DE20122873U1 - Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial - Google Patents
Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial Download PDFInfo
- Publication number
- DE20122873U1 DE20122873U1 DE20122873U DE20122873U DE20122873U1 DE 20122873 U1 DE20122873 U1 DE 20122873U1 DE 20122873 U DE20122873 U DE 20122873U DE 20122873 U DE20122873 U DE 20122873U DE 20122873 U1 DE20122873 U1 DE 20122873U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- material according
- metal
- release agent
- starting material
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0207—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
- C22C33/0228—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
- Y10T428/2993—Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Metallpulver-Verbundwerkstoff
mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand, dadurch gekennzeichnet,
dass er mindestens zwei die Metallpulverteilchen einhüllenden
Oxide enthält, wobei die Oxide mindestens eine gemeinsame
Phase bilden.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft einen Metallpulver-Verbundwerkstoff mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand und ein Ausgangsmaterial und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundwerkstoffs.
- Metallpulver-Verbundwerkstoffe mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand finden technische Anwendung beispielsweise als hochohmige Stähle und als weichmagnetische Komponenten in schnellschaltenden Magnetventilen. Für die letztere Anwendung sind spezielle Metallpulver-Kunststoffverbunde entwickelt worden. Sie werden mit Techniken der Pulvermetallurgie durch Verpressen von Metallpulverteilchen erzeugt, welche mit elektrisch isolierendem Kunststoff beschichtet sind. Die verpreßten Metallpulverteilchen sind über den Kunststoff miteinander verklebt. Diese Metallpulver-Kunststoffverbunde haben im Vergleich zu Reineisen einen sehr hohen elektrischen Widerstand. Jedoch ist es so, daß sie gegenüber den klassischen Sinterwerkstoffen Abminderungen bezüglich Festigkeit, Permeabilität, magnetischer Sättigung und Temperatur- und Kraftstoffbeständigkeit zeigen.
- In der Pulvermetallurgie (PM) werden die Metallpulver vor dem Verpressen mit kleinen Anteilen an Trenn- bzw. Gleitmitteln versetzt. Dieser Zusatz bewirkt eine höhere Dichte der Formkörper, da er ein Aneinandergleiten der Metallpulverteilchen während der Verdichtung fördert, er verringert die Entformungskräfte, und er erhöht die Lebensdauer des Preßwerkzeugs durch Schmierung von Preßstempel und Gesenk.
- Die Trenn- bzw. Gleitmittel werden üblicherweise in Mengen zwischen 0,1 und 1,5 Gew.-% den Metallpulvern zugesetzt. Neben dem reinen Mischen von feinpulverisierten Trennmitteln mit den Metallpulvern ist es auch möglich, die Metallpulverteilchen mit Trennmitteln zu überziehen. Dies kann mit einer Lösung der Trennmittel in einem geeigneten Lösungsmittel erfolgen, wie es beispielsweise in der
EP 0 673 284 B1 beschrieben ist, oder indem die Metallpartikel mit der Schmelze der Trennmittel benetzt werden. An die Formgebung durch axiales Pressen schließt sich üblicherweise eine Wärmebehandlung an. Dabei pyrolysieren die zugesetzten Verarbeitungsmittel bei Temperaturen zwischen 150 und 500°C weit unterhalb der Sintertemperatur der Metallpulver (Sintertemperatur von Eisen 1120°C bis 1280°C). - Während Trennmittel auf rein organischer Basis, wie Wachse und Fettsäuren, unter Schutzgas weitgehend rückstandsfrei pyrolysieren, hinterlassen beispielsweise Metallseifen im Pulververband Metalloxide. Diese, wie beispielsweise ZnO, schwächen das Gefüge, sofern sie sich nicht, wie beispielsweise Eisen-, Cobalt-, Nickel-, Kupfer-, Molybdän- oder Manganoxide beim anschließenden Sinterprozess in reduzierender Atmosphäre zu den Metallen reduzieren lassen. So beschreibt die
EP 0 673 284 B1 wie durch Kombination verschiedenen Metallseifen als Trennmittel durch Reduktion der bei der Pyrolyse erzeugten Oxide in einer Wasserstoffatmosphäre und durch Sintern gezielt metallische Legierungen untereinander oder mit den verpreßten Metallpulvern erzeugt werden. - Auf diese Weise lassen sich auch weichmagnetische Verbundwerkstoffe für Magnetventile herstellen. Jedoch müßten die gesinterten, axial verpreßten weichmagnetischen Metallpulver einen wesentlich (etwa um den Faktor 100) höheren elektrischen Widerstand aufweisen, um eine gute Schaltdynamik zu erzielen.
- Die Erfindung und ihre Vorteile
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Metallpulver-Verbundwerkstoff mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand mit guter mechanischer Festigkeit, sehr guter Temperatur- und Kraftstoffbeständigkeit und ein Ausgangsmaterial anzugeben.
- Diese Aufgabe wird mit einem Metallpulver-Verbundwerkstoff der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1, mit einem Ausgangsmaterial der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 9 gelöst.
- Während Oxide in hauptsächlich aus Metallpulver bestehenden Verbundwerkstoffen zum Teil die Eigenschaften, wie mechanische und gegebenenfalls magnetische Eigenschaften, negativ beeinflussen, haben die Erfinder festgestellt, daß mehrere Oxide, welche mindestens eine gemeinsame Phase bilden, den Verbundwerkstoffen eine sehr gute mechanische, thermische und chemische Beständigkeit vermitteln.
- Das erfindungsgemäße Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Metallpulver-Verbundwerkstoffs mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand läßt sich problemlos so zusammensetzen, daß der daraus hergestellte Verbundwerkstoff neben dem hohen Widerstand auch eine zufriedenstellende Preßdichte aufweist. Sofern die für einen hohen Widerstand im Verbundwerkstoff erforderliche Trennmittelmenge zu groß ist, um gleichzeitig eine optimale Preßdichte zu erhalten, kann in solchen Fällen dem mindestens einen Trennmittel oxidisches Feinpulver zugesetzt werden, das bei der Weiterverarbeitung mit dem aus dem mindestens einen Trennmittel entstandenen Pyrolyseprodukt mindestens eine gemeinsame Phase zu bilden vermag. Dabei muß man keine Verschlechterung der Eigenschaften des Verbundwerkstoffs in Kauf nehmen.
- In vorteilhafter Weise lassen sich die erfindungsgemäßen hochohmigen Verbundwerkstoffe in der Ausgestaltung als weichmagnetische Verbundwerkstoffe auch aufgrund ihrer hohen magnetischen Sättigung und hohen Permeabilität insbesondere für Magnetventile mit guter Schaltdynamik einsetzen. Dabei ist es besonders günstig, wenn das Metallpulver im wesentlichen aus Eisenwerkstoffen, beispielsweise solchen aus Eisen, Eisensilicium, Eisencobalt und Eisennickel oder Mischungen der genannten Materialien besteht, wobei Eisen besonders bevorzugt ist. "im wesentlichen aus ... besteht" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß weitere Stoffe nur in solchen Mengen vorhanden sein können, daß sich die weichmagnetischen Eigenschaften nicht beachtlich verschlechtern.
- Es ist vorteilhaft, wenn als die mindestens eine gemeinsame Phase ein Glas, wie silikatisches oder borhaltiges Glas, oder eine definierte Verbindung aus der Gruppe der Mischoxide mit Spinellstruktur, der Metallphosphate und der Metallsilikate dient.
- Es ist günstig, wenn als Trennmittel mindestens eine Metallseife und/oder mindestens ein Material aus der Gruppe Mono-, Di- oder Triester der Phosphorsäure, der Borsäure und der Kieselsäure mit langkettigen Alkoholen und/oder Polydimethyldisiloxan in dem Ausgangsmaterial enthalten ist (sind).
- Bei der Kombination eines Trennmittels mit oxidischem Feinpulver in dem erfindungsgemäßen Ausgangsmaterial wird als Feinpulver bevorzugt mindestens ein Metalloxid und/oder Kieselsäure eingesetzt.
- Um eine hohe Reaktionsfähigkeit der Feinpulver mit den Pyrolyserückständen der Trennmittel zu gewährleisten, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Teilchendurchmesser (Primärkorndurchmesser) des Feinpulvers ≤ etwa 100 nm ist.
- Eine zufriedenstellende Preßdichte im Formkörper kombiniert mit einem ausreichend hohen elektrischen Widerstand im Metallpulver-Verbundmaterial läßt sich in vorteilhafter Weise erreichen, wenn bezogen auf das Gewicht des Metallpulvers der Anteil der Trennmittel zwischen etwa 0,1 und etwa 1,5 Gew.-% oder die Summe aus den Anteilen an Trennmittel und Feinpulver zwischen etwa 0,2 und etwa 3 Gew.-% liegt.
- Es ist vorteilhaft, wenn das Verhältnis der zugefügten Mengen an Trennmittel bzw. an Trennmittel und Feinpulver, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Mengen an mitreagierendem Metall von den Metallpulveroberflächen, im Hinblick auf die mindestens eine bei der Reaktion der Oxide zu bildende definierte Verbindung angenähert stöchiometrisch ist.
- Es ist vorteilhaft, wenn beim Pyrolysieren und Reagieren auf eine Temperatur deutlich unterhalb der Sintertemperatur des Metallpulvers und besonders bevorzugt – sofern das Metall Eisen ist – auf eine Temperatur zwischen etwa 150 und etwa 550°C erhitzt wird. Bei Temperaturen oberhalb etwa 550°C können Strompfade zwischen den Metallteilchen entstehen, und bei Temperaturen unter etwa 150°C ist die Pyrolyse unvollständig und dauert für ein industrielles Verfahren zu lange.
- Es ist vorteilhaft, wenn in einer nicht reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, und besonders vorteilhaft, wenn dabei die Atmosphäre auf den Pyrolyseprozess abgestimmt wird.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Metallpulver-Verbundmaterials, des erfindungsgemäßen Ausgangsmaterials sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von weichmagnetischen Verbundwerkstoffen und von Ausgangsmaterialien und von Verfahren zu ihrer Herstellung detailliert beschrieben. Es sei aber klargestellt, daß sich zwar die Erfindung anhand dieser Beispiele besonders anschaulich erläutern läßt, daß aber die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, und von ihnen im Rahmen der Ansprüche mannigfaltige Abweichungen möglich sind.
- Die weichmagnetischen Verbundwerkstoffe mit hohem spezifischem elektrischen Widerstand bestehen aus verpreßten Metallpulverteilchen, die mit einem Überzug hauptsächlich aus definierten chemischen Verbindungen versehen sind, welche an den blanken oder oberflächenmodifizierten, beispielsweise phosphatierten Metallteilchen gut haften und je nach Anwendungsfall zusätzlich einen hohen elektrischen Widerstand, Temperatur- und Kraftstoffbeständigkeit vermitteln und/oder das Metall vor Korrosion schützen. Der Überzug verhindert eine elektrische Verbindung zwischen den Metallteilchen. Die definierten chemischen Verbindungen werden von Mischoxiden mit Spinellstruktur, wie Mischoxide aus der Gruppe Al2MgO4 (Spinell), Al2ZnO4 (Zinkspinell), Al2MnO4 (Manganspinell), Al2FeO4 (Eisenspinell), Fe2MgO4 (Magnoferrit), Fe3O4 (Magnetit), Fe2ZnO4 (Franklinit), Fe2MnO4 (Jakobsit), Fe2NiO4 (Trevirit), Cr2FeO4 (Chromit) und Cr2MgO4 (Magnochromit), Metallphosphaten, wie Zink- und Eisenphosphat, silikatischen Gläsern, borhaltigen Gläsern und Metallsilikaten, wie CoSiO3, gebildet.
- Die erfindungsgemäßen weichmagnetischen Verbundwerkstoffe enthalten also keine Thermo- oder Duroplaste als Isolations- und Bindemittel wie die Metall-Kunststoffverbunde. Trotzdem haben sie im Vergleich zu diesen auch einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, eine vergleichbare oder bessere mechanische Festigkeit, eine bessere Temperatur- und Kraftstoffbeständigkeit, eine vergleichbare magnetische Sättigung und eine vergleichbare Permeabilität.
- Die erfindungsgemäßen weichmagnetischen Verbundwerkstoffe sind deshalb geeignet für den Einsatz in schnell schaltenden Magnetventilen insbesondere von solchen, die in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt werden.
- Zur Herstellung der erfindungsgemäßen weichmagnetischen Verbundwerkstoffe werden Metallpulver mit Kombinationen aus neuen oder bekannten Trenn- bzw. Gleitmitteln gemischt oder mit diesen Kombinationen beschichtet (s. o.). Wie erläutert werden die Trennmittel bei der Erfindung auch gebraucht, um einen Verbundwerkstoff mit einem hohen elektrischen Widerstand zu erzeugen. Es ist aber so, daß ein zu hoher Trennmittelanteil die Preßdichte im Formkörper wieder vermindert. Hinsichtlich der Preßdichte liegt der optimale Trennmittelanteil bezogen auf die Metallpulvermenge bei < etwa 1 Gew.-%. Trennmittelanteile von > etwa 2 Gew.-% sind deshalb im allgemeinen nicht brauchbar. In den Fällen, in denen der optimale Trennmittelanteil nicht ausreicht, um den gewünschten hohen elektrischen Widerstand zu erzeugen, ist es deshalb günstiger, in den Trennmitteln oxidische Feinpulver (Primärkorndurchmesser bevorzugt ≤ etwa 100 nm) zu dispergieren, die mit den Pyrolyserückständen (s. u.) der Trennmittel reagieren, statt den Trennmittelanteil wesentlich über das Optimum hinsichtlich der Preßdichte zu erhöhen. Das Mengenverhältnis der Trennmittel bzw. der Trennmittel und Feinpulver richtet sich nach der Zusammensetzung der durch die Reaktion der Pyrolyseprodukte und gegebenenfalls der Feinpulver angestrebten gemeinsamen Phase. Handelt es sich dabei um Mischoxide mit Spinellstruktur, um Metallphosphate oder Metallsilikate, sollten die Trennmittel- bzw. die Trennmittel/Feinpulverkombinationen so zusammengesetzt sein, daß eine stöchiometrische Umwandlung in die genannten Verbindungen stattfindet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Teil der Bestandteile der definierten Verbindungen auch aus der Oberfläche der Metallpulver stammen kann. Im Einzelfall muß die richtige Zusammensetzung der Trennmittel- bzw. Trennmittel-/Feinpulverkombination durch einfache Versuche festgelegt werden. Entstehen bei der Reaktion statt definierter Verbindungen eine gemeiname Phase in Form von Gläsern, so können bei der Zusammensetzung der Trennmittel- bzw. Trennmittel-/Feinpulverkombinationen größere Toleranzen zugelassen werden.
- Beispiele für die genannten Trennmittel sind Metallseifen, wie die Stearate von Calcium, Magnesium, Aluminium, Zink, Cobalt, Eisen, Nickel, Kupfer, Molybdän und Mangan, oder Ester höherer Alkohole der Phosphor-, der Bor- oder der Kieselsäure. Beispiele der genannten Feinpulver sind Oxide, wie Fe2O3 und Kieselsäure.
- Das Gemisch aus Metallpulver, Trennmittel und gegebenenfalls Feinpulver wird zu Formkörpern axial verpreßt. Anschließend werden die Formkörper in einer nicht reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise in einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre, auf eine Temperatur erhitzt, die deutlich unterhalb der Sintertemperatur des Metallpulvers, d. h. bevorzugt unter etwa 800°C und besonders bevorzugt zwischen etwa 150 und etwa 550°C, liegt, damit die Trennmittel pyrolysieren. Unterhalb etwa 150°C wird allenfalls unvollständig pyrolysiert und die Reaktionen verlaufen sehr langsam. Bei Temperaturen unterhalb 550°C ist ausgeschlossen, daß die Metallteilchen zusammensintern und sich dabei elektrische Strompfade bilden können. Die Pyrolyserückstände reagieren bei den angewandten Temperaturen entweder miteinander und/oder mit den zugesetzten Feinpulvern und gegebenenfalls mit der Oberfläche der Metallteilchen zu den genannten, definierten chemischen Verbindungen.
- Die Erfindung soll im folgenden durch sechs spezielle Ausführungsbeispiele noch mehr im Detail besprochen werden.
- Beispiel 1
- Ein Gemisch aus Eisenpulver und Zinkstearat und einem Mono-, Di- oder Triester der Phosphorsäure mit langkettigen Alkoholen, wie beispielsweise einem Gemisch von Phosphorsäuremonostearylester und Phosphorsäuredistearylester mit einem Schmelzpunkt von 70°C, als Trennmittel wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil der Trennmittel bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers etwa 1,7 Gew.-% betrug und das Atomverhältnis Zn:P bei etwa 3:2 lag. Der Formkörper wurde in einer nicht reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise in Stickstoff, auf eine Temperatur von maximal etwa 550°C erhitzt, wobei die Trennmittel zu ZnO bzw. P2O5 pyrolysierten und die entstandenen Oxide mit einander zu Zinkphosphat reagierten. Zinkphosphat hat – wie festgestellt wurde – einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand, haftet gut an Metallen und schützt speziell Eisen vor Korrosion. Der erhaltene Verbundwerkstoff eignete sich als weichmagnetisches Material für schnellschaltende elektrische Ventile.
- Beispiel 2
- Ein Gemisch aus Eisenpulver und Cobaltstearat und mit reaktiven Gruppen modifiziertem Polydimethylsiloxan als Trennmittel wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil der Trennmittel bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers etwa 1,6 Gew.-% betrug und das Atomverhältnis Co:Si bei etwa 1 lag. Der Formkörper wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Die aus den Trennmitteln entstandenen Pyrolyseprodukte CoO und SiO2 reagierten dabei zu CoSiO3. Das Cobaltsilikat hatte auf dem Eisenpulver eine gute Haftung, war elektrisch gut isolierend und schützte Eisen gut vor Korrosion.
- Beispiel 3
- Ein Gemisch aus Eisenpulver, Cobaltstearat als Trennmittel, welchem eine stöchiometrische Menge an pyrogener Kieselsäure (Primärkorndurchmesser < etwa 100 nm) zugesetzt worden war, wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil des Trennmittels bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers bei etwa 1,3 Gew.-% lag. Der Formkörper wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Das aus dem Trennmittel entstandene Pyrolyseprodukt CoO reagierte dabei mit dem SiO2 der Kieselsäure zu CoSiO3.
- Beispiel 4
- Ein Gemisch aus Eisenpulver und als Trennmittel Zinkstearat und Eisenstearat wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil der Trennmittel bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers etwa 1,4 Gew.-% betrug und das Atomverhältnis Zn:Fe bei etwa 1:2 lag. Der Formkörper wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Die aus den Trennmitteln entstehenden Pyrolyseprodukte ZnO und Fe2O3 reagierten dabei miteinander zu dem Spinell Fe2ZnO4 (Franklinit). Spinelle haben – wie festgestellt wurde – eine gute Haftung auf Eisenpulver, sie sind elektrisch gut isolierend und sie schützen Eisen ausgezeichnet gegen Korrosion.
- Beispiel 5
- Ein Gemisch aus Eisenpulver und Zinkstearat als Trennmittel, welchem eine stöchiometrische Menge von feinem Fe2O3 zugemischt worden war, das beispielsweise von der BASF AG als Pigment mit 100 nm Korngröße erhältlich ist, wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil des Trennmittels bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers etwa 1 Gew.-% betrug. Der Formkörper wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Das aus dem Trennmittel entstandene Pyrolyseprodukt ZnO reagierte mit dem Fe2O3 zu dem Spinell Fe2ZnO4.
- Beispiel 6
- Ein Gemisch, das Eisenpulver und als Trennmittel Nickelstearat und Eisenstearat enthielt, wurde zu einem Formkörper gepreßt, wobei der Anteil der Trennmittel bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers etwa 1,5 Gew.-% betrug und das Atomverhältnis Ni:Fe bei etwa 1:2 liegt. Der Formkörper wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Die aus den Trennmitteln entstandenen Pyrolyseprodukte NiO und Fe2O3 reagierten miteinander zu dem Spinell Fe2NiO4.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0673284 B1 [0004, 0005]
Claims (19)
- Metallpulver-Verbundwerkstoff mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens zwei die Metallpulverteilchen einhüllenden Oxide enthält, wobei die Oxide mindestens eine gemeinsame Phase bilden.
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er weichmagnetisch ist.
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver im Wesentlichen aus Eisenwerkstoffen besteht.
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver im Wesentlichen aus Eisen besteht.
- Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als die mindestens eine gemeinsame Phase ein Glas, wie silikatisches oder borhaltiges Glas, oder eine definierte Verbindung aus der Gruppe der Mischoxide mit Spinellstruktur, der Metallphosphate und der Metallsilikate dient.
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischoxide ausgewählt sind aus der Gruppe Al2MgO4 (Spinell), Al2ZnO4 (Zinkspinell), Al2MnO4 (Manganspinell), Al2FeO4 (Eisenspinell), Fe2MgO4 (Magnoferrit), Fe3O4 (Magnetit), Fe2ZnO4 (Franklinit), Fe2MnO4 (Jakobsit), Fe2NiO4 (Trevirit), Cr2FeO4 (Chromit) und Cr2MgO4 (Magnochromit).
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Zink- und Eisenphosphat als Metallphosphate eingesetzt sind.
- Verbundwerkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass CoSiO3 als Metallsilikat eingesetzt ist.
- Metallpulver enthaltendes Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Metallpulververbundwerkstoffs mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens zwei bei einer Pyrolyse oxidische Pyrolyserückstände bildende Trennmittel oder dass es mindestens ein bei einer Pyrolyse einen oxidischen Pyrolyserückstand bildendes Trennmittel sowie ein oxidisches Feinpulver beinhaltet, wobei der oxidische Pyrolyserückstand des einen Trennmittels mit dem Pyrolyserückstand des mindestens zweiten Trennmittels oder des oxidischen Feinpulvers eine gemeinsame Phase ausbildet.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennmittel mindestens eine Metallseife und/oder mindestens ein Material aus der Gruppe Mono-, Di- oder Triester der Phosphorsäure, der Borsäure oder der Kieselsäure mit langkettigen Alkoholen und/oder – gegebenenfalls – mit reaktiven Gruppen modifiziertes Polydimethyldisiloxan enthalten ist (sind).
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Metallseife ein Stearat ist.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallion in der Metallseife ausgewählt ist aus der Gruppe Ca-, Mg-, Al-, Zn-, Co-, Fe-, Ni-, Cu-, Mo- und Mn-Ion.
- Ausgangsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinpulver aus mindestens einem Metalloxid und/oder Kieselsäure gebildet ist.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Metalloxid ausgewählt ist aus der Gruppe Fe2O3, NiO, ZnO, CoO, MnO, MgO, Cr2O3, CuO, MoO2.
- Ausgangsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilchendurchmesser (Primärkorndurchmesser) des Feinpulvers < etwa 1 mm ist.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilchendurchmesser kleiner gleich etwa 100 nm ist.
- Ausgangsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf das Gewicht des Metallpulvers der Anteil der Trennmittel zwischen etwa 0,1 und etwa 2 Gew.-%, oder die Summe aus den Anteilen an Trennmittel und Feinpulver zwischen etwa 0,2 und etwa 3 Gew.-% liegt.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus den Anteilen an Trennmittel und Feinpulver kleiner gleich etwa 2 Gew.-% ist.
- Ausgangsmaterial nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Trennmittel bzw. die Summe aus den Anteilen an Trennmittel und Feinpulver zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 Gew.-% liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20122873U DE20122873U1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20122873U DE20122873U1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial |
DE10110341A DE10110341A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial und Verfahren für die Herstellung eines solchen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE20122873U1 true DE20122873U1 (de) | 2008-10-30 |
Family
ID=7676239
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10110341A Ceased DE10110341A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial und Verfahren für die Herstellung eines solchen |
DE20122873U Expired - Lifetime DE20122873U1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial |
DE50115053T Expired - Lifetime DE50115053D1 (de) | 2001-03-03 | 2001-12-21 | Verfahren zur Herstellung eines Metallpulver-Verbundwerkstoffs |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10110341A Ceased DE10110341A1 (de) | 2001-03-03 | 2001-03-03 | Metallpulver-Verbundwerkstoff und Ausgangsmaterial und Verfahren für die Herstellung eines solchen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50115053T Expired - Lifetime DE50115053D1 (de) | 2001-03-03 | 2001-12-21 | Verfahren zur Herstellung eines Metallpulver-Verbundwerkstoffs |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6756118B2 (de) |
EP (2) | EP1236808B1 (de) |
DE (3) | DE10110341A1 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070030846A (ko) * | 2004-09-30 | 2007-03-16 | 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 | 연자성 재료, 압분자심, 및 연자성 재료의 제조 방법 |
US7531151B1 (en) | 2005-03-04 | 2009-05-12 | Saint Marys Pressed Metal, Inc. | Powdered metals extracted from acid mine drainage and their use in the manufacture of pressed metal articles |
US8137805B2 (en) * | 2007-06-21 | 2012-03-20 | Caterpillar Inc. | Manganese based coating for wear and corrosion resistance |
US8137761B2 (en) * | 2008-06-13 | 2012-03-20 | Caterpillar Inc. | Method of coating and induction heating a component |
US8911663B2 (en) * | 2009-03-05 | 2014-12-16 | Quebec Metal Powders, Ltd. | Insulated iron-base powder for soft magnetic applications |
JP2010251696A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-11-04 | Tdk Corp | 軟磁性圧粉磁芯および軟磁性圧粉磁芯の製造方法 |
US20110147253A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Daniel Young-Doo Chung | Kettle |
BR112013016025B1 (pt) | 2010-12-23 | 2021-09-21 | Hõganãs Ab (Publ) | Pó compósito à base de ferro, componente compactado e tratado pelo calor, seu método de produção e núcleo de induto |
EP2509081A1 (de) | 2011-04-07 | 2012-10-10 | Höganäs AB | Neue Zusammensetzung und Verfahren |
DE102015105431A1 (de) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Körpers |
EP3199264A1 (de) | 2016-02-01 | 2017-08-02 | Höganäs Ab (publ) | Neue zusammensetzung und verfahren |
CN109982798B (zh) | 2016-11-16 | 2022-09-06 | 昭荣化学工业株式会社 | 金属粉末的在制造方法 |
EP3576110A1 (de) | 2018-05-30 | 2019-12-04 | Höganäs AB (publ) | Ferromagnetische pulverzusammensetzung |
CA3226704A1 (en) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | Francis Gary HANEJKO | Magnetic compositions and methods of making and using the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673284B1 (de) | 1992-11-13 | 2000-01-26 | Hoeganaes Corporation | Verfahren zur Herstellung einer geschmierten Metallpulverzusammensetzung |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2122977C3 (de) * | 1971-05-10 | 1975-06-19 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltmagnet aus siliziumhaltigem Eisenpulver, hergestellt in einem Preß- und Sinterverfahren |
DE3026696A1 (de) | 1980-07-15 | 1982-02-18 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Ferromagnetische, im wesentlichen aus eisen bestehende metallteilchen mit einem oberflaechenueberzug, verfahren zu deren herstellung sowie ihre verwendung zur herstellung von magnetischen aufzeichnungstraegern |
US4788080A (en) * | 1987-04-27 | 1988-11-29 | Canadian Patents And Development Limited | Process and apparatus for coating particles with fine powder |
WO1991002366A1 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-21 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Ferromagnetic metal particle and production thereof |
JPH1046202A (ja) * | 1996-08-06 | 1998-02-17 | Nitto Kasei Kogyo Kk | 粉末冶金用の粉末潤滑剤 |
JP3206496B2 (ja) * | 1997-06-02 | 2001-09-10 | 昭栄化学工業株式会社 | 金属粉末及びその製造方法 |
JP3137035B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2001-02-19 | 昭栄化学工業株式会社 | ニッケル粉末及びその製造方法 |
JP3475749B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2003-12-08 | 昭栄化学工業株式会社 | ニッケル粉末及びその製造方法 |
CA2287783C (en) * | 1998-11-05 | 2005-09-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for the compaction of powders for powder metallurgy |
-
2001
- 2001-03-03 DE DE10110341A patent/DE10110341A1/de not_active Ceased
- 2001-03-03 DE DE20122873U patent/DE20122873U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-21 EP EP01130567A patent/EP1236808B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-21 EP EP09100109A patent/EP2053138A1/de not_active Withdrawn
- 2001-12-21 DE DE50115053T patent/DE50115053D1/de not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-28 US US10/086,760 patent/US6756118B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673284B1 (de) | 1992-11-13 | 2000-01-26 | Hoeganaes Corporation | Verfahren zur Herstellung einer geschmierten Metallpulverzusammensetzung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020122942A1 (en) | 2002-09-05 |
EP1236808A3 (de) | 2005-07-27 |
US6756118B2 (en) | 2004-06-29 |
EP1236808A2 (de) | 2002-09-04 |
DE50115053D1 (de) | 2009-10-01 |
EP2053138A1 (de) | 2009-04-29 |
EP1236808B1 (de) | 2009-08-19 |
DE10110341A1 (de) | 2002-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3120169C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metallgegenstandes | |
EP1236808B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metallpulver-Verbundwerkstoffs | |
DE69821278T2 (de) | Magnetkern und Herstellungsverfahren | |
DE19803598C1 (de) | Weichmagnetische Nickel-Eisen-Legierung mit kleiner Koerzitivfeldstärke, hoher Permeabilität und verbesserter Korrosionsbeständigkeit | |
DE112011103287T5 (de) | Aus einem Verbund bestehendes weich-magnetisches Pulver, aus einem Verbund bestehender weich-magnetischer Pulverkern und Herstellungsverfahren dafür | |
DE68927460T2 (de) | Gesinterter seltenerdelement-b-fe-magnet und verfahren zur herstellung | |
DE3422281A1 (de) | Verfahren zur herstellung von formlingen aus magnetischen metallegierungen und so hergestellte formlinge | |
DE10150830B4 (de) | Weichmagnetismus-Metallpulver, ein Behandlungsverfahren davon und ein Herstellungsverfahren eines Weichmagnetismus-Formlings | |
DE3120168A1 (de) | Magnetische metallegierungsformlinge, verfahren zu deren herstellung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE19945619A1 (de) | Preßmasse und Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Verbundwerkstoffes mit der Preßmasse | |
EP2242602B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines metallpulvers und mit dem verfahren hergestelltes metallpulver | |
DE3313736A1 (de) | Hochfester formkoerper aus einer mechanisch bearbeitbaren pulvermetall-legierung auf eisenbasis, und verfahren zu dessen herstellung | |
DE1076549B (de) | Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Ferriten | |
DE2144560C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Eisen-Mangan-Sintermagneten | |
WO2010066529A1 (de) | Vorprodukt für die herstellung gesinterter metallischer bauteile, ein verfahren zur herstellung des vorprodukts sowie die herstellung der bauteile | |
DE2429600A1 (de) | In luft stabile, magnetische materialien und verfahren zu deren herstellung | |
DE3784473T2 (de) | Trennmittel und verfahren zum gluehen eines siliziumstahls. | |
DE936854C (de) | Magnetisches Material und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2118888A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Fernten | |
DE69401655T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Ferrit | |
AT511919B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines sinterbauteils | |
DE1471506C (de) | Verfahren zur Herstellung von teilweise aus Elektrographit be stehenden Formkorpern | |
DE102015209970A1 (de) | Weichmagnetischer Pulververbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP0269612B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern | |
DE917726C (de) | Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer Massen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20081204 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20090828 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090828 |
|
R071 | Expiry of right |