DE2330290C3 - Ferritkern für einen Magnetkopf und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Ferritkern für einen Magnetkopf und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ferritkern für einen Magnetkopf aus polykristallinem Ferritinaterial aus
Kristalliten, wobei der Kern eine Kopfspiegelfläche aufweist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die mit Magnetbändern und -platten zu verwendenden Magnetköpfe sind im Betrieb einer hohen
mechanischen Beanspruchung und Abnutzung ausgesetzt, die ihre Lebensdauer erheblich begrenzen. Aus
diesem Grund wurden Magnetköpfe aus Ferritmaterialien entwickelt, um unter Ausnutzung von deren Härte
die Lebensdauer der Magnetköpfe zu verbessern. Speziell zeigten dabei Köpfe aus Einkristallferriten
(beispielsweise nach der DT-OS 2O27OB2 und der
Zeitschrift »Radio Mentor«, Heft 6/72, Seiten 279-283) überlegene Abriebeigenschaften, wenn die Vordertläche des Kopfes aus einem Einkristallferrit dabei in
geeigneter Weise zu der. Krislallebenen und -richtungen orientiert wurde.
Es ist bekannt, daß das Raumgitter der Kristalle eine Anisotropie der Härte begründet. So besteht ein
Zusammenhang von Härte und Schleifferugkeit eines Kristalls zu den Kristallflächen. (Winkler, »Struktur
und Eigenschaften der Kristalle«, Springer-Verlag 1955, S. 273, 277-279). Schließlich ist es bekannt daß
besonders Prozeßeinwirkungen aui ein Ausgangsprodukt erforderlich sind, um ein orientiertes Kristallgefüge
in einem makroskopischen Umfang herbeizuführen. (Philips' Technische Rundschau, 1958, Nr. 7, S.
225-233).
Abgesehen von der Empfindlichkeit von Einkristallferritea gegenüber Rissen, die sich schnell ausbreiten
ίο und zu einem Kristallbruch führen, sowie der geringen
Koerzitivkraft und des geringen Rauschabstandes eines hieraus hergestellten Magnetkopfes erfordert das
Ausrichten der Vorderfläche des Magnetkopfes mit den geeigneten Kristallebenen und richtungen einen
erheblichen fertigungstechnischen Aufwand, der derartige Köpfe langwierig herzustellen und damit teuer
macht
Will man diese Nachteile einkristalliner Ferritköpfe durch den Einsatz polykristalliner Ferritköpfe umgehen,
muß man in Kauf nehmen, daß infolge der Korngrenzen
der Ferrit an der Berührungsfläche mit einem laufenden
abnutzen kann.
gegenüber einem Einkristallferrit auszunutzen, besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin,
einen polykristallinen Ferritkopf anzugeben, der an der Berührungsfläche mit Band bzw. Platte nicht bröckelt
und sich nicht abnutzt
Diese Aufgabe wird bei einem Ferritkern aus polykristallinem Ferritmaterial der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die Kristallite des Ferritmaterials mit im wesentlichen parallelliegenden kristallographischen (lll)-Ebenen angeordnet sind, und daß die
(lll)-Ebenen im wesentlichen parallel oder rechtwinklig zu der Kopfspiegelfläche liegen.
Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ferritkerns bei dem ein Ausgangsmaterial gemischt, die
Mischung durch einaxial aufgebrachten Druck kaltver
preßt und der Kaltpreßling zu einem festen Körper
gesindert wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial ein «-Fe2O3-Pulver enthält, dessen
Teilchen in Form dünner Scheibchen vorliegen, so daß die Kristallite des Sinterkörpers mit im wesentlichen
parallel zueinander liegenden (111)-Ebenen angeordnet
sind.
nunmehr ausführlich beschrieben.
F i g. 1 ist eine Perspektivansicht einer Idealform des a-Fe2O3-TeUChCnS, das als Bestandteil der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird;
F i g. 2 ist eine Perspektivansicht eines Ferrit-Magnet
kopfes, dessen Kopfspiegelfläche im wesentlichen
rechtwinklig zu den orientierten (lll)-Ebenen des kristallorientierten Ferrits liegt, wobei die Ebenen im
wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Bandes verlaufen.
fio Die- vorliegende Erfindung schafft einen Magnetkopf
mit einem Magnetkern mit aufgebrachter Wicklung, wobei der Kern im wesentlichen aus einem Ferritkörper
aus Kristalliten besteht deren (111)-Ebenen im wesentlichen parallel zueinander orientiert sind.
In der nachfolgenden Beschreibung soll der Ausdruck
»im wesentlichen orientierte (lll)-Ebenen« wie folgt
verstanden werden. Die Angabe »im wesentlichen orientierte (lll)-Ebenen« ist gleichbedeutend mit der
Angabe »{111)-Richtung«. Ein Material mit Fasertextur,
wie das bei der vorliegenden Erfindung verwendete, besteht aus Kristalliten, die jeweils eine gemeinsame
kristallographische Richtung (hier: die (lll)-Richtung)
aufweisen, die durch das gesamte Material hindurch s
parallel zu der Faserach.se, liegt Da die Ferrite in der
vorliegenden Erfindung kristallographisch gesehen eine kubische Struktur und acht kristallographische Richtungen haben, die der (11 l^-Richtung der Kristallstruktur
entsprechen, ist die (111)-Richtung aufzufassen als eine ,0
von acht äquivalenten Richtungen, wobei diese Richtung und die ihr entgegengesetzte parallel und die
anderen sechs Richtungen nicht parallel zur Faserachse liegen.
In dieser Beschreibung wurden die Begriffe »Fasertextur« und »Faserachse« bewußt vermieden, da sie zu
dem Irrtum Anlaß geben können, daß die Ferrite der Erfindung aus Faserbündeln bestehen und die Achsen
der Fasern im wesentlichen mit dt.· Faserachse übereinstimmen.
Bei dem Ferrit der Erfindung handelt es sich um einen Ferritkörper, der aus Kristalliten besteht, deren
kristallographische (llljhEbenen parallel zueinander
wesentlich orientiert sind.
Nach der vorliegenden Erfindung hat der Ferritkern, dessen Kopfspiegelfläche rechtwinklig zu dem im
wesentlichen orientierten (111)-Ebenen des Fe rrits liegt,
einen besseren Abriebwiderstand als ein Kopf aus einem üblichen dichten polykristallinen Ferrit.
Es wurde gefunden, daß der orientierte polykristalline Ferritkörper sich herstellen läßt, indem man die
Ausgangsmaterialien, d.h. ein «-Fe2O3-Pulver aus
dünnen sechseckigen Scheibchen nach F i g. 1 und anderen Substanzen in dem Verhältnis einer gegebenen
Ferritzusammensetzung, miteinander vermischt, die Mischung unter einaxialeiin Druck zu einem Preßkörper
verpreßt und sodann den Preßkörper zu einem festen Körper sintert
Das «-Fe2O3-Pulver (MIO) der in F i g. 1 gezeigten
besonderen Kristallform erhält man durch die Hydrothermalbehandlung von x-FeOOH-Pulver in Alkalilösungen. Abhängig von der Art der vorhergegangenen
Synthese des «-FeOOH und den hydrothermalen Bedingungen wird die Teilchengröße des MIO-Pulvers
variieren. Jedoch ist die Verteilung der Teilchengröße schmaL Das MIO-Pulver hat im allgemeinen einen
mittleren Durchmesser L\ (Korngröße) im Bereich von 0,1 bis 60 Mikrometer und ein Verhältnis des mittleren
Durchmessers L\ zur Dicke L2 von 3/1 bis 30/1. Die
Scheibenfläche 2 des MIO-Pulvers 1 ist im Idealfall sechseckig, aber viele der Teilchen des Pulvers haben
tatsächlich eine unregelmiißige Gestalt.
Die Scheibenfläche 2 des MIO-Teilchens fällt in die
kristallographische c-Ebene des «-FeÄ-Kristalls. Für
die Verwendung als Ausgangsmaterial für die vorliegende Erfindung ist ein Pulver mit einer mittleren
Korngröße von weniger als 60 Mikrometer geeignet, damit man einen gut orientierten polykristallinen
Ferritkörper erhält Vorzugsweise liegt die mittlere Korngröße des MIO-Pulvers im Bereich zwischen 0,1
bis 30 Mikrometer, optimal im Bereich von 0,5 bis 15 Mikrometer. Das Dickenverhältnis des MIO-Pulvers ist
vorzugsweise größer als 5/1, und es liegen in der Ausgangsmischung vorzugsweise nicht weniger als 55
Gew.-% MIO-Pulver vor, um einen gut orientierten fts polykristallinen Ferritkörpier zu erhalten.
Um eine ausgezeichnete Orientierung zu erreichen,
wird man weiterhin mindestens eines der
materialien aus der Gruppe y-MnOOH, «-FeOOH,
Co(OH)2, Mg(OH)2 und Ni(OH)2 entsprechend der
gewünschten Zusammensetzung auswählen. Spaltsubstanze:! der obigen Gruppe sind für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung ebenfalls einsetzbar, sofern die Spaltung die Form des Pulvers nicht ändert
Es wurde gefunden, daß die Korngrößen der anderen Ausgangssubstanzen als des Mio-Pulvers und der
Materialien aus der oben genannten Gruppe vorzugsweise kleiner sind und daß diese vorzugsweise mit
weniger als 35 Gew.-% des Gesamtansatzes der Ausgangssubstanzen vorliegen, um eine ausreichende
Orientierung zu erhalten. Nach der vorliegenden Erfindung vermischt man die zu einer gewünschten
Ferritzusammensetzung ausgewogenen Ausgangsmaterialien mit Wasser oder Alkohol — vorzugsweise in
größerer Menge als die der Ausgangsmaterialien selbst — zu einer homogenen Mischung. Dann bringt man die
Mischung in eine Preßform ein und preßt sie unter einaxialem Druck zu der gewünschten Form, in diesem
Preßkörper liegen die Scheibenflächen 2 des MIO-Pulvers im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des
einaxialen Drucks.
Der gepreßte Körper wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, zu einem dichten Sinterkörper gesintert und
dann auf Raumtemperaur abgekühlt, wodurch man einen (11 l)-orientierten Ferritkörper erhält.
Der (1 Umorientierte Ferritkörper besteht aus Kristalliten, deren (lll)-Ebenen im wesentlichen rechtwinklig zur Druckrichtung ausgerichtet sind.
Es wurde weiterhin gefunden, daß beim Vermischen der Ausgangsmaterialien sich ein orientierter Preßkörper auch ohne die Verwendung von Wasser oder
Alkohol erzielen läßt. Außerdem läßt sich, indem man einen hohen hydraulischen - isostatischen - Druck auf
den Preßkörper aufbringt, ein dichterer Körper erzielen, ohne daß Orientierungsänderungen bemerkbar
wären.
Weiterhin erhält man einen dichten und gut orientierten gesinterten Ferritkörper, wenn man den
Preßkörper unter Aufbringen einaxialen Drucks heißpreßt, dessen Richtung rechtwinklig zu den im
wesentlichen orientierten Scheibenflächen des MIO-Pulvers liegt, nämlich mit der Preßrichtung beim
Formen der Mischung. Um die Orientierung der Kristallite weiterzutreiben, wird man weiterhin vorzugsweise unter optimalen Bedingungen, sintern, d. h.
bei einer richtigen Sintertemperatur (beispielsweise 1000 bis 1400° C), einer richtigen Sinterdauer (beispielsweise 0,5 bis 10 Std.), einem Druck von beispielsweise
mehr als 50 kp/cm2, um einen Sinterkörper zu erhalten, dessen mittlere Korngröße mindestens doppelt so groß
ist wie die des MIO-Pulvers im Ausgangjmaterial. Den Orientierungsgrad der im wesentlichen orientierten
(lll)-Ebenen mißt man mit dem Röntgendiffraktionsverfahren, bei dem man die im wesentlichen orientierten
(lll)-Kristallebenen einer Feka-Strahlung aussetzt und
folgende Gleichung anwendet:
mit /mmm = lhl(hhh),
fi/ml
/ T (klm) und l(hhh)
als den integrierten Intensitäten der Beugungslinien
von den (klm)- bzw. (/i/ift)-Kristallebenen, die Beugungslinien bei Beugungswinkeln 2Θ
< 85° ergeben, wobei I°mmm und /]„,„, die entsprechenden Größen für
einen homogenen isotropen polykristallinen Ferritkörper sind. Vorzugsweise ist Q höher als 70%, und
insbesondere höher als 90%.
Sodann wird der (11 l)-orientierte dichte Ferritkörper
nach herkömmlicher Technik bearbeitet und glasverklebt, um einen Magnetkopf-Kern auszubilden, dessen
Konfspiegelfläche rechtwinklig zu den im wesentlichen
orientierten (111)-Ebene liegt (vgl. F i g. 2).
In dieser Figur besteht der Magnetkopf 3 aus einem Kern 5 aus dem (11 l)-orientierten dichten Ferritkörper,
einem Magnetspalt 4 aus Glas, einer Kopfspiegelfläche 7, die in Berührung steht mit dem Aufzeichnungsträger,
und einer Wicklung 6. In diesen Köpfen liegen die im wesentlichen orientierten (lll)-Ebenen rechtwinklig
zur Kopfspiegelfläche 7; in Fig.2 liegt die Fläche 8 parallel zu den im wesentlichen orientierten (lll)-Ebenen. Im Vergleich zu Magnetköpfen aus herkömmlichen
dichten Sinterferriten ist der Abriebwiderstand dieser Köpfe um etwa den Faktor 2 besser.
In der Figur sind die Flächen 8 und 9 im wesentlichen rechtwinklig zur Kopfspiegelfläche 7 gezeigt, um den
Aufbau des Kopfes leichter verständlich zu machen. In der Praxis ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich, daß
die Flächen 8 und 9 im wesentlichen rechtwinklig zur Kopfspiegelfläche 7 liegen. Seitenansichten der Flächen
8 und 9 können beispielsweise parallelogramm- oder trapezförmig sein. Desgleichen ist in der Praxis die
Kopfspiegelfläche 7 im allgemeinen gekrümmt. Der Ausdruck »im wesentlichen parallel zur Kopfspiegelfläche« ist also so aufzufassen, daß eine Tangente an der
Kopfspiegelfläche des praktisch ausgeführten Kopfes innerhalb eines Winkels von etwa 10° von der Ebene
liegt die im wesentlichen parallel zur Kopfspiegelfläche liegt. Der Ausdruck »im wesentlichen rechtwinklig zur
Kopfspiegelfläche« bedeutet, daß die Kopfspiegelfläche der Köpfe innerhalb des Toleranzwinkels von etwa 10°
rechtwinklig zu derjenigen Ebene liegt, die im wesentlichen rechtwinklig zur Frontfläche liegt.
Der Abriebwiderstand wurde nach folgendem Verfahren ausgewertet, vgl. F i g. 2: Der Magnetkopf 5 mit
einer Kernbreite L3 von 0,2 mm und einer Kernlänge L4
von 2,0 mm wurde in einen herkömmlichen Videorecorder eingesetzt, wobei die Relativgeschwindigkeit zu
einem Chromdioxidband 12 m/s betrug. Die relative Lage von Kopf und Band wurde so eingestellt, daß am
Magnetspalt die stärkste Berührung vorlag. Nach einer Prüfdauer von 100 Std. wurde die Höhe des Magnetspalts L5 gemessen und der Abriebwiederstand nach der
Beziehung (1— L5ZL5 0)-1 bestimmt, in der L5 die
ursprüngliche Höhe des Magnetspalts darstellt
Nach der vorliegenden Erfindung läßt sich das Bröckelproblem polykristalliner Magnetköpfe lösen,
wenn man den hier beschriebenen (lll)-orientierten
polykristallinen Ferrit für den Magnetkern nach F i g. 2 einsetzt Die Bröckelfestigkeit des Kopfes wird
bestimmt durch Vergleich mit einem Kopf aus herkömlichen dichten polykristallinem Ferrit, und zwar
nach folgendem Verfahren: Man läßt Magnetköpfe mit den oben angegebenen Abmessungen von einem
bei einer Relativgeschwindigkeit von
12 m/s reiben. Nach einer Prüfdauer von 300 Std.
werden die Zahl und die mittlere Größe der Fehlerstellen an den Kopfspiegelflächen der getesteten
Köpfe bestimmt. Die geprüften Köpfe wiesen erheblich weniger oder kleinere Fehlerstellen auf als die bei
herkömmlichen Ferritköpfen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß nur die
Kopfspiegelfläche 7 für die Abriebeigenschaften des Magnetkopfes wesentlich ist. Daher ist es erforderlich,
ίο mindestens einen Teil der Kopfspiegelfläche 7 aus dem
beschriebenen (1 Umorientierten polykristallinen Ferrit herzustellen.
Im folgenden werden Beispiele für bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
'■'
B e i s ρ i e I 1
164 g MIO, 46,5 g y-MnOOH und 39,0 g ZnO wurden
mit 500 ecm Wasser vermischt Die Mischung wurde unter einaxialem Druck von 500 kg/cm2 zu einer Scheibe
(Preßkörper) von 36 mm Durchmesser und 25 mm Höhe verpreßt.
Die Korngrößen des MIO-Pulvers lagen zwischen 4
und 16 Mikrometer, zum größten Teil zwischen 8 und 12
Mikrometer bei einem Mittelwert von etwa 10
Mikrometer. Das Verhältnis Durchmesser zu Dicke des
MIO-Pulvers betrug im Mittel 15/1. Die mittlere Korngröße des y-MnOOH betrug etwa 1 Mikrometer,
die des ZnO weniger als etwa 0,2 Mikrometer. Das y-MnOOH hatte eine Streifenform und ein Verhältnis
to von Länge zu Breite von etwa 10. Um die mittlere
Korngröße des y-MnOOH zu bestimmen, wurde die
Teilchenlänge gemessen. Das ZnO-Pulver war von unregelmäßiger Gestalt Der Preßkörper wurde in eine
Siliziumnitridform eingesetzt in der es in Tonerdepul
ver einer mittleren Teilchengröße von etwa 80
Mikrometer eingebettet wurde, und dann in einem Elektroofen mit Presse erhitzt Der Preßkörper wurde 1
Std. lang auf 12000C, dann 3 Std. lang auf 13500C
gehalten und während der letzten 2^ Std. der
3stündigen Dauer mit 300 kg/cm2 einaxial gepreßt, und
zwar in der gleichen Richtung wie der einaxiale Druck beim Vorpressen.
Sodann wurde der heißgepreßte Körper ohne Druck auf Raumtemperatur ofengekühlt Der resultierende
heißgepreßte Körper hatte eine Porosität von weniger als 0,1 VoL-%, eine mittlere Korngröße von etwa 100
Mikrometer und eine (111)-Orientierung von
<?=-100%.
Ein Magnetkopf wurde in der vorgenannten Form durch In-Scheiben-Schneiden, Polieren und Glasverkleben des nach Beispiel 1 erhaltenen heißgepreßten
orientierten polykristallinen Ferrits hergestellt Die Kopfspiegelfläche 7 des Kopfes lag rechtwinklig zu den
im wesentlichen orientierten (111)-Ebenen, die Laufrichtung des magnetischen Aufzeichnungsträger parallel zu
diesen; vgl. Fig.2. Der Abriebwiderstand betrug etwa
5,9, ein im Vergleich zum Wert von 3Ä der mit einem
Magnetkopf aus üblichem heißgepreßten Ferrit erhal
ten wurde, vorzügliches Ergebnis.
Aus dem heißgepreßten orientierten polykristallinen
Ferrit des Beispiels 1 wurde ein weiterer Magnetkopf in der oben angegebenen Gestalt durch In-Scheiben-Schneiden, Polieren und Glasverkleben hergestellt Die
Kopfspiegelfläche 7 des Kopfes war rechtwinklig zu der im wesentlichen orientierten (lll)-Ebene ausgerichtet
die Laufrichtung eines Magnetbandes lag ebenfalls rechtwinklig zu dieser (vgl. F i g. 2).
Dieser Kopf wurde nach dem oben beschriebenen Verfahren auf Abriebfestigkeit untersucht; sie betrug
etwa 7.5. Dieser Wert und das Ergebnis des Beispiels 2 beweisen, daß ein Kopf aus dem kristallorientierten
polykristallinen Ferritmaterial der Erfindung in seiner Abriebfestigkeit einem Kopf aus herkömmlichem
Ferritmaterial um einen Faktor von etwa 2 überlegen ist (3,8 im obigen Beispiel).
Ein weiterer Kopf wurde in der angegebenen Gestalt aus dem Ferrit des Beispiels 1 durch In-Scheiben-Schneiden,
Polieren und Glasverkleben hergestellt und an ihm ein Abriebtest nach dem oben beschriebenen
Verfahren durchgeführt. Das Ausmaß des Abbröckeins wurde nach 300stündiger Testdauer durch Bestimmen
der Zahl und der mittleren Größe der Fehlerstellen ermittelt.
Die Gesamtzahl der Fehlerstellen betrug etwa 60, ihre mittlere Größe etwa 2 Mikrometer, während die
Werte bei einem Kopf aus gewöhnlichem polykristallinem Ferrit 110 bzw. 8 Mikrometer waren.
Der nach Beispiel 1 hergestellte Preßkörper wurde mit einer dünnen Gummifolie straff umwickelt und in ein
Hochdruckgefäß eingebracht. Der umwickelte Preßkörper wurde unter einem hydraulischen Druck von
3000 kp/cm2 zu einem dichten Körper verdichtet, dieser dann auf 14000C erhitzt, 3 Std. lang in einer
Stickstoffatmosphäre gesintert und dann in der Schutzatmosphäre auf Raumtemperatur ofengekühlt.
Der so erhaltene gesinterte Körper hatte eine Porosität von etwa 1%, eine mittlere Korngröße von etwa 25
Mikrometer und eine(111)-Orientierung von<? = 80%.
Ausgangsmaterialien der Zusammensetzung des Beispiels 1 wurden homogen ohne Wasser oder Alkohol
vermischt. Die Mischung wurde geformt und gepreßt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Der so erhaltene
Sinterkörper hatte eine Porosität von etwa 0,2%, eine mittlere Korngröße von 90 Mikrometer und eine
(111)-Orientierung von Q = 99%.
Mischungen von Ferritzusammensetzungen nach Tabelle 1 wurden auf die gleiche Art hergestellt, wie es
im Beispiel 1 beschrieben ist. Die mittleren Korngrößen von MnCoj und NiO waren etwa 0,05 bzw. 0,1
Mikrometer.
Die anderen Ausgangsmaterialien waren die des Beispiels 1. Die Heißpreßparameter wurden so eingestellt,
daß die mittleren Korngrößen des heißgepreßten Materials zwischen 90 und 130 Mikrometer lagen, mit
Ausnahme des ersten und der beiden letzten Durchgänge der Tabelle 1, bei denen die mittlere Korngröße
zwischen 30 und 40 Mikrometer lag.
| !'mbe Nr. | MIO | ZnO | ; -MnOOIl | MnCO, | NIO | Orientic- rungsgrad |
Mittlere Korn
größe des Ferrilkörpers |
| l'v„| | 1%) | (%) | 1%) | (%) | %l | (μ) | |
| 7-! | 65 | 35 | _ | _ | 71 | 30 | |
| 7-2 | 65 | 25 | 10 | - | - | 99 | 100 |
| 7-3 | 65 | 15 | 20 | - | - | 100 | 130 |
| 7-4 | 55 | 35 | 10 | - | - | 90 | 90 |
| 7-5 | 55 | 25 | 20 | - | - | 94 | 120 |
| 7-6 | 55 | 35 | - | 10 | - | 75 | 90 |
| 7-7 | 55 | 25 | - | 20 | - | 80 | 110 |
| 7-8 | 65 | 25 | - | 10 | - | 93 | 100 |
| 7-9 | 65 | 15 | - | 20 | - | 90 | 110 |
| 7-10 | 65 | 20 | - | - | 15 | 70 | 30 |
| 7-11 | 65 | 20 | 5 | _ | 10 | 76 | 40 |
In der Tabelle 1 sind die Mengen der Ausgangsmaterialien in Gew.-% und die Verhältnisse auf der Basis
einer Reinheit von 100% angegeben.
Eine Ferritzusammensetzung nach Beispiel 1 wurde zubereitet Die mittlere Korngröße des in diesem
Beispiel verwendeten MlO-Pulvers war etwa 10 Mikrometer. Mit Ausnahme der Heißpreßbedingungen
wurden die Sinterkörper auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt Die Heißpreßbedingungen wur
den so eingestellt, daß sich Sinterkörper mit verschiedenen
mittleren Korngrößen ergaben.
| 9 | lleilJprdS- /c\l |
23 30 290 | Mittl. Korngröße |
10 | Abrieb widerstand |
|
| Tabelle 2 | (h) | (U) | ||||
| Probe Nr. | lleiUprcß- temperatur |
3 | Porosität | 20 | Orientierungs grad |
5 |
| (C) | 3 | (%) | 70 | (%) | 6,2 | |
| 8-1 | 1250 | 3 | ~(),l | 30 | 75 | 7,5 |
| 8-3 | 1325 | 3 | -0,1 | 100 | 88 | 7,5 |
| 8-2 | 13(H) | -0,1 | 85 | |||
| 8-4 | 1350 | <(),! | 100 | |||
Die Tabelle 2 zeigt die Porosität, mittlere Korngröße,
den Orientierungsgrad und den Abriebwiderstand von unter verschiedenen Heiopreßbedingungen hergestellten
Sinterkörpern. Der Abriebwiderstand wurde auf die gleiche Weise ermittelt wie in Beispiel 3. Tabelle 2 zeigt
klar, daß ein Sinterkörper mii größerem Korn im allgemeinen eine bessere Orientierung und einen
besseren Abriebwiderstand aufweist.
Dichte Sinterkörper wurden nach Beispiel 1 hergestellt Bei den ersten beiden Durchgängen wurde ein
einaxialer Druck von 2000 kg/cm2 anstatt 300 kg/cm2 aufgebracht In diesem Beispiel wurden MIO- Pulver mit
verschiedenen Korngrößen eingesetzt, um den Orien-
tierungsgrad des gesinterten Ferritkörpers einzustellen. Die mittleren Korngrößen der MIO-Pulver und der
erhaltenen Ferritkörper sind in Tabelle J angegeben. Die Porosität dieser Ferrite war geringer als 0,2%.
| Probe Nr. | Midiere Korn | Mittlere Korn | Orientie |
| größe des MIO | größe des | rungsgrad | |
| Ferritkörpers | |||
| (μ) | (μ) | (%) | |
| 9-1 | 0,3 | 120 | 95 |
| 9-2 | 0,5 | 110 | 99 |
| 9-3 | ) | 130 | 100 |
| 9-4 | 5 | 130 | 100 |
| 9-5 | 10 | 100 | 100 |
| 9-6 | 1:5 | 110 | 99 |
| 9-7 | 30 | 75 | 95 |
| 9-8 | 60 | 70 | 70 |
Beispiel 10
Kaltgepreßte Körper wurden nach Beispiel 1 hergestellt In diesem Beispiel waren die Ausgangsmaterialien
jedoch MIO-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 15 Mikrometer und eine Verbindung M aus der
Gruppe Λ-FeOOH, Ni(OH)2, Mg(OH)2 und Co(OH)2.
Das «-FeOOH-PuIver ist nadeiförmig, die anderen
Pulver bestehen aus dünnen rechteckigen Scheibchen. Um ein Ferrit FejO4 herzustellen, wurde in einer
reduzierenden Atmosphäre gesintert und die kaltgepreßten Körper dann heißgepreßt. Die erzielten
Ergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.
Probe Nr.
Ferrit
Verbindung M
Mittl. Größe
von M
von M
Porosität Mittl. Korn- Orientierungs
größe grad
| 10-1 | Fe3O4 | H-FeOOH | 1,0 | -> | 20 | 73 |
| 10-2 | NiFe2O4 | Ni(OH)2 | 0,3 | <0,2 | 75 | 90 |
| 10-3 | MgFe2O4 | Mg(OHi)2 | 0,5 | <0,2 | 70 | 77 |
| 10-4 | CoFe2O4 | Co(OH)2 | 0,3 | <0,2 | 70 | 85 |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Ferritkern für einen Magnetkopf aus polykristallinem Ferritmaterial aus Kristallite», wobei der
Kern eine Kopfspiegelfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallite des
Ferritmaterials mit im wesentlichen parallelliegenden kristallographischen (111)-Ebene η angeordnet
sind, und daß die (lll)-Ebenen im wesentlichen parallel oder rechtwinklig zu der Kopf:>piegeifläche
liegen.
2. Verfahren zur Herstellung eines Ferritkerns nach Anspruch 1, bei dem ein Ausgangsmaterial
gemischt, die Mischung durch einaxial aufgebrachten Druck kaltverpreßt und der Ksltpreßling zu
einem fesien Körper gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgang.smaterial ein
A-Fe2O3-PuIvCr enthält, dessen Teilchen in Form
dünner Scheibchen vorliegen, so daß die Kristallite des Sinterkörpers mit im wesentlichen parallel
zueinander liegenden (111)-Ebenen angeordnet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das «-Fe2O3-Pulver eine mittlere
Korngröße im Bereich von 0,1... 60 μ hut
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das A-Fe2O3-Pulver im Ausgangsmaterial zu nicht weniger als 55 Gew.-% vorliegt
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial mindestens eine
Verbindung aus der Gruppe enthält, die besteht aus y-MnOOH, ot-FeOOH, Co(OH)2, Mg(OH)2, Ni(OH)2
und den aus der Zersetzung dieser fünf Substanzen erhältlichen Verbindungen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ot-Fe2O3-Pulver und die mindestens
eine Verbindung aus der Gruppe im Ausgansmaterial zu nicht weniger als 65 Gew-% vorliegen.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltpreßling vor
<iem Sintern durch Aufbringen eines hohen isostatischen Drucks zu einem dichteren Körper weiterverdichtet wird.
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |