DE2011331B2

DE2011331B2 - Ferritische werkstoffe fuer hochfrequenzen

Info

Publication number: DE2011331B2
Application number: DE19702011331
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Izergina, Evgenija V.; Michailova, Maria M.; Leningrad (Sowjetunion)
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1970-03-10
Publication date: 1976-05-13
Also published as: GB1265271A; DE2011331A1; FR2037831A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ferritischen Werkstoff für Hochfrequenzen, enthaltend (in Gewichtsprozent) 70 bis 78 Eisenoxid, 8 bis 16 Zinkoxid, 6 bis 12 Nickeloxid, 0,5 bis 2,0 Hobaltoxid.

Ferritische Werkstoffe haben für magnetisierbar Bauelemente zunehmend Bedeutung erlangt. Aus der DT-AS 1158 432 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ferrits mit konstanter Verteilung der Eisenionen bekannt, während die DT-AS 10 18 776 ein Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Körpern und die DT-AS U 52 932 ein ferromagnetisches Chromoxid und Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendung betrifft. Schließlich ist aus der DT-AS 11 95 656 ein Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Ferritkernen bekannt, und in der CH-PS 3 81 592 ist ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisierbaren Bauelementes mit Perminvarcharakter der Hystereseschleife bekannt, nach dem ein Eisenoxid und Kobaltoxid enthaltendes Oxidgemisch gesintert und das Material nach der Sinterung von oberhalb der höchsten Curie-Temperatur der in dem Material enthaltenen Phasen bis unterhalb 100° C mit weniger als 80°C/h abgekühlt wird. Nach dem Unteranspruch 1 kann das Oxidgemisch aus mehr als 50 Molprozent Eisenoxid und aus mindestens einem der Oxide des Nickels, Mangans, Kupfers, Magnesiums, Chroms, Bleis und Zinks sowie aus Kobaltoxid bestehen. Die einzelnen Ausführungsbeispiele weisen die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Daten bezüglich Anfangspermeabilität und relativem Verlustbeiwert bei den angegebenen Frequenzen auf.

55

60

Beispiel	Anfangs permeabilität	Relativer bei MHz	Verlustbeiwert tg/μ-.
CH-PS 3 81 592
6	210	1	17 · 10-«
5	94	0,1	14,10"«
1	40	10	36 · ΙΟ-⁶
2	34	10	41,2,10"«
3	15	50	100 · 10-·
4	6	100	300 · 10-·
Anmeldungs- eeeenstand	50	60	200 · 10-«

Da Kerne aus diesen ferritischen Werkstoffen sehr unterschiedliche Eigenschaften in bezug auf Grenzfrequenz und Anfangspermeabiliuit bei den angegebenen Verlustbeiwerten besitzen, ist vielfach die gleichzeitige Verwendung \on mehreren Transformatoren mit verschiedenen Kerntypen, deren jeder in einem begrenzten Frequenzbereich arbeitet, erforderlich gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zjgrunde, einen ferritischen Werkstoff für Hochfrequenzen anzugeben. der bei hoher Anfangspermeabilität eine \erhältnismäßig hohe Güte im Bereich der Frequenzen von ! bis 60 MHz aufweist und damit die Möglichkeit bietet, bei Funksendern nur einen Transformator mit einem Kerntyp anzuwenden.

Dies wird bei einem ferritischen Werkstoff für Hochfrequenzen mit den eingangs erv.ahnten Gehalten an Eisen, Zink, Nickel und Kobaltoxid erlindung.·*- gemä'ß dadurch erreicht, daß der Werkstoff d;inebej; 1,0 bis 5,0 Manganoxid, 0,3 bis 3,5 Magnesiumoxid und 0.1 bis 1,5 Chromoxid (in Gewichtsprozent) enthält.

Vorzugsweise ist die Zusammensetzung gekennzeichnet durch folgende Gehalte in Gewichtsprozent: 74,0 bis 77,5 Eisenoxid, 10.6 bis 12,0 Zinkoxid, 11.0 bis 5,0 Nickeloxid, 0,3 bis 0,8 Kobaltoxid, 1,8 bis 3,0 Magnesiumoxid, 2,0 bis 1,0 Manganoxid, 0,3 bis 0,7 Chromoxid.

Entsprechend dem gewählten Verhältnis der Bestandteile weisen die erfindungsgemäßen ferritischen Werkstoffe folgende elektromagnetische Kennwerte auf:

Anfangspermeabilität 40 bis 150

Güte bei 0.6 MHz und 10 G 150 bis 600 und mehr

Güte bei 3 MHz und 1OG.. 120 bis 600 und mehr

Güte bei 3 MHz und 200 G. 60 bis 300

Güte bei 30 MHz und 10 G 1 bis 250

Güte bei 60 MHz und 1OG 1 bis 100

Zur Erzeugung der Werkstoffe wird die bekannte Technologie zur Herstellung von Ferriten aus Metalloxiden angewandt, die darin besteht, daß man die Ausgangskomponenten in vorbestimmten! Verhältnis in einer Schwingmühle im Trockenverfahren eine Stunde lang vermischt, worauf man die erhaltene Mischung von Oxiden einer Vorröstung in einem Kammer- oder Tunnelofen aussetzt. Die nach der Sinterung erhaltene ferritische Charge wird in einer Schwingmühle vermischt. In die gemahlene Charge führt man ein Bindemittel, eine 10ⁿ„ige Polyvinylalkohollösung, ein. Aus derart hergestelltem Pulver werden Kerne gepreßt, die danach getrocknet und in Kammer- oder Tunnelofen geröstet werden.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung angeführt.

Beispiel 1

Für die Herstellung von Kernen nimmt man eine Mischung von Oxiden in folgendem Verhältnis (in Gewichtsprozent): 76,3 Eisenoxid, 10,6 Zinkoxid, 8,0 Nickeloxid, 0,6 Kobaltoxid, 1,0 Magnesiumoxid, 3,0 Manganoxid und 0,5 Chromoxid.

Die angegebene Mischung wird in einer Schwingmühle eine Stunde lang im Trockenverfahren vermischt, wonach sie einer Vorröstung im Ofen bei 1000⁰C im Laufe von vier Stunden ausgesetzt wird. Die nach der Sinterung erhaltene ferritischc Charge

20 1

wird in einer Schwingmühle eine Stunde gemahlen. Die Vermahlung kann man auch im Naßverfahren in einer Kugelmühle im Laufe von vierundzwanzig Stunden beim Verhältnis zwischen Charge und Wasser 1:1 durchführen.

In die gemaulene und getrocknete Charge (bei einer Naßvermahlung) wird eine 10"„ige Polyvinylalkohollösung eingeführt, wonach die Werkstücke gepreßt werden. Die gepreßten Werkstücke werden in einem Thermostat vierundzwanzig Stunden lang bei 100 C getrocknet und anschließend geröstet. Die Röstung der Werkstücke erfolgt in einem Kammer- oder Tunnelofen bei 1260'C, wobei sie bei derselben Temperatur vier Stunden lang gehalten werden.

Die elektromagnetischen Kennda'.en der auf diese Weise hergestellten Kerne sind:

Anfangspermeabilitäi 50 — 5

Güte bei 0,6 MHz und 10 G .... 550 und mehr

Güte bei 3 MHz und 10 G 500 und mehr

Güte bei 3 MHz und 200 G 300 und mehr

331 J

Güte bei 15 MHz und 10 G 300 und mehr

Güte bei 30 MHz und 10 G 200 und mehr

Güte bei 60 MHz und 10 G 100 und mehr

Beispiel 2

(die Technologie ist dieselbe, wie auch im Beispiel 1)

Für die Herstellung von Kernen nimmt man eine

ίο Mischung aus (in Gewichtsprozent): 75,4 Eisenoxid,

13,0 Zinkoxid, 7,2 Nickeloxid, 0,5 Kobaltoxid, 1,6 Manganoxid, 2,0 Magnesiumoxid, 0,3 Chromoxid.

Die elektromagnetischen Kenndaten dieser Kerne liegen in folgenden Grenzen:
15

Anfangspermeabilitäi 80

Güte bei 0,6 MHz und 10 G 400 und mehr

Güte bei 3 MHz und 10 G 360 und mehr

Güte bei 3 MHz und 200G 100 und mehr

Güte bei 30 MHz und 10 G 70 und mehr

Claims

Patentansprüche:

1. Ferritischer Werkstoff für Hochfrequenzen, enthaltend (in Gewichtsprozent) 70 bis 78 Eisenoxid, 8 bis 16 Zinkoxid, 6 bis 12 Nickeloxid, 0,5 bis 2,0 Kobaltoxid, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff daneben 1.0 bis 5,0 Manganoxid, 0,3 bis 3.5 Magnesiumoxid und 0,1 bis 1,5 Cromoxid (in Gewichtsprozent) enthalt.

2. Ferritischer Werkstoff nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Gehalte in Gewichtsprozent: 74.0 bis 77,5 Eisenox.d, 10,6 bis 12,0 Zinkoxid, 11,0 bis 5,0 Nickeloxid, 0,3 bis 0,8 Kobaltoxid, 1,8 bis 3,0 Magnesiumoxid, 2,0 bis 1,0 Manganoxid, 0,3 bis 0,7 Chromoxid.