ist es erforderten Bedingungen erforderlich. 40 Hch, daß die Suspension alkalisch ist, da die FormWhen using plaster molds, it is required Conditions required. 40 Hch that the suspension is alkaline, given the shape
Eine besonders maßgebliche Bedeutung kommt sonst angegriffen würde. Als besonders zweckmäßig dabei der Korngrößenverteilung zu. Um einen Ferrit- für die Durchführung des erfindungsgemäßen Veraufbau zu erhalten, müssen Metalloxyde vorgesintert fahrens hat sich die Einhaltung eines pH-Wertes von werden; es ist schwierig, diese vo gesinterte Masse in 10 bis 11 erwiesen.A particularly significant meaning comes otherwise would be attacked. As particularly useful the grain size distribution increases. To a ferrite for the implementation of the construction according to the invention To obtain, metal oxides must drive pre-sintered has to maintain a pH value of will; it is difficult to prove this vo sintered mass in 10-11.
Teilchen von weniger als 2 bis 3 μ zu zerkleinern. 45 Die Vorteile von gemäß der Erfindung hergestell-Daher
rührt zu einem wesentlichen Teil die bisherige ten Feirit-Fonnkörpern bestehen kurz zusammenge-Unanwendbarkeit
eines Schlickergußverfahrens auf faßt darin, daß bei verhältnismäßig geringem Aufdie
Herstellung von Ferrit-Formkörpern. Eine ge- wand eine weitgehend beliebige Formgebung möglich
eignete Korngrößenverteilung kann insbesondere da- ist und die hergestellten Formkörper in ihren mechadurch
erreicht werden, daß das vorgesinterte Pulver So nischen, elektrischen bzw. magnetischen Eigenschafin
einem geeigneten Verhältnis mit feinen Teilchen ten solchen aus gleichen Ausgangsstoffen mittels hermit
einem Korndurchmesser von weniger als 2 bis kömmlicher Verfahren hergestellten wenigstens
3 μ, beispielsweise ungesintertem Pulver, vermischt gleichwertig, in der Regel sogar überlegen sind,
wird. Eine solche gesteuerte Herbeiführung der ange- Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeich-To crush particles of less than 2 to 3 μ. 45 The advantages of manufactured according to the invention stems from a substantial part of the previous th Feirit molded bodies are briefly summarized-inapplicability of a slip casting process is that with relatively little Aufdie production of ferrite molded bodies. A grain size distribution suitable for any shape or shape can in particular be there and the molded bodies produced can be achieved in terms of their mechanical properties in that the presintered powder has niches, electrical or magnetic properties in a suitable ratio with fine particles from the same starting materials herm with a grain diameter of less than 2 to conventional processes at least 3 μ, for example unsintered powder, mixed are equivalent, usually even superior,
will. Such a controlled bringing about the
gebenen erforderlichen Korngrößenverteilung war 55 nungen und mehrerer Ausführungsbeispiele näher
wegen der unterschiedlichen Natur der Ausgangs- erläutert. Es zeigt
stoffe bisher nicht bekannt. F i g. 1 die Korngrößenverteilung im Fall der Ver-The required grain size distribution given was explained in more detail because of the different nature of the starting points and several exemplary embodiments. It shows
substances not known so far. F i g. 1 the grain size distribution in the case of
AIs besonders vorteilhaft innerhalb der angegebe- wendung eines anorganischen Dispersionsmittels bei
nen Korngrößenverteilung hat sich erwiesen, wenn einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
das Pulver eine Menge von 5 bis 700/o mit einer 60 Fig. 2 die Dispersionskurve der Teilchen, wenn
Korngröße von höchstens 2 μ, 90 bis 20 % mit einer Wasserglas als Dispersionsmittel verwendet wird,
Korngröße von 2 bis 5μ und höchstens 10% mit Fig. 3 die mechanische Festigkeit des erfindungs-It has proven to be particularly advantageous within the use of an inorganic dispersant with a grain size distribution if an exemplary embodiment according to the invention,
the powder an amount of 5 to 70 0 / o with a 60 Fig. 2 the dispersion curve of the particles if grain size of at most 2 μ, 90 to 20% with a water glass is used as a dispersant,
Grain size of 2 to 5μ and a maximum of 10% with Fig. 3 the mechanical strength of the invention
einer Korngröße von 5 bis 20 μ enthält. gemäßen Produkts, wenn ein anorganisches Disper-contains a grain size of 5 to 20 μ. appropriate product, if an inorganic dispersant
Die Feststoff-Konzentration in der Suspension ist sionsmittel verwendet wird, im Vergleich mit der des ein weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal. Um 65 Mittels eines üblichen Verfahrens hergestellten Probrauchbare Ferrit-Formkörper zu erhalten, müssen dukts, The solids concentration in the suspension is compared with that of the sionic agent used another essential feature of the invention. In order to obtain usable ferrite moldings produced by means of a conventional process, ducts,
diese eine effektive Dichte von mehr als 3 g/ccm auf- F i g. 4 eine Kennlinie der Gießzeit in Abhängigkeitthese have an effective density of more than 3 g / ccm. 4 a characteristic curve of the casting time as a function
weisen. Ihre Qualität wird um so besser, je höher von der Schlickerdichte,point. The higher the slip density, the better its quality,
Fig. S und 6 eine Verteilungskurve nach Fig. 1 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,FIGS. 5 and 6 show a distribution curve according to FIG. 1 in a further embodiment,
Fig.7 die Korngrößenverteilung eines Ni-Zn-Ferrits als weiteres Ausführungsbeispiel,7 shows the grain size distribution of a Ni-Zn ferrite as a further embodiment,
Fi g. 8 und 9 die Schlickerkennlinien des Ni-Zn-Ferfits, dem ein organisches Dispersionsmittel zugesetzt Wurde,Fi g. 8 and 9 the slip characteristics of the Ni-Zn ferfit to which an organic dispersant has been added,
Fig. 10 und 11 die Gießkennlinien der Materialien nach F i g. 8 und 9,10 and 11 the casting characteristics of the materials according to FIG. 8 and 9,
Fig. 12 bis 17 die Korngrößenverteilung, wenn organische Dispersionsmittel bei weiteren Ausführungsbeispielen verwendet werden und12 to 17 show the particle size distribution when organic dispersants are used in further exemplary embodiments, and FIG
Fig. 18 die Korngrößenverteilung zur Erläuterung der maximalen Dichte.18 shows the grain size distribution for explanation the maximum density.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following description, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail.
Betspiel 1Bet game 1
Fe1O8, ZnO und CuO wurden im Gewichtsverhältuis 6:2:2 gemischt, das Gemisch bei 900° C vorgesintert uad danach in einer Kugelmühle in 10 Standen fein zerkleinert. Das Ergebnis wird als Pulver Mr. 1 bezeichnet Die Korngrößenverteilung des Pulvers Nr. i ist in Tabelle 1 und in F i g. 1 als die Kurve 1 gezeigt. Fig. I zeigt die integrierten Gewichtsprozente in Abhängigkeit vom Durchmesser der Teilchen.Fe 1 O 8 , ZnO and CuO were mixed in a weight ratio of 6: 2: 2, the mixture was pre-sintered at 900 ° C and then finely comminuted in a ball mill in 10 positions. The result is referred to as powder Mr. 1. The grain size distribution of powder No. i is shown in Table 1 and in Fig. 1. 1 shown as curve 1. Fig. I shows the integrated weight percent as a function of the diameter of the particles.
Pulver Nr. 2 ίο Tabelle 1 ist ein Gemisch aus Fe*O,, ZnO und CoO im Gewichtsverhältnis von 6:2:2, das zerkleinert, aber nicht vorgesintert wurde. Die Korngrößenverteilung des Pulvers Nr. 2 !et ebenfalls in der Tabelle 1 und Fig. 1 als die Kurve 2 gezeigtPowder No. 2 ίο Table 1 is a mixture of Fe * O ,, ZnO and CoO in a weight ratio of 6: 2: 2 that has been crushed but not presintered. The grain size distribution of powder no.2 et also shown in Table 1 and FIG. 1 as curve 2
Tabelle 1 zeigt, daß die maximalen und minimalen Durchmesser der Teilchen jeweils bei etwa 20 und etwa 2p liegen. Die Pulver Nr. 1 und 2 wurden in dem la Tabelle 2 gezeigten Verhältnis gemischt, und Wasser wurde dem Gemisch afc Dispersionsmittel zu-™ VdajB, die^ciAickerdJchte auf 75 Ve bemessen "*~Α . Es wurde danach "Wasserglas in das bracht/Om den Schlickcr4zu bereiten,Table 1 shows that the maximum and minimum diameters of the particles are about 20 and about 2p, respectively. The powders Nos. 1 and 2 Table were mixed ratio shown 2 in the la, and water was added to the mixture afc dispersant to-™ VdajB, the ^ ciAickerdJchte to 75 Ve sized "* ~ Α. It was then" water glass into the / To prepare the silt 4,
<ias ISchlidcerguBverfahrcn sas- <ias the slip casting process sas-
ctib dasiSchflckergiiBverfahren ans-"ψαζ wenn das 1PuIvCt Nr 2 m mehr ' laltenisLctib dasiSchflckergiiBverfahren ans- "ψαζ if the 1 PuIvCt Nr 2 m more 'laltenisL
■2 wurde mit einem Verhältnis wie das■ 2 became with a ratio like that
der im Schlickergußverfahren hergestelltenthose produced in the slip casting process
Tabelle 3 Vergleich der EigenschaftenTable 3 Comparison of properties
Dichte der Produkte nach dem Pressen Density of products according to the pressing
Raumgewicht nach dem Sintern bei 10000C ...Volume weight after sintering at 1000 0 C ...
e tan of μΛ e tan of μ Λ
TrockenpreB-produkt(der Druck beträgtDry pressed product (the Pressure is
It/cm1)It / cm 1 )
2,7(g/cc) 4,632.7 (g / cc) 4.63
420 2,0-10-«420 2.0-10- «
Im Schlickergußverfahren hergestelltes ProduktProduct manufactured using the slip casting process
2,80 (g/cc) 4,752.80 (g / cc) 4.75
450 1,6-10-*450 1.6-10- *
In dieser Tabelle ist μ, die anfängliche magnetische Permeabilität und tan δ der Verlustfaktor. Die Ta-5« belle 3 zeigt, daß die Dichte des Produkte, das im Schlickergußverfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, größer ist als die des an üblichen Trokioßfhlhr-^~w^"""~ -—- In this table, μ is the initial magnetic permeability and tan δ is the loss factor. The Ta-5 'beauty 3 shows that the density of the products, that the invention was prepared in accordance with slip casting is greater than that of a customary Trok ioßfhlhr- ^ ~ w ^ """~ ---
sowoMvor ^^^ .as well as ^^^.
3S die elektrtscfeenjSgen^l^n; als das letztere. ~^—^—- 3S the electricsfeenjSgen ^ l ^ n; than the latter. ~ ^ - ^ ---
iris der Snspensidnsschidit <d.iris the Snspensidnsschidit <d.
",und 2. sind im Vediält-ICS, das im üblichen Tiok-It ymtäc: Die Tabe^ 3", and 2. are in the Vediält-ICS, which in the usual Tiok-It ymtäc: Die Tabe ^ 3
wild. In derTai»elle2 zeigt,wild. In derTai »elle2 shows,
beiden Produkte, und äe and.'die dektriscoenboth products, and äe and.'die dektriscoen Fig»3 ze d FFig »3 ze d F
(das bei 60°C"iäber>S(that at 60 ° C "over> p
und keinen Wassergehalt aufwies) und dem Anteil von Wasserglas. Zum Vergleich ist die mechanische Festigkeit eines trockengepreßten Produkts ebenfalls gezeigt.and had no water content) and the proportion of water glass. For comparison, the mechanical one Strength of a dry pressed product also shown.
In F i g. 3 gibt die Ordinatenachse die Biegefestigkeit (kg/cm2) und die Abszissenachse den Anteil von Wasserglas an, der von 0 bis 13/o schwankt; die Punkte a, b, c und d zeigen den typischen Wert der Biegefestigkeit im Falle von 0,25, 0,5, 0,75 und 1,0% Wasserglas, das in Gewichtsprozent zugesetzt Ϊ& wurde. Der nach oben und unten sich erstreckende H Pfeil an jedem Punkt zeigt die Verteilung des Wertes g" der Biegefestigkeit. In F i g. 3 zeigt der Punkt e die $ Biegefestigkeit des in üblicherweise trockengepreßten J Produkts, das mit einem Druck von 1,0 t/cm2 herge- > stellt wurde, und der Pfeil an dieser Stelle zeigt : ebenfalls die Verteilung des Wertes der Festigkeit.In Fig. 3, the ordinate axis indicates the flexural strength (kg / cm 2 ) and the abscissa axis indicates the proportion of water glass, which varies from 0 to 1 3 / o; the points a, b, c and d show the typical value of the flexural strength in the case of 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0% water glass, which was added in percent by weight Ϊ &. The upwardly and downwardly extending H arrow at each point indicates g "of the bending strength, the distribution of the value. G In F i. 3, the point e shows the $ bending strength of the in usually J dry-pressed product, which with a pressure of 1.0 t / cm 2 , and the arrow at this point shows: also the distribution of the strength value.
S Fig.3 zeigt, daß die mechanische Festigkeit desS Fig.3 shows that the mechanical strength of the
ψ schlickergegossenen Produkts besser ist als die des
I trockengepreßten Produkts, das mit einem Druck von i 1 t/cm* gepreßt wurde, wenn Wasserglas in 0,25 bis
% 1,0 Gewichtsprozent zugefügt wird.
I Die Fig. 2 und 3 zeigen folgendes: Um eine aus- ψ the slip-cast product is better than that of the dry-pressed product, which was pressed with a pressure of 1 t / cm *, when waterglass is added in 0.25 to 1.0 percent by weight.
I Figs. 2 and 3 show the following: In order to
S reichende mechanische Festigkeit des Cu-Zn-Ferrits I beim Schlickergußverfahren zu erreichen, sollte Wasi serglas in 0,25 bis 1,0 Gewichtsprozent zugesetzt H werden. Darüber hinaus können außer dem Cu-Zn-S? Ferrit auch alle anderen Arten von Feniten wie dasS sufficient mechanical strength of the Cu-Zn ferrite In order to achieve this with the slip casting process, 0.25 to 1.0 percent by weight of Wasi should be added H will be. In addition to the Cu-Zn-S? Ferrite also all other types of fenites like that
I Cu-Zn-Ferrit im Schlickergußverfahren hergestellt || werden, wenn nur der am meisten geeignete Anteil f. von Wasserglas entsprechend der Qualität, der Sin-I Cu-Zn ferrite manufactured using the slip casting process || if only the most suitable proportion for water glass according to the quality, the sin-
II tertemperatur und der Korngrößenverteilung der Ü Ferrite ausgewählt wird.II tert temperature and the grain size distribution of the Ü ferrites is selected.
I F i g. 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Gießge-I F i g. 4 shows the relationship between the casting
I schwindigkeit und der Schlickerdichte im Falle des f Gemisches C der Tabelle 2, wobei Wasser und I 0,5 Gewichtsprozent Wasserglas als Dispersionsmittel I verwendet wurden. F i g. 4 zeigt, daß, wenn dieI speed and the slip density in the case of the f Mixture C of Table 2, where water and I 0.5 percent by weight of waterglass as the dispersant I were used. F i g. 4 shows that when the
I Schlickerdichte unter 5Oc/o fällt, die Gießgeschwin-I slip density falls below 50 c / o, the casting speed
I digkeit (d. h. die Geschwindigkeit, die zum GießenIdleness (i.e. the speed at which to pour
I eines Zentimeters erforderlich ist) über 120 MinutenI of an inch is required) over 120 minutes
I steigt, was im Hinblick auf eine wirksame HerstellungI increases what in terms of effective manufacture
;; und ein einheitliches Produkt unerwünscht ist. Des-; ; and a uniform product is undesirable. Of-
I halb soll die Schlickerdichte über 50 °/o gehalten wer-Half the slip density should be kept above 50%
I den.I den.
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Das Pulver 1 des Beispiels 1 wurde mittels Naßvibration über 5 Stunden weiter zerkleinert, und das so erhaltene Pulver wurde als Pulver 3 bezeichnet. Das jn der gleichen Weise wie das Pulver 1 mit Aus- * -" · * g, bei lOOp0 C und der 2erilmühle wahrend ,-20 Stunden 5 als Pjilver.4 r*ezeichnet. Die diesen Proben sind in Ta-I Cgezeigt' The powder 1 of Example 1 was further crushed by wet vibration for 5 hours, and the powder thus obtained was referred to as powder 3. In the same way as the powder 1 with Aus * - "* g, at 100p 0 C and the 2erilmühle during -20 hours 5 as Pjilver.4 r *. These samples are shown in Ta-I C '
Wie Tabelle 4 zeigt, beträgt der maximale Durchmesser der Teilchen 20 μ. As Table 4 shows, the maximum diameter of the particles is 20 μ.
Die obenerwähnten Pulver 1, 3 und 4 wurden gemischt, wie in Tabelle 5 gezeigt, und die Proben A', B', C, D' und E' Wurden erhalten. Die Schlickerdichte und der zugefügte Anteil an Wasserglas dieser Proben A', B', C, D' und E' wurden jeweils auf 70 und 0,5 Gewichtsprozent eingerichtet, und dann wurden Versuche mit dem Schlickergußverfahren durchgeführt. The above-mentioned powders 1, 3 and 4 were mixed as shown in Table 5, and the samples A ', B ', C, D' and E 'were obtained. The slip density and the added proportion of water glass of this Samples A ', B', C, D ', and E' were set to 70 and 0.5 weight percent, respectively, and then were Experiments carried out with the slip casting process.
TfomgröBehverteihmgTfomgröBehverteihmg
<·Λ) 5 TiIs 20 μ
<· Λ)
DoTcli-DoTcli-
%)%)
Pulver4 i P \ tttverä> ... *,
Powder4 i
016
0
1681
16
7,02.3
7.0
Entsprechend dem Ergebnis der Versuche konntenAccording to the result of the experiments, could
as die Proben A', B', C schlickergegossen werden, aber im Fall der Proben D' und E' traten Risse und Schichten auf, und das Schlickergußverfahren konnte nicht durchgeführt werden.As samples A ', B', C are slip poured, but in the case of Samples D 'and E', cracks and layers occurred and the slip casting process failed not be carried out.
Die obenerwähnten Beispiele zeigen folgendes:The above examples show the following:
Ferromagnetferrite können im Schlickergußverfahren hergestellt werden, wenn die maximale Größe der Ferritteilchen der Ferromagnetferrite 20 μ beträgt und die Teilchen, deren Größe unter etwa 1Z10 der Maximalgröße liegt, zu mehr als 5 Gewichtsprozent enthalten sind, wenn die Schlickerdichte mehr als 50 % beträgt und wenn anorganische Dispersionsmittel, wie z.B. Wasserglas, verwendet werden. Wenn die schlickergegossenen Ferromagnetferrite gesintert werden, zeigt das erhaltene Produkt elektrische Eigenschaften, die besser sind als die der in üblicher Weise trockengepreßten Ferrite.Ferromagnetic ferrites can be produced in the slip casting process if the maximum size of the ferrite particles of the ferromagnetic ferrite is 20 μ and the particles, the size of which is below about 1 Z 10 of the maximum size, are more than 5 percent by weight if the slip density is more than 50% and when inorganic dispersants such as water glass are used. When the slip-cast ferromagnetic ferrites are sintered, the product obtained shows electrical properties better than those of the conventionally dry-pressed ferrites.
Wie oben erwähnt wurde, wird beim Schlickergußverfahren des Ferritkerns Wasserglas als Dispersionsmittel verwendet; jedoch sind die Hauptbestandteile von Wasserglas Na2O und SiO2, und deshalb werden die elektromagnetischen Eigenschaften manchmal durch die Zufügung des Dispersionsmittels entsprechend den Materialien, die das Ferrit bilden, nachteilig beeinflußt.As mentioned above, in the slip casting method of the ferrite core, water glass is used as a dispersant; however, the main components of water glass are Na 2 O and SiO 2 , and therefore the electromagnetic properties are sometimes adversely affected by the addition of the dispersant according to the materials constituting the ferrite.
Andererseits haben im Falle von Feniten Rohmaterialien,
wie z. B. Metalloxyde, eine geringe Plastizität, und daher sollte die KorngröC
genau kontrolliert werden, wie oben erwähnt
wenn das SchlickerguBverfahren.durchgeOn the other hand, in the case of fenites, raw materials such as. B. metal oxides, a low plasticity, and therefore the grain size should
carefully controlled as mentioned above
if the slip casting process has been carried out
da es sonst nicht durcfiführbar ist^beshl.-^-.
das Zerteilungsverfahren und^die^Zusatzmittei ι
sucht werden. " 1 ^""? . ^otherwise it cannot be carried out ^ beshl .- ^ -.
the splitting process and ^ the ^ additional means
be sought. "1 ^""?. ^
Um die obenerwähnten Brobleiüe zu JS
das Schlickergußverfalu'enrrleic "" In order to transfer the aforementioned brobles to JS
the Schlickergußverfalu'enrrleic ""
können und um die
ten der Ferrite zu
Alginat den Ferrit ....____
nat wirkt als schützendes
mittel und als Bindemittel^can and around the
the ferrites too
Alginate the ferrite ....____
nat acts as a protective
medium and as a binder ^
«5 organische Bindemittel wie r
wendet werden können.«5 organic binders like r
can be turned.
Die obenerwähnten Verfahren ^ ._ _.
den an Hand von"Beispieien toi einzelne!The above-mentioned procedures ^ ._ _.
on the basis of "examples toi individual!
9 109 10
50°/d ZnF&jO4, 2°/o CuO und 11 °/o MgO zuijam- Die Eigenschaften dieses Schlickers waren fol-50 ° / d ZnF & iO 4 , 2 ° / o CuO and 11 ° / o MgO zuijam- The properties of this slip were fol-
mensetzt. Die Rohmaterialien wurden in 24 Stunden 5 gende:sets. The raw materials were finished in 24 hours:
in einer Kugelmühle fein zerteilt und nicht vorge- _ .„ , _, . , ...Finely divided in a ball mill and not pre-_. ", _,. , ...
sjntert 6 6 Spezifisches Gewicht 2,45 s j ntert 6 6 Specific weight 2.45
0,4 Gewichtsprozent Triethylamin und 0,15 Ge- pH . .....;;.... 10,200.4 percent by weight triethylamine and 0.15 Ge pH. ..... ;; .... 10.20
Die relative Viskosität ist wie folgt definiert: Relative Viskosität = -—The relative viscosity is defined as follows: Relative viscosity = -—
Die F i g. 8 und 9 zeigen das Verhältnis zwischen dem zugefügten Anteil von Triäthylamin oder Ammonium-Alginat und der Ausflußviskosität und dem pH-Wert.The F i g. 8 and 9 show the relationship between the added amount of triethylamine or ammonium alginate and the outflow viscosity and the PH value.
In F i g. 8 ist der Anteil von Ammonium-Alginat, der zuzufügen ist, als Parameter enthalten und F i g. 8 zeigt, daß die pH-Konzentration mehr oder weniger von dem Anteil an Triäthylamin und die Viskosität des Schlickers von dem Anteil an Triäthylamin beeinflußt werden, wenn der Anteil von Ainmonium-Aiginat gering ist.In Fig. 8 the proportion of ammonium alginate to be added is included as a parameter and FIG. 8th shows that the pH concentration depends more or less on the proportion of triethylamine and the viscosity of the slip can be influenced by the proportion of triethylamine when the proportion of ammonium aiginate is low.
In Fig. 9 ist der Anteil an Triäthylamin als Parameter enthalten, und die Viskosität des Schlickers wird von dem Anteil an Ammonium-Alginat beeinflußt, wenn der Anteil an Triäthylamin gering ist.In Fig. 9, the proportion of triethylamine is included as a parameter, and the viscosity of the slip is influenced by the amount of ammonium alginate when the amount of triethylamine is low.
In den F i g. 8 und 9 liegt der bevorzugte Bereich der Viskosität, die für das Schlickergußverfahren erforderlich ist, unterhalb der gestrichelten Linie.In the F i g. 8 and 9, the preferred range of viscosity required for the slip casting process is below the dashed line.
Bei der Durchführung des Schlickergußverfahrens ist es erforderlich, den Schlickerzustand entsprechend der Größe und der Dicke des gepreßten Produkts auszuwählen.When carrying out the slip casting process, it is necessary to adjust the state of the slip accordingly the size and thickness of the pressed product.
Es ist daher schwierig, zu bestimmen, welche Schlickereigenschaften im allgemeinen erwünscht sind, es gelang jedoch, das Schlickergußverfahren durchzufahren, wenn der Schlicker eine geeignete Spinnbarkeit und eine ausgezeichnete Fließfähigkeit hat in dem in den F i g. 8 und 9 gezeigten Bereich der Eigenschaften.It is therefore difficult to determine which slip properties are generally desired are, however, it was possible to go through the slip casting process if the slip was a suitable one Spinnability and excellent flowability has in the in Figs. 8 and 9 of properties.
Die Fig. 10 und 11 sind die Diagramme, die die Gießgeschwindigkeit und die Trockenbiegefestigkeit zeigen, wenn die Anteile an Triäthylamin und Ammonium-Alginat geändert werden.FIGS. 10 and 11 are the diagrams corresponding to FIG Casting speed and dry flexural strength show when the proportions of triethylamine and ammonium alginate are changed.
In Fig 10 ist der Anteil an Ammonium-Alginat als Parameter enthalten und in F i g. Il der Anteil an Tnäthyianiin.In Fig. 10 is the proportion of ammonium alginate included as parameters and in FIG. Il the proportion of Tnäthyianiin.
Ia Fig. 11 kann die GieBgeschwindigkeit durch -den Anteil an Ammonium-Alginat gesteuert werden, T&id es ist !möglich, die Fonnfestigkeit (kg/cm8) durch ifessen Anteil zn erhoben.' " x In FIG. 11, the casting speed can be controlled by the proportion of ammonium alginate, it is possible to determine the mold strength (kg / cm 8 ) by means of its proportion. " x
:. Wenn jedoch zur Herstellung des Schlickers Amfflomom-Aigaiat ddei'triäthylanan einzeln zugefügt werden, ist die Dispersion unzureichend, und die Fließfähigkeit ist gering, tt&d dfet&chlicker karm nicht kfflSäretf Verwendet werden, er:. If, however, Amfflomom-Aigaiat ddei'triäthylanan is added individually to produce the slip the dispersion is insufficient and the flowability is poor, tt & d dfet & chlicker karm not kfflSäretf be used, he
et wer-et become
^g'tina Triäthyhunm weiten, Hst die Dispersion uneiäes jeden Dispersions-^ g'tina Triäthyhunm widen, Hst the dispersion uneiäes every dispersion
kann der Schlicker überhaupt nicht verwendet werden, wenn der Anteil über 2 bis 3 Gewichtsprozent liegt.the slip cannot be used at all if the proportion is above 2 to 3 percent by weight lies.
Auf jeden Fall kann bei der Durchfuhrung des Schlickergußverfahrens der gewünschte Schlicker durch Auswahl und Verwendung des richtigen Anteils diener beiden Bestandteile erhalten werden.In any case, when performing the By using the slip casting process, the desired slip can be obtained by selecting and using the correct proportion of each of the two ingredients.
Unter den obenerwähnten Bedingungen wurde ein »5 Ferritkern hergestellt und bei 12000C über 2 Stunden gesintert. Die elektromagnetischen Eigenschaften des Ferritkerns sind in der Tabelle 6 gezeigt.A ferrite core was produced under the above-mentioned conditions and sintered at 1200 ° C. for 2 hours. The electromagnetic properties of the ferrite core are shown in Table 6.
Zum Vergleich sind die Eigenschaften eines in üblicher Weise trockengepreßten und gesinterten Kerns und die eines weiteren Beispiels gemäß der Erfindung, bei dem ein anorganisches Dispersionsmittel wie Wasserglas verwendet wurde, ebenfalls in Tabelle 6 enthalten.For comparison, the properties of a conventionally dry pressed and sintered core and that of another example according to the invention in which an inorganic dispersant how water glass was used is also included in Table 6.
Tabelle 6 EigenschaftenTable 6 properties
Bms (Gauß). ffc(Oer) ... β (-108Q-Cm) d(gr/cms) .. Bms (Gauss). ffc (Oer) ... β (-10 8 Q-Cm) d (gr / cm s ) ..
Trockenpreß· verfahren :Dry press procedure :
565565
24002400
0,30 100 4,500.30 100 4.50
Erfindungsgemäßes VerfahrenAccording to the invention procedure
organisches Dispersionsmittelorganic Dispersant
590 75590 75
2450 0,20 7 4,552450 0.20 7th 4.55
organisches Dispersionsmittelorganic dispersant
670670
7373
24902490
0,25 105 4,550.25 105 4.55
*- ♦ 0 * - ♦ 0
nicnt gezeigt ist, In Tabelle 6 ist ^0 'die= magnetische AntangP permeabilität, Q der Gütefaktor, B/ns, d flfÜa jeweils der remanehte Magnetismus' d not shown, in table 6 ^ 0 'is the = magnetic AntangP permeability, Q is the quality factor, B / ns, d flfÜa in each case the remanent magnetism' d
stand, und d ist die Dichte.^ *· -/·;- : and d is the density. ^ * · - / ·; - :
Die in der Tabelle gezeigten Eigenschatten sind die, die man bei Durchführung des Schlickergußyerfahrens erhält, wenn die Dichte desfProdukts gleichThe properties shown in the table are those obtained when the slip casting process is carried out when the density of the product is the same
«o der des trockengepreßten ist, d.h. .2,4©tem3, und beide bei 1200° C gesintert werden: *«O that of the dry-pressed, ie .2,4 © tem 3 , and both are sintered at 1200 ° C: *
Wie aus Tabelle 6 hervorgeht, sind die Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen Produkt« besser als die des in üblicher Weise trockengepreßte&,.imdAs can be seen from Table 6, the properties of the product obtained according to the invention are better than that of the conventionally dry-pressed & ,. imd
«5 die Produkte, die man bei Verwendung organischer Dispersionsmittel erhält, sind Jtesscär oder.'" *"" gleich den Produkten, -die man bei Verwei "* organischer Dispersionsmittel (Wasserglas) ιThe products obtained by using organic dispersants are Jtesscär or. '"*"" same as the products that are used when referring to " * organic dispersants (water glass) ι
Das Ferritpülver, das sich in Gewichtsprozenten aus 121V* Nio, 19 % ZnO, 65 % Fe^O3 und 4 % CuO zusammensetzt, wurde gewählt, die Rohmaterialien würden ausreichend gemischt, gepreßt und bei 950° C über 2 Stünden vorgesintert und danach in 20 Stunden unter Verwendung einer Kugelmühle fein zerteilt. Die Korngrößenverteilung des erhaltenen Pulvers ist iriFilg.V2gezeigt. ''■ ' . '■'■'''■ ■ ■ / The ferrite powder, which is composed in percent by weight of 12 1 V * Nio, 19% ZnO, 65% Fe ^ O 3 and 4% CuO, was chosen, the raw materials were sufficiently mixed, pressed and pre-sintered at 950 ° C for 2 hours and then finely divided in 20 hours using a ball mill. The grain size distribution of the powder obtained is iriFi l g.V2gezeigt. '' ■ '. '■' ■ '''■ ■ ■ /
Zu dem oben vorbereiteten Pulver wurden in Gewichtsprozenten 0,6 °/o Triäthylamin und 0,1 °/o Ammonium-Alginat zugefügt, so daß die Schlickerdichte 75 Gewichtsprozent betrug.0.6% triethylamine and 0.1% ammonium alginate were added in percent by weight to the powder prepared above added so that the slip density was 75 percent by weight.
Im Hinblick auf die Schlickereigenschaften in diesem Fall betrug das spezifische Gewicht 2,45, die relative Viskosität 7,35 und die pH-Konzentration 10,8.In view of the slip properties in this case, the specific gravity was 2.45 relative viscosity 7.35 and the pH concentration 10.8.
Dieses vorbereitete Gemisch wurde dem Schlickergußverfahren unterzogen und bei 125O0C für 2 Stunden gesintert; die elektromagnetischen Eigenschaften dieses so erhaltenen Produkts sind in Tabelle 7 gezeigt. This prepared mixture was subjected to the slip casting process and sintered at 125O 0 C for 2 hours; the electromagnetic properties of this product thus obtained are shown in Table 7.
In Tabelle 7 sind die Eigenschaften des Produkts, dessen Zusammensetzung die gleiche wie oben ist und das nach dem üblichen Trockenpreßverfahren und der Sinterung bei 125O0C für 2 Stunden erhalten wird, ebenfalls gezeigt.In Table 7, the properties of the product whose composition is the same as above, and which is obtained by the usual dry press and sintered at 125O 0 C for 2 hours, also shown.
Tabelle 7
EigenschaftenTable 7
properties
0
Bms (Gauß) . 0
Bms (Gauss).
Hc(Oe) ....
e(-10«Q-cm)
d(g/cm*) ...
ß Hc (Oe) ....
e (-10 «Q-cm)
d (g / cm *) ...
ß
TrockenpreßverfahrenDry pressing process
200
3150200
3150
1,0
48301.0
4830
4,60
1804.60
180
Erfindungsgemäßes VerfahrenAccording to the invention procedure
240
3260240
3260
0,8
50800.8
5080
4,65
1754.65
175
Aus Tabelle 7 ist ersichtlich, daß das erfindungs gemäße Schlickergußverfahren zu besseren Eigen schaften führt als die üblichen Verfahren.From Table 7 it can be seen that the fiction, contemporary slip casting process to better own conducts than the usual procedures.
Es wurde das Mn-Mg-Ferrit ausgewählt, das sich in Gewichtsprozenten aus 25% MnO, 10% MgO
und 65 % Fe2O3 zusammensetzt. Die Rohmaterialien
wurden ausreichend gemischt über 3 Stunden bei 900° C vorgesmtert und die erhaltene Masse in einer
Kugelmühle fein zerteilt.,Die Korngrößenverteilung 1 des erihaltenenTpiaiversisl^im^i^TS gezeigt.
■*2äi dem oben'hergestellten flilvteF wurden m Ge-%&isErAte¥ü,5
V^riä^&nm miä 0,2 % Ammoüiüni-Algiriat
zugefügt und das Ganze so gemischt, dMVlSte^ShlitfdidÄ'^SGSihteThe Mn-Mg ferrite was selected, which is composed in percent by weight of 25% MnO, 10% MgO and 65% Fe 2 O 3 . The raw materials were sufficiently mixed vorgesmtert over 3 hours at 900 ° C and the resulting mass is finely divided in a ball mill. The particle size distribution of 1 shown in erihaltenenTpiaiversisl ^ ^ i ^ TS.
* 2äi the flilvteF prepared above m Ge -% & isErAte ¥ ü, 5 V ^ riä ^ & nm with 0.2% Ammoüiüni-Algiriat were added and the whole thing mixed so that dMVlSte ^ ShlitfdidÄ '^ SGSihte
m diesem
die m this
the
Dieses so erhaltene Gemisch wurde dem Schlickergutfrefrahren 'unterworfen; und eä wurde dann über 3 Stunden bei 14000C gesintert; seine elektronföftte-This mixture obtained in this way was subjected to the slurry freing; and EAE was then sintered 3 hours at 1400 0 C; his electronic
tischen Eigenschaften (die Eigenschaften im Mikrowellenbereich) sind in Tabelle 8 gezeigt.Table properties (the properties in the microwave region) are shown in Table 8.
Die Eigenschaften des Produkts-, das man mit den üblichen Trockenpreßverfahren Und einer Sinterung über 3 Stunden bei 1400° C erhält, sind ebenfalls in Tabelle 8 gezeigt.The characteristics of the product that one is dealing with conventional dry pressing and sintering for 3 hours at 1400 ° C are also in Table 8 shown.
TäbeHe8
EigenschaftenBarsHe8
properties
verfahrenprocedure
verfahrenprocedure
4π Ms (Gauß)
dHißt)
E ι * An M (Gauss)
4π Ms (Gauss)
that means)
E.
2700
300
12,0
3,1 · 10-«
4,422300
2700
300
12.0
3.1 · 10- «
4.42
2920
265
2,9.10-»
4,48
12,32490
2920
265
2.9.10- »
4.48
12.3
aod (g/cm») tan δ
aod (g / cm »)
In Tabelle 8 ist AnM die magnetische Restflußdichte und 4 π Ms die magnetische Flußdichte bei Sättigung.In Table 8, AnM is the residual magnetic flux density and 4π Ms is the saturation magnetic flux density.
as Δ Η ist die halbe Breite det ferromagnetische!)
Resonanz, c die Dielektrizitätskonstante bei
9000MHz, tan .5 der Verlustfaktor bei 9000MHz
und d die Dichte (g/cms nach der Sinterung.
Tabelle 8 zeigt, daß die Eigenschaften des in er-as Δ Η is half the width of the ferromagnetic!) resonance, c the dielectric constant at 9000MHz, tan .5 the loss factor at 9000MHz and d the density (g / cm s after sintering.
Table 8 shows that the properties of the
findungsgemäßer Weise erhaltenen Produkte ausgezeichnet sind.products obtained according to the invention are excellent are.
Es wurde das Mn-Zn-Ferrit ausgewählt, das sich in Gewichtsprozenten aus 16% MnO, 14% ZnO und 70% Fe2O8 zusammensetzt. Die Rohmaterialien wurden ausreichend gemischt, über 2 Stunden bei 860° C vorgesintert, und die erhaltene Masse wurde in 32 Stunden in euter Kugelmühle fein zerteilt Die KorngrößenverteihiGg des erhalten Pulvers ist in Fig. 14 gezeigt.The Mn-Zn ferrite was selected, which is composed in percent by weight of 16% MnO, 14% ZnO and 70% Fe 2 O 8 . The raw materials were sufficiently mixed, pre-sintered for 2 hours at 860 ° C., and the resulting mass was finely divided in 32 hours in a ball mill. The particle size distribution of the powder obtained is shown in FIG.
Dem Pulver wurden in Gewichtsprozenten 0,6% Triäthylamin und 0,3% Ammonium-Alginat zugefügt - 45 und das ganze wurcle so gemischt, daß sich eine Schlickerdichte von 75 Gewichtsprozent einstellte.0.6% triethylamine and 0.3% ammonium alginate were added to the powder in percent by weight - 45 and the whole thing was mixed up in such a way that one Adjusted slip density of 75 percent by weight.
Im Hinblick auf die Eigenschaften des Schlickers in diesem Fall betrug das spezifische Gewicht 2,40, die relative Viskosität 12,0 und die pH-Konzentration 10.2.With regard to the properties of the slip in this case, the specific weight was 2.40, the relative viscosity 12.0 and the pH concentration 10.2.
Das oben hergestellte Gemisch wurde dem Schlikkergußverfahren unterworfen und über 3 Stunden bei
13000C gesintert. Dje. elektpomagnetisdien
schäften des:The mixture produced above was subjected to the slip casting process and sintered at 1300 ° C. for 3 hours. Dy. electro-magnetic dia
shafts of:
gezeigt.shown.
auf die Eigenschaften des Scnliökerson the properties of the sneaker
6$ Bms (Gauß) . .
Br (Gauß)....:6 $ Bms (Gauss). .
Br (Gauss) ....:
iaftenadesiBro- .-' Das \2G-Ferrit wurde aasgewählt, das sich in Ge-83W,^-_ t^gcht^qzentea aus 47,2%YJft, 4&t»i ' ~ "iaftenadesiBro- .- 'The \ 2G ferrite was chosen, which is in Ge-83W, ^ -_ t ^ gcht ^ qzentea from 47.2% YJft, 4 & t »i '~"
3St" Vi, die mag
Γ der Gütefaktor, 3St " Vi who likes
Γ the quality factor,
magnetische RestflußoeräfivKraft, i'die Dichte (g/cms)residual magnetic flux oerafive force, i'die density (g / cm s )
_e\~Attfani, 'die Magnet-_e \ ~ Attfani, 'the magnet
" Tabelle 9 zeigt daß die Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen Produkts 'ausgezeichnet sind."Table 9 shows that the properties of the product obtained according to the invention are excellent.
Das Mn-Zn-Ferrit wurde ausgewählt, das sich in Gewichteprozenten aus 13% MnO, 18«/« ZnO und 69·/· Fe2O, zusammensetzt Die Rohmaterialien wurden gemischt, dann bei 860° C für 2 Stunden vorgesintert, und die erhaltene Masse wurde mittels einer Kugelmühle in 16 Stunden fein zerteilt. Die Korngrößenverteilung ist in F i g. IS gezeigtThe Mn-Zn ferrite was selected, which is composed in percent by weight of 13% MnO, 18 "/" ZnO and 69 · / · Fe 2 O. The raw materials were mixed, then presintered at 860 ° C for 2 hours, and the obtained mass was finely divided by means of a ball mill in 16 hours. The grain size distribution is shown in FIG. IS shown
Dem oben hergestellten Pulver wurden in Gewichtsprozenten 0,6% Triethylamin und 0,3% Ammonium-Alginat zugefügt; das Ganze wurde so gemischt, daß sich die Schlickerdichte zu 73 Gewichtsprozent ergab.The powder prepared above was in percent by weight 0.6% triethylamine and 0.3% ammonium alginate added; the whole was mixed so that the slip density was 73 percent by weight revealed.
Im Hinblick auf die Eigenschaften des Schlickers in diesem Fall betrug das spezifische Gewicht 2,40, die relative Viskosität 12,0 und die pH-Konzentration 10,5.With regard to the properties of the slip in this case, the specific weight was 2.40, the relative viscosity 12.0 and the pH concentration 10.5.
Der Schlicker wurde dem Schlickergußverfahren unterworfen und über 3 Stunden bei 13600C gesintert The slip was subjected to the slip casting process and sintered at 1360 ° C. for 3 hours
Die elektromagnetischen Eigenschaften des so erhaltenen Produkts sind in Tabelle 10 gezeigt.The electromagnetic properties of the product thus obtained are shown in Table 10.
In Tabelle 10 sind auch die Eigenschaften des Produkts enthalten, das die gleiche Zusammensetzung wi? das oben mittels des üblichen Trockenpreßverfahrens und der Sinterung über 3 Stunden bei 13600C erhaltene aufweist.Table 10 also shows the properties of the product that has the same composition as the product. which has been obtained above by means of the customary dry pressing process and sintering at 1360 ° C. for 3 hours.
Tabelle 10
EigenschaftenTable 10
properties
Bms (Gauß)
Br(GfSaB) ..
Hc(Oe) Bms (Gauss)
Br (GfSaB) ..
Hc (Oe)
TrockenpreB· verfahrenDry PreB procedure
7800 217800 21
3500 700 0,1 4,93500 700 0.1 4.9
SchlickergußverfahrenSlip casting process
8600 20 3610 720 0,09 4,948600 20th 3610 720 0.09 4.94
und Sb^r!and Sb ^ r!
S"1250° C voigesintert und äann unter verwendung '-einer Kugelmühle in 20 Stunden fein .zerteilt ßie Korngrößenverteilung des oben hergestellten Pulvers istin Fig. 16 gezeigtS "1250 ° C pre-sintered and then used Finely divided up in a ball mill in 20 hours Grain size distribution of the powder prepared above is shown in FIG
Dem oben hergestellten Pulver wurden in Gewichtsprozenten 0,6% Triethylamin und 0,2% Ammonium-Alginat zugefügt, und das Ganze wurde ausreichend derart gemischt, daß sich eine Schlickerdichte von 77 Gewichtsprozent ergab.The powder prepared above was in percent by weight 0.6% triethylamine and 0.2% ammonium alginate were added and the whole became sufficient mixed in such a way that a slip density of 77 percent by weight resulted.
Im Hinblick auf die Eigenschaften des Schlickers «in diesem Fall betrug das spezifische Gewicht 2,55, die relative Viskosität 9,3 und die pH-Konzentration 11,0. Das so erhaltene Gemisch wurde dem Schlickergußverfahren unterworfen und über 5 Stunden bei 1450° C gesintert Die Mikrowelleneigenschaften des «o oben erhaltenen Produkts sind in Tabelle 11 angegeben. With regard to the properties of the slip «in this case the specific weight was 2.55, the relative viscosity 9.3 and the pH concentration 11.0. The mixture thus obtained was subjected to the slip casting method subjected and sintered for 5 hours at 1450 ° C. The microwave properties of the The products obtained above are shown in Table 11.
In Tabelle 11 sind auch die Eigenschaften des Produkts angegeben, das die gleiche Zusammensetzung wie das obige mittels des üblichen Trockenpreßveras fahrens und der Sinterung über 5 Stunden bei 1450° C erhaltene aufweistIn Table 11 are also the properties of the product indicated that the same composition as the above by means of the usual Trockenpreßveras driving and sintering for 5 hours at 1450 ° C
verfahrenprocedure
verfahrenprocedure
35 4jiMs(Gauß)
JH(Oe)
ε 4 «M (Gauss)
35 4jiMs (Gauss)
JH (Oe)
ε
880
80
14,1
3,0-10-»
4,93665
880
80
14.1
3.0-10- »
4.93
990
55
14,3
2,95 · ΙΟ"»
5,04740
990
55
14.3
2.95 · ΙΟ "»
5.04
d (g/cms) tano
d (g / cm s )
In Tabelle 11 ist 4 π M die magnetische Restflußdichte und 4 η Ms die magnetische Flußdichte bei Sättigung.In Table 11, 4 π M is the residual magnetic flux density and 4 η Ms is the saturation magnetic flux density.
Δ H ist die Halbbreite des Mikrowellenbereichs (1000 MHz), ε die Dielektrizitätskonstante und tand der dielektrische Verlustfaktor und d die Dichte. Δ H is the half-width of the microwave range (1000 MHz), ε the dielectric constant and tand the dielectric loss factor and d the density.
Tabelle 11 zeigt, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen Produkts besser sind als die des mit dem üblichen Verfahren erhaltenen Produkts.Table 11 shows that the properties of the invention obtained product are better than that of the product obtained by the usual method.
In Tabelle 10 ist μ, die magnetische Anfangspermeabilität, Bms die magnetische Flußdichte bei Sättigung, Br die magnetische Restflußdichte, Hc die Koerzitivkraft und d die Dichte (g/cm3).In Table 10, μ is the initial magnetic permeability, Bms is the saturation magnetic flux density, Br is the residual magnetic flux density, Hc is the coercive force, and d is the density (g / cm 3 ).
Tabelle 10 zeigt, daß die Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen Produkts ausgezeichnet sind.Table 10 shows that the properties of the invention obtained product are excellent.
Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf YIG'Magnetmaterial (Yittrium-Eisengranatferrit).The following explanations relate to YIG magnet material (yittrium iron garnet ferrite).
Weitere BeispieleFurther examples
In Ergänzung zu dem obigen, wurde Schlicker ic der gleichen Weise unter Verwendung verschiedene! Arten von Materialien hergestellt, die verschiedene Arten von Korngrößenverteilungen aufwiesen, und das Schlickergußverfahren konnte ausgezeichnet durchgeführt werden.In addition to the above, slip ic was made using different! Kinds of materials produced that had different kinds of grain size distributions, and the slip casting process could be carried out excellently.
In der folgenden Tabelle 12 sind Beispiele des hergestellten Schlickers angegeben.In the following Table 12 are examples of the manufactured Schlickers stated.
Triäthylamin und Ammonium-Alginat wurden zugefügt, und die gewünschte Dichte des Schlicken wurde erhalten.Triethylamine and ammonium alginate were added, and the desired density of the slurry has been received.
Die angegebenen Verhältniszahlen sind alle Ge Wichtsprozente.The specified ratios are all weight percentages.
isis
dichtedensity
{*!»){*! »)
ÄiginatOrigin
CIo)CIo)
aminamine
(·/*)(· / *)
65
5080
65
50
Mn-Mg Ferrit
YIG-Magnet-
material Mn-Zn ferrite
Mn-Mg ferrite
YIG magnet
material
0,2
0,40.6
0.2
0.4
0,8
0,40.8
0.8
0.4
Die Plastizität der Oxydmaterialien wird durch die Zusammensetzung der Rohmaterialien oder des Herstellungsverfahrens geändert..The plasticity of the oxide materials is determined by the composition of the raw materials or the manufacturing process changed..
Verschiedene Arten von Faktoren existieren, die die Plastizität beeinflussen. Wenn ein organisches Dispersionsmittel verwendet wird, ist es notwendig, daß ein vorbestimmter Anteil an kolloidalen Teilchen in dem Pulver enthalten ist; daher ist es schwierig, die Plastizität zu erhöhen, so daß die Durchführung des Schlickergußverfahrens unmöglich erscheint. Wenn anorganische Dispersionsmittel wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, verwendet werden, besteht andererseits ein bedeutender Faktor darin, daß die Materialien richtig ausgewählt werden, die zur Einstellung der Korngrößenverteilung geeignet sind; welches Dispersionsmittel auch immer, d. h. welches organische oder anorganische Dispersionsmittel verwendet werden sollte, ist es notwendig, die Korngrößenverteilung des Oxydmaterials nahe dem am meisten kompakten Zustand zu wählen.Different types of factors exist that affect plasticity. If an organic Dispersant is used, it is necessary to have a predetermined proportion of colloidal particles contained in the powder; therefore, it is difficult to increase the plasticity, so that the implementation of the Slip casting process seems impossible. If inorganic dispersants as in Examples 1 and 2 are used, on the other hand, an important factor is that the materials correctly selected, which are suitable for adjusting the grain size distribution; which Any dispersant, d. H. which uses organic or inorganic dispersants Should be, it is necessary to keep the grain size distribution of the oxide material close to the most compact state to choose.
Tatsache ist es jedoch, daß es erforderlich ist, um den am meisten kompakten Zustand zu erreichen, das Gemisch zu Pulver fein zu verteilen, und daß Zusatzmittel erforderlich sind.The fact is, however, that in order to attain the most compact state, it is necessary to finely divide the mixture into powder, and that additives are required.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel, das den Bereich der Korngrößenverteilung des am meisten kompakten Zustands angibt, wenn der maximale Durchmesser der Teilchen 10 μ beträgt (der Bereich ist durch die Schraffur wiedergegeben); es ist sehr schwierig, die Korngrößenverteilung nahe dem am meisten kompakten Zustand auszuwählen, wie es aus der in den Fig. 7, 17 und 12 bis 16 gezeigten Korngrößenverteilung offensichtlich ist.Fig. 18 shows an example showing the range of Grain size distribution indicates the most compact state when the maximum diameter of the Particle is 10 μ (the area is shown by the hatching); it's very difficult that Select grain size distribution close to the most compact state, as it is from in the Fig. 7, 17 and 12 to 16 shown grain size distribution is obvious.
Um die Schwierigkeit der Korngrößenverteilung zu beseitigen, ist ein Zusatz erforderlich, der die Eigenschaft eines Kolloids besitzt.In order to eliminate the difficulty of the particle size distribution, an additive is required which has the property of a colloid.
Wenn das obenerwähnte anorganische Dispersionsmittel
verwendet wird» ist es notwendig, djg
größenverteilung wie oben mvthnt j_
len. Das Zusatzmittel, das «ine kolloidale Eigenschaft
aufweist, ist allgemein als Schutzkolloid bezeichnet,
und dieses sollte vorzugsweise die Eigenschaften eines Dispersionsmittels, eines Bindemittels und eines
Schmiermittels besitzen.When the above-mentioned inorganic dispersant is used, it is necessary to use the above-mentioned inorganic dispersant
size distribution as above mvthnt j_
len. The additive which has a colloidal property is generally referred to as a protective colloid, and this should preferably have the properties of a dispersant, a binder and a lubricant.
Verschiedene Versuche haben ergeben, daß Ammonium-Al^nat in ausreichendem Maß ι." obenerwähnten Eigenschaften besitzt.Various tests have shown that ammonium Al ^ nat sufficiently ι. "Possesses characteristics mentioned above.
Andererseits ist es möglich, das Schlickeigußverfahren
von Oxydpulvern leicht durchzuführen, die verschiedene spezifische Gewichte mit verschiedenen
Arten von Korngrößenverteilungen besitzen, indem man das Molekulargewicht von Ammonium-Alginat,
den Grad der Polymerisation, den Grad der Substitution und dpn Anteil des zuzufügenden Ammonium-Alginats
berücksichtigt
Darüber hinaus ist Ammonium-Alginat ein orga-On the other hand, it is possible to easily perform the slip casting process of oxide powders having various specific weights with various kinds of grain size distributions by taking into account the molecular weight of ammonium alginate, the degree of polymerization, the degree of substitution and the proportion of the ammonium alginate to be added
In addition, ammonium alginate is an organic
ao nisches Material, und es wird durch die Sinterung vollkommen zerlegt; daher ist es nicht möglich, daß die elektromagnetischen Eigenschaften des Ferrits verschlechtert werden.ao nic material, and it is completely broken down by sintering; therefore it is not possible that the electromagnetic properties of the ferrite are deteriorated.
Wenn Lignin, Fumarsäure, Gerbsäure, Gallussäure,If lignin, fumaric acid, tannic acid, gallic acid,
»5 Stärke, Dextrin, Polyäthylenglykol od. dgl., die organische Materialien sind und ähnliche Eigenschaften wie Ammonium-Aiginat besitzen, verwendet werden, ist es möglich, einen ausgezeichneten Schlicker zu erhalten und das Schlickergußverfahren auszuführen.»5 starch, dextrin, polyethylene glycol or the like, the organic Materials are used and have similar properties to ammonium aiginate, it is possible to obtain an excellent slip and carry out the slip casting process.
Triäthylamin (C6H15N) ist eine Flüssigkeit, die alkalisch ist, den Geschmack von Ammoniak aufweist und das ein organisches Dispersionsmittel ist, das die pH-Konzentration des Schlickers bis über 12 steuern kann.Triethylamine (C 6 H 15 N) is a liquid which is alkaline, has the taste of ammonia and which is an organic dispersant that can control the pH concentration of the slip up to above 12.
Wenn Triäthylamin zusammen mit einem organischen Schutzkolloid, wie z. B. Ammonium-Alginat. verwendet wird, ist es möglich, dem Oxydpulver, das eine geringe Plastizität wie Ferrit besitzt, eine ausgezeichnete Schlickerdichte zu verleihen, so daß das Schlickergußverfahren leicht durchgeführt werder kann.If triethylamine together with an organic protective colloid, such as. B. ammonium alginate. is used, it is possible to give the oxide powder, which has a low plasticity such as ferrite, an excellent one To impart slip density so that the slip casting process can be carried out easily can.
Wenn Pyridin, Polyvinylamin, Piperidin, Tetra methyl-Ammonium-Hydroxyd, Äthylamin, Propyl amin, Amylamin und Butylamin als organisch!When pyridine, polyvinylamine, piperidine, tetra methyl ammonium hydroxide, ethylamine, propyl amine, amylamine and butylamine as organic!
Dispersionsmittel verwendet werden, die die gleichet Eigenschaften wie Triäthylamin besitzen, ist es mög lieh, das Schlickergußverfahren einwandfrei durchzu führen.Dispersants are used that have the same properties as triethylamine, it is possible borrowed to perform the slip casting process properly.
Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings
509 624/1C509 624 / 1C
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |