DE1955611A1 - Process for making a hard magnetic ferrite - Google Patents
Process for making a hard magnetic ferriteInfo
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Description
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D^i.üng. Egon Prinz ! βοοο Mun.h.n 6o. 4.November 1969D ^ i.üng. Egon Prince ! βοοο Mun.hn 6o. November 4, 1969
Dr. Gertrud HaUSer Ern«berg«r»»rasse 19 Dr. Gertrud HaUSer Ern «berg« r »» breed 19
Dipi.-ing. Gottfried LeiserDipi.-ing. Gottfried Leiser
Patentanwalt* 1955611Patent attorney * 1955611
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Verfahren zur Herstellung eines harten magnetischen FerritsProcess for making a hard magnetic ferrite
Die Erfindung "betrifft harte magnetische Ferrite und insbesondere die Herstellung harter Ferrite der allgemeinen Formel:The invention "relates to hard magnetic ferrites, and more particularly the production of hard ferrites of the general formula:
MexSr(l-x)°* n Fe2°3-' worin x a 0 - 1, a a 4,0 - 7,0 und Me = Barium, Calcium oder Blei Me x Sr (lx) ° * n Fe 2 ° 3- ' where x a 0 - 1, aa 4.0 - 7.0 and Me = barium, calcium or lead
Diese Ferrite werden in der Regel durch Vermischen der Karbonate von Strontium und/oder Barium/Calcium/Blei mit Eisenoxid in den erforderlichen Anteilen und Brennen der Mischung bei Temperaturen zwischen 9QO0C und 1300° C hergestellt. Der erhaltene Ferrit wird in Anwesenheit von Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung feingemahlen, . welche dann in Anwesenheit eines Magnetfelds zu kompakten Formungen gepresst wird. Nach dem Sintern und derThese ferrites are of the mixture at temperatures between 0 9QO C and 1300 ° C generally prepared by mixing the carbonates of strontium and / or barium / calcium / lead with iron oxide in the required proportions and burning. The ferrite obtained is finely ground in the presence of water to form a slurry,. which is then pressed into compact shapes in the presence of a magnetic field. After sintering and the
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Magnetisierung "bilden diese Formlinge keramische Magnete mit verbesserten magnetischen Eigenschaften in einer bevorzugten Richtung; diese Magnete werden nachstehend Magnete "besonderer Art" genannt werden. Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung harter magnetischer Ferrite mit verbesserten maximalen BH-Werten. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass man vor der Kaizinierungsstufe den zur Eildung eines solchen Ferrits erforderlichen Komponenten eine bestimmte. Menge, vorzugsweise zwischen 0,1 und 4,0 Gew.#,Metallborate zusetzt. Boratmengen zwischen 0,5 und 0,75 Gew.% haben sich als am günstigsten erwiesen. Die Erfindung wurde unter Erzielung besonderer Vorteile auf Strontiumferrite angewendet und unter den Metallboraten sind die Borate der Alkalimetalle oder der Erdalkalimetalle am geeignetsten.Magnetization ", these briquettes form ceramic magnets with improved magnetic properties in a preferred direction; these magnets will hereinafter be called" special type "magnets. The present invention aims to provide hard magnetic ferrites with improved maximum BH values. According to the invention, this becomes thereby reached, that prior to the Kaizinierungsstufe necessary for Eildung of such a ferrite component a specific one. amount, preferably between 0.1 and 4.0 wt. #, adding metal borates. borate amounts between 0.5 and 0.75 wt.% have The invention has been applied to strontium ferrites with particular advantages, and among the metal borates, the borates of alkali metals or alkaline earth metals are the most suitable.
Auf diese Weise können maximale BH-Werte erzielt werden, die höher sind als wie sie mit bisher vorgeschlagenen Zusätzen erhältlich waren. Man nimmt an, dass die Wirkungen der bekannten Zusätze in zwei Gruppen unterteilt werden können. Bei der ersten dieser Gruppen nimmt man an, dass der Zusatz eine nicht-ferromagnetisehe Schicht bildet, welche die einzelnen Strontiumferritkristalle umgibt oder voneinander trennt, was der Bloch1sehen Wandverschiebung Widerstand entgegensetzt. Bei der zweiten Gruppe nimmt man an, dass der Zusatz eine Flußmittel-Wirkung ausübt, indem er bei einer etwas niedrigeren Temperatur schmilzt, als diejenige, bei welcher eine Sinterung und Kristallwachstum auftritt. Einige in diese zweite Gruppe fallende Stoffe können das Wachstum kleinerer Kristalle bevorzugt fördern und neigen deshalb zur Bildunggleichmässig großer Kristalle innerhalb des ganzen Ferrits.In this way, maximum BH values can be achieved which are higher than what was available with additives previously suggested. It is believed that the effects of the known additives can be divided into two groups. In the first of these groups, it is assumed that the additive forms a non-ferromagnetic layer which surrounds the individual strontium ferrite crystals or separates them from one another, which the Bloch 1 sees resistance to wall displacement. In the second group, the additive is believed to have a flux effect by melting at a temperature slightly lower than that at which sintering and crystal growth occurs. Some substances falling into this second group can preferentially promote the growth of smaller crystals and therefore tend to form uniformly large crystals throughout the ferrite.
009824/132 3.009824/132 3.
■ " - 3 - ■■ "- 3 - ■
Der Zusatz soll natürlich keine störende Nebenwirkung ; auf den fertigen Ferrit ausüben oder zum Beispiel seine Dichte herabsetzen.The addition should of course not have a disturbing side effect; exercise on the finished ferrite or, for example, his Decrease density.
Man nimmt an, dass der Zusatz der Borate das Wachstum von Ferritkristallen während des Sinterns regelt, ohne eine merkliche Verdünnung des Metallionenanteils zu verursachen, welche .zu den magnetischen Eigenschaften des fertigen Ferrits beitragen. Die Borate können eine j "Verringerung des Kristallwachstums "bewirken, so dass . = die erhaltenen Kristalle verhältnismässig klein sind und eine gleichmässige Grosse sowie eine kritische Größe aufweisen. Beispiele für geeignete Borate, insbesondere zur Verwendung mit Strontiumferrit, sind Bariummetaborat, Strontiummetaborat, Natriummetaborat und Natriumperborat und man nimmt an, dass Bleimetaborat und Calciummetaborat ebenfalls günstige Ergebnisse in Bezug auf die maximalen BH-Werte liefern können.It is believed that the addition of borates stimulates growth of ferrite crystals during sintering, without to cause a noticeable dilution of the metal ion content, which .to the magnetic properties contribute to the finished ferrite. The borates can be a j "Reduction of crystal growth" cause so that. = the crystals obtained are relatively small and have a uniform size and a critical size. Examples of suitable borates, in particular for use with strontium ferrite, are barium metaborate, strontium metaborate, sodium metaborate and Sodium perborate and lead metaborate and calcium metaborate are also believed to have beneficial results in Regarding the maximum BH values you can deliver.
Ein harter magnetischer Ferrit, insbesondere ein harter magnetischer Strontiumferrit, der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhalten wurde, fällt ebenfalls in (| den Rahmen der Erfindung und der Grund für die nach Zusatz des Borats erzielte weitgehende Verbesserung des Ferrits ist darin zu sehen, dass sowohl die Flußmittelwirkung als auch der Einfluss auf das Kristallwachstum und die geregelte Trennung einzelner Kristalle während der Bildung des Ferrits eintreten, ohne dass die wirksamen Ionen in dem Ferrit in ihrer Anzahl verdünnt werden. Versuche wurden mit Strontiumferrit durchgeführt; man darf jedoch annehmen, dass andere harteA hard magnetic ferrite, especially a hard one magnetic strontium ferrite, which according to the invention Method obtained also falls within (| the scope of the invention and the reason for the after Addition of the borate achieved a substantial improvement in the Ferrite can be seen in the fact that both the flux effect and the influence on crystal growth and the controlled separation of individual crystals occur during the formation of the ferrite, without the effective Ions in the ferrite are diluted in number. Experiments were carried out with strontium ferrite; one can assume, however, that others are tough
009824/1323009824/1323
Ferrite, insbesondere Bariumferrit und Bleiferrit durch den Zusatz von Metallboraten vor der Kalzinierung ebenfalls verbessert werden.Ferrites, especially barium ferrite and lead ferrite, also due to the addition of metal borates before calcination be improved.
Versuche im Hinblick auf die Feststellung des optimalen
Prosentgehalts an zuzusetzendem Borat wurden mit Strontiumferrit
SrO 5,8 Fe2O- durchgeführt, der bei 1250° C
gebrannt und bei 1260° C gesintert wurde, wobei er verschiedene Mengen Bariummetaborat gemäss Tabelle I .
enthielt.Experiments with a view to determining the optimal prosentic content of borate to be added were carried out with strontium ferrite SrO 5.8 Fe 2 O- at 1250 ° C
was fired and sintered at 1260 ° C, using different amounts of barium metaborate according to Table I.
contained.
male Menge des Zusatzes in Bezug auf die Verbesserung
von B___ und der BH-Werte etwa zwischen 0,5 und 0,75times amount of addition in terms of improvement
of B___ and the BH values approximately between 0.5 and 0.75
J. Cdi J. Cdi
und in Bezug auf die Koerzitlvlcraft H bei oder nahe
bei 0,50$ Bariummetaborat liegt.and in relation to the Koerzitlvlcraft H at or near
is $ 0.50 barium metaborate.
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Es wurden auch Vergleichsversuche durchgeführt, in welchen die mit Strontiummetaborat bzw. Natriuminetaborat bzw. Natriumperborat erzielten- Ergebnisse mit den mit Bariummetaborat erhaltenen verglichen wurden; in jedem Pail wurden 0,5 % des Zusatzes verwendet und der Perrit war wieder SrO 5,8 ^e2°3' die Kalzinierung wurde bei 1275° C und die Sinterung bei 1240° C durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.Comparative tests were also carried out in which the results obtained with strontium metaborate or sodium inetaborate or sodium perborate were compared with those obtained with barium metaborate; 0.5% of the additive was used in each pail and the perite was again SrO 5.8 ^ e 2 ° 3 ', the calcination was carried out at 1275 ° C and the sintering at 1240 ° C. The results are given in Table II.
Zusatz Brem.(G) BHmax.(MG0) Hc(i2i>Addition B rem. (G) BH max. (MG0) H c (i2i >
keine (für Vergleich) 3800 2,5 1800none (for comparison) 3800 2.5 1800
0,5% Bariummetaborat 4000 3,65 24500.5% barium metaborate 4000 3.65 2450
0,5% Strontiummetaborat4000 3,55 25000.5% strontium metaborate 4000 3.55 2500
0,5% Natriummetaborat 3900 3,5 28000.5% sodium metaborate 3900 3.5 2800
0,5% Natriumperborat 4000 3,6 26000.5% sodium perborate 4000 3.6 2600
In jedem Pail wurde eine ganz beträchtliche Verbesserung sowohl in Bezug auf H als auch insbesondere in Bezug .In every pail there was quite a considerable improvement both in relation to H and in particular in relation to.
auf BIW. ««*«"· on BI W. «« * «" ·
Schliesslich wurden zwei die gleichen Grundbestandteile enthaltende Perrite hergestellt und zwar der eine mit einem Zusatz von 1,0% Bariummetaborat und der andere in bereits früher vorgeschlagener Weise mit einem Zusatz von 1 % Bleimonosilicat. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.Finally two perrites containing the same basic components were produced, one with an addition of 1.0% barium metaborate and the other in a manner previously proposed with an addition of 1% lead monosilicate. The results are given in Table III.
009824/132 3009824/132 3
94th
9
Bar iunrae tab or atLead monosilicate
Bar iunrae tab or at
3,3,
3,
32502350
3250
39603950
3960
Tabelle IL zeigt deutlich, dass die Verwendung eines Metallborats eine wesentliche Verbesserung sowohl des ~Wer1;s als such die H0-Werts des Produkts ergibt.Table IL clearly shows that the use of a metal borate gives a substantial improvement in both the value and the H 0 values of the product.
009824/132$009824 / $ 132
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4259197A (en) * | 1978-02-09 | 1981-03-31 | Aimants Ugimag S.A. | Process of preparing ferrite powders |
US4279763A (en) * | 1980-04-09 | 1981-07-21 | Aimants Ugimag S.A. | Process of preparing ferrite powders |
US4411807A (en) * | 1979-06-08 | 1983-10-25 | Dowa Mining Co., Ltd. | Dry process for the production of hexagonal-system ferrite |
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Also Published As
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FR2022693A1 (en) | 1970-08-07 |
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