DE2452671A1

DE2452671A1 - Kugelfoermige, hohlraumfreie ferritpartikelchen

Info

Publication number: DE2452671A1
Application number: DE19742452671
Authority: DE
Inventors: Jun Morris M Deyoung; Dennis Diorazio; Jun Jess R Walrath
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1974-11-06
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE2452671B2; FR2254536B1; DE2452671C3; ES432203A1; IT1026878B; JPS5090996A; NL7415657A; FR2254536A1; SE397887B; GB1481711A; CA1054837A; BR7409417A; SE7415379L

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPI.. ING. W. EITLE · DH. HER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTABrWl-LTB

D-8000 München ei . Arabellastrasse 4 · telefon (08ii) 9ii087

26 o63

XEROX Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Kugelförmige,hohlraumfreie Ferritpartikelchen

Die Erfindung betrifft allgemein die Elektrostatografie und insbesondere ein Verfahren für die Herstellung von Ferritträgermaterialien, diese Ferritträgermaterialien selbst und die Verwendung solcher Ferritmaterialien in der Elektrostatografie.

Ferritmaterialien haben zunehmende Bedeutung in der Elektronikindustrie und in der elektrostatografischen Technik. Ihre Verwendung als magnetische Kernmaterialien mit niedriger Leitfähigkeit und als Trägermaterialien in elektrostatografischen Entwicklermaterialien ist gut bekannt. Ferrite können im

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allgemeinen kurz als Verbindungen von magnetischen Oxyden beschrieben werden, die Eisen als Hauptmetallkomponente enthalten. Das bedeutet also, dass Verbindungen aus dreiwertigem Eisenoxyd, Fe₃O₃, die aus basischen Metalloxyden der allgemeinen Formel MFeO₂ oder MFe₃O₄, in denen M ein mono oder divalentes Metall ist.,, gebildet werden und die Eisen im Oxidationsstadium von +3 enthalten Ferrite sind. Ferrite werden auch als Ferrospinelle bezeichnet, da sie die gleiche Kristallstruktur des Minerals Spinel MgAl₃O₄ aufweisen. Jedoch sind nicht alle Ferrite magnetisch, wie beispielsweise ZnFe₃O₄ und CdFe₃O₄. Dieses Fehlen der magnetischen Eigenschaften hängt von der Konfiguration der Ferritgitterstruktur ab. Einige Ferrite, wie beispielsweise Magnetobarit, BaFe.2⁰IQ' ^^ie P^erm^- nente magnetische Eigenschaften aufweisen, werden auch als "harte" Ferrite bezeichnet. Es ist schwer, "harte" Ferrite zu magnetisieren und zu entmagnetisieren, so dass dieser Ferrittyp bei permanenten Magneten erwünscht ist. Ein "weicher" Ferrit hat die gegenteilige Eigenschaft; es kann leicht magnetisiert und entmagnetisiert werden. Je "weicher" das Ferritmaterial ist, desto besser ist es für verschiedene elektrische Vorrichtungen, in welchen die Magnetisierung pro Zeiteinheit oft umgekehrt werden muss, geeignet. Wenn man die Charakteristika eines "harten" Ferrits und eines "weichen" Ferrits als Kurve aufzeichnet, in welcher das angelegte Magnetfeld die horizontale Achse und die Gesamtmagnetisxerung die vertikale Achse bilden, erhält man eine charakteristische Kurve, die einem dicken S gleicht und de als Hystereseschleife bekannt ist. Ein "hartes" Ferrit hat eine breite Hystereseschleife, und ein "weiches" Ferrit hat eine enge Hystereseschleife. Da jede Durchquerung einer Schleife einen Energieverlust bedeutet, ist eine schmale Schleife in Vorrichtungen erwünscht, in denen die Magnetisierung oft umgekehrt werden muss.

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Die Ferritmaterialien mit Hauptinteresse in der elektrostatischen Technik sind die "weichen" Ferrite. Die "weichen" Ferrite können weiterhin dadurch charakterisiert werden, dass sie magnetische, polykristalline, keramische Materialien mit hohem Widerstand sind, wie beispielsweise innige Gemische aus Nickel, Mangan, Magnesium, Zink, Eisen oder anderen geeigneten Metalloxyden mit Eisenoxyd. Beim Brennen oder Sintern nehmen die Oxydgemische eine besondere Gitterstruktur ein, die die magnetischen und elektrischen Eigenschaften des hergestellten Ferrits bestimmt.

Die Bildung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von Fotoleitermaterialien mit Hilfe von elektrostatischen Vorrichtungen ist bekannt. Das elektrostatografxsche Grundabbildungsverfahren, wie es von CF. Carlson in der US-PS 2 297 691 beschrieben wird, betrifft die Anlegung einer elektrostatischen Ladung an eine fotoleitfähigen Isolierschicht, die Belichtung der Schicht mit einem Licht-Schatten-Bild, um die Ladung in den Bereichen der Schicht zu zerstreuen, die dem Licht ausgesetzt waren und die Entwicklung der elektrostatischen, latenten Abbildung bzw. des elektrostatischen, latenten Bildes durch Aufbringen eines fein verteilten elektroskopischen Materials auf die Abbildung, wobei das elektroskopische Material in der Literatur allgemein mit Toner bezeichnet wird. Der Toner wird im allgemeinen von den Bereichen der Schicht angezogen, die eine Ladung beibehalten, wodurch ein Tonerbild bzw. eine Tonerabbildung entsteht, die dem latenten, elektrostatischen Bild entspricht. Dieses Puderbild kann dann auf eine Trägeroberfläche, wie beispielsweise Papier, übertragen werden. Das übertragene Bild kann anschliessend mit Hilfe von Wärme auf der Trägeroberfläche permanent fixiert werden. Anstelle der Bildung eines latenten Bildes durch gleichmässige Aufladung der fotoleitfähigen Schicht und Belichten der Schicht

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mit einem Licht-Schatten-Bild kann man auch ein latentes Bild bilden, indem man die Schicht in der Bildstruktur auflädt. Das Puderbild kann auf der fotoleitfähigen Schicht fixiert werden, wenn der Schritt der Puderbildübertragung eliminiert werden soll. Für die oben genannte Fixierung mit Hilfe von Wärme können andere geeignete Fixiermittel, wie beispielsweise Lösungsmittelbehandlung oder Aufbringung eines Überzuges,ausgewechselt werden.

Es sind mehrere Verfahren für die Aufbringung der elektroskopischen Partikelchei auf das zu entwickelnde, latente, elektrostatische Bild bekannt. Ein Entwicklungsverfahren, wie es von E.N. Wise in der US-PS 2 618 552 beschrieben wird, ist unter dem Namen Kaskadenentwicklungsverfahren bekannt. In diesem Verfahren wird ein Entwicklungsmaterial, das aus relativ grossen Trägerpartikelchen, die mit fein zerteilten Tonerpartikelchen elektrostatisch überzogen sind, besteht,auf die das latente, elektrostatische Bild tragende Oberfläche aufgebracht und mit Hilfe einer Walze oder einer Kaskade aufgetragen. Die Zusammensetzung der Trägerpartikelchen ist so gewählt, dass die Tonerpartikelchen auf die gewünschte Polarität tribo-elektrisch aufg'eladen werden. Während das Gemisch mit Hilfe einer Walze oder Kaskade auf die das Bild bzw. die Abbildung tragende Oberfläche aufgebracht wird, werden die Tonerpartikelchen elektrostatisch gelagert und an den geladenen Bereichen des latenten Bildes befestigt, während sie an den ungeladenen oder Hintergrundbereichen des Bildes nicht abgelagert werden. Die meisten der Tonerpartikelchen, die irrtümlicherweise auf dem Hintergrund gelagert wurden, werden durch den sich drehenden Träger entfernt. Diese Tatsache der Entfernung ist offensichtlich der elektrostatischen Anziehung zwischen dem Toner und dem Träger zuzuschreiben, die gxösser ist als die Anziehung zwischen dem Toner und dem nicht geladenen Hintergrund. Das

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Trägermaterial und überschüssiger Toner werden dann in den Kreislauf zurückgeführt. Dieses Verfahren ist ausserordentlich gut für die Entwicklung von Abbildungen mit Linien bzw. Zeilen.

Ein weiteres Verfahren zur Entwicklung latenter, elektrostatischer Bilder ist das Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, wie es beispielsweise in der US-PS 2 874 o63 beschrieben wird. In diesem Verfahren wird ein Entwicklermaterial, das einen Toner und magnetische Trägerpartikelchen enthält, durch einen Magneten getragen. Das Magnetfeld des Magneten bewirkt die Ausrichtung des magnetischen Trägers in eine bürstenähnliche Konfiguration. Diese"Magnetbürste" ist mit der elektrostatischen, die Abbildung tragenden Oberfläche gekuppelt und die Tonerpartikelchen werden von der Bürste mittels elektrostatischer Anziehung auf das latente Bild gezogen. Es kann also ein Entwicklergemisch vorliegen, das ein Tonermaterial und ein Trägermaterial, welches aus Partikelchen besteht, die magnetisch anziehbar sind, besteht. Deshalb wurden Eisen und magnetische Ferritmaterialien als Trägermaterial in der elektrostatografischen Technik verwendet.

Bisher wurden Ferritmaterialien im allgemeinen nach Trockenoder Nassverfahren hergestellt. Das Trockenverfahren betrifft das innige Mischen von reinen Oxyden oder Carbonaten der gewünschten Metallkomponenten und das Reagieren des Gemisches bei erhöhten Temperaturen zur Bildung der gewünschten Struktur. Dieses Verfahren erfordert ein sorgfältiges Zermahlen der Oxyde oder Carbonate, die im allgemeinen in einer Flüssigkeit dispergiert sind in Kugelmühlen, bis ein wirksamer Vermischungsgrad erreicht ist. Das Gemisch wird im allgemeinen danach getrocknet, granuliert, zur Bildung der gewünschten Struktur vorgesintert, widderholt gemahlen, um eine geeignete Verteilung der Partikelgrössen zu erhalten, mit-einem Bindematerial verpresst oder verdichtet und schliesslich gesintert

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oder erneut bei Temperaturen gebrannt, die oberhalb der Temperatur der Vorsinterung liegen. Dieses Verfahren ist insofern unerwünscht, da es zu Ferritmaterial mit grossen Kristallen oder Korngrössen führt, die einen hohen Temperaturkoeffizienten der Durchlässigkeit oder eine herabgesetzte Temperaturstabilität aufweisen. Das Nassverfahren betrifft im allgemeinen die Bildung eines innigen Gemisches der gewünschten Komponenten durch gemeinsame Ausfällung aus einer Lösung. Im allgemeinen werden die Komponenten als Nitrate gelöst und als Hydroxyde, Carbonate oder Oxalate gemeinsam ausgefällt. Nach dem Filtrieren und Waschen wird das Produkt dann vorgebrannt, wiederholt gemahlen, in Korngrösse gebracht, mit Hilfe eines Bindemittels verdichtet und schliesslich gesintert oder bei Temperaturen oberhalb der Vorsintertemperaturwiederholt gebrannt. Dieses Verfahren hat ebenfalls den Nachteil, dass es zu Ferritmaterialien mit grossen Kristallen oder Korngrössen führt, die einen hohen Temperaturkoeffizienten der Durchlässigkeit oder eine herabgesetzte Temperaturstabilität aufweisen. Sowohl das Trocken- als auch das Nassverfahren haben weitere Nachteile insofern, als sie die Verdichtung des Produktes mit Hilfe eines Bindemittels vor dem letztlichen Brennen erforderlich machen. Diese Verdichtung ist zeitraubend und teuer und begrenzt die Erhitzungstemperatur; ausserdem wird dadurch die Agglomeration von Kügelchen zu Kügelchen und das Haften von Kügelchen an den Oberflächen der Sintervorrichtung bewirkt.

Es sind andere Verfahren zur Herstellung magnetischer Pulver bekannt, wie beispielsweise die Herstellung einer pulverigen Legierung und die mechanische Disintegration der Legierung zu magnetischen Teilchen und das Durchblasen der magnetischen Teilchen durch eine Reduktionsgasflamme bei einer Temperatur, die ausreicht, die Partikelchen zur Kugelform zu verschmelzen, das Abkühlen und Sammeln der so erhaltenen Teilchen, wie es in der US-PS 2 186 659 beschrieben wird. Obwohl gemäss diesem

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Verfahren kugelförmige Partikelchen hergestellt werden können, ist im allgemeinen ein schützender Gasstrom, wie beispielsweise aus Wasserstoff oder Stickstoff, erforderlich, um unerwünschte Reaktionen, wie beispielsweise die Oxydation der Partikelchen zu vermeiden. Ausserdem muss das aus der Kugelmühle kommende Produkt in einer komprimierten Gasflamme in die Kugelform überführt werden, und das kugelförmige Material in einem Flüssigkeitsbad aufgefangen werden. Ausserdem muss das so hergestellte kugelförmige Material im allgemeinen in einer Knetmaschine mit einem Bindemittel, wie beispielsweise ein künstliches Harz, das verfestigt werden kann, vermischt werden. Nach dem Trocknen muss das Material auf geeignete Art und Weise komprimiert werden.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Ferritkügelchen wird von A. Berg et al in der anhängigen US-Anmeldung, Serial Nr. 16o 8983, eingereicht am 8. Juli 1971, beschrieben. Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren betrifft die Herstellung von Ferritmaterial durch Herstellung einer Aufschlämmung von Metalloxyden in einer Flüssigkeit, durch Sprühtrocknen der Aufschlämmung aus Metalloxyden zur Herstellung von Metalloxydteilen und das Sintern der Metalloxydperlen zur Herstellung von Ferritperlen. Es wurde jedoch gefunden, dass ein wesentlicher Teil der nach diesem. Verfahren hergestellten Ferritperlen charakteristische Hohlräume oder Vertiefungen in den getrockneten Partikelchen aufwies, obwohl Ferritperlen von kugelförmiger Gestalt und mit kontinuierlichem Oberflächenbereich erwünscht waren. Frühere Versuche, die Anzahl der Hohlräume in -den gemäss diesem Verfahren hergestellten Ferritperlen zu reduzieren oder ganz zu eliminieren, waren nicht erfolgreich. Da bisher bekannte Verfahren zur Herstellung von Ferrit in ein oder mehrerer Hinsicht Nachteile aufwiesen, bestand weiterhin ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung verbesserter Ferrite und nach

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verbesserten Ferritmaterialien.

Es ist daher Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren und Ferritprodukte zu entwickeln, die die oben genannten Nachteile nicht mehr aufweisen.

Es ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren zu entwickeln, welches Hohlräume oder Vertiefungen in Ferritmaterialien, die durch Sprühtrocknung hergestellt werden, reduziert oder eliminiert.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren zu schaffen, gemäss welchem Ferritperlen hergestellt werden können, die eine Kugelform und eine kontinuierliche Oberfläche aufweisen.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren zu schaffen, gemäss welchem verbesserte Ferritpartikelchen gewünschter Teilchengrösse und geregelter Grössenverteilung hergestellt werden können.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren zu schaffen, gemäss welchem verbesserte Ferritträgerpartikelchen hergestellt werden können, die stabilere und gleichförmigere elektrostatografische Eigenschaften aufweisen wie die bisher bekannten.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren zu schaffen, gemäss welchem elektrostatografische Ferritträgermaterialien mit im wesentlichen kugelförmigem Aussehen ohne Zusatz eines Bindemittelmaterials hergestellt werden können.

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Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ferritherstellungsverfahren und elektrostatografische Ferritträgermaterialien zu schaffen, die bekannten Ferritherstellungsverfahren und elektrostatografischen Ferritträgermaterialien überlegen sind.

Diese und viele andere Ziele werden durch die vorliegende Erfindung erreicht. Die vorliegende Erfindung soll in der nachfolgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen genauer dargestellt werden.

Fig. 1 . ist eine perspektivische Darstellung eines ferritbildenden Metalloxydgemisches, das aus einer Aufschlämmung mit einer Viskosität von etwa 9.OOO cp bei etwa 23 C sprühgetrocknet wurde; die Darstellung zeigt, dass die Perlen eine diskontinuierliche Oberfläche und Hohlräume im Inneren aufweisen.

Fig. 2 und 3 sind perspektivische Darstellungen eines ferritbildenden Metalloxydgemisches, das aus einer Aufschlämmung mit einer Viskosität von etwa 131.ooo cp bei etwa 23°C sprühgetrocknet wurde; die Darstellungen zeigen, dass die Perlen im Inneren hohlraumfrei sind,und dass sie kontinuierliche Oberflächen aufweisen.

Die oben genannten Ziele und andere werden dadurch erzielt, dass, allgemein gesprochen, eine Aufschlämmung von ferritbildenden Metalloxyden in einer Flüssigkeit hergestellt wird, wobei die Aufschlämmung eine Viskosität zwischen etwa 55ooo cp und etwa 14o.ooo cp bei 23°C aufweist, die Aufschlämmung aus Metalloxyden durch Zerstäuben getrocknet wird, um im wesentlichen kugelförmige Metalloxydperlen zu bilden,

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und dass die im wesentlichen kugelförmigen Metallpxydperlen •gesintert werden, um Ferritpartikelchen zu bilden, die im wesentlichen eine kugelförmige Gestalt und eine kontinuierliche Oberfläche aufweisen und die frei von inneren Hohlräumen sind. Somit können Ferritmaterialien mit den oben genannten erwünschten Eigenschaften gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden, in welchem die Viskosität der Aufschlämmung der ferritbildenden Metalloxyde bei 23°C bei wenigstens etwa 55.ooo cp bis zu etwa 14o.ooo cp liegt oder bei den praktischen Begrenzungen, die durch die Vorrichtung gegeben sind, die für die erfindungsgemässe Herstellung der Ferritmaterialien angewendet werden.

Die MetaUoxydmaterialien können zunächst nach der Basis der gewünschten Ferriteigenschaften ausgewählt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung eines hochtourigen Mischgerätes werden die Metalloxydausgangsamterialieh langsam zu einem Umbruchtank hinzugegeben, während ein Entflockungsmittel die Feststoffe kontinuierlich benetzt. Eine glatte, homogene Aufschlämmung wird im allgemeinen nach etwa 3o Minuten Rühren gebildet, wobei die Zeit von der Kapazität der Rührers und der Grosse des hergestellten Ansatzes abhängt. Wenn das fertige Ferrit aus verschiedenen Komponenten für die Verwendung als elektrostatografisches Trägerpartikelmaterial zusammengesetzt ist, ist es im allgemeinen erforderlich, eine innige Mischung der Metalloxydausgangsmaterialien gemäss diesen Aufschlämmungsherstellungsverfahren zu bewirken. Der aktuelle Mischungsgrad,der erreicht wird, kann durch die Wahl des verwendeten Gerätes und die Auswahl spezifischer Parameter für die Ausrüstung und/oder Aufschlämmungsbedingungen, wie beispielsweise Mischgeschwindigkeit, Mischzeit, Viskosität und Temperatur, gesteuert werden. Die Metalloxydausgangsmaterialien können in Aufschlämmungsform in jedem der

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folgenden Ausstattungstypen gemischt werden, wie beispielsweise eine Kugelmühle, vibrierende Kugelmühle, Rührer mit hoher Umdrehungszahl mit gegensätzlich laufenden Flügelrädern und Flügeln, Rührmischer, Dispergiervorrichtung mit hoher Geschwindigkeit (high speed dispersator) und andere geeignete Mischausrüstungen. Andererseits kann man auch die Metalloxydausgangsmaterialien trockai mischen und das trockene Gemisch zu eiriem späteren Zeitpunkt mit einem Flüssigkeitsmedium kombinieren. Nach dem Aufschlämmen werden die Aufschiämmungen im allgemeinen vorzugsweise gesiebt/ bevor sie durch Zerstäuben getrocknet werden, um das Vorhandensein grosser Feststoffpartikelchen, die zugegen sein können und die ejnen Druckzerstäuber verstopfen können, zu eliminieren.

Eine Zerstäubertrockenvorrichtung, die sowohl für die Zerstäubung mit Zerstäubungsdüse oder für die Zerstäubung mit Scheibenzerstäubung (spray, machine-disc atomization) geeignet ist, oder ein Äquivalent davon kann für die Trocknung der Aufschlämmung aus Metalloxydausgangsmaterialien verwendet werden. Ein besonders geeigneter Typ von Zerstäubungsmaschine ist eine. solche, die im wesentlichen einen geschlossenen Pumpkreiselmischer (closed pump impeller) darstellt, der mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird,und der iim allgemeinen mit Dreh-.zerstauber,-scheibe oder-rad bezeichnet wird. Das Gesamtsystem besteht im wesentlichen aus einer Kraft-Kühlmitte1-Schmierstütze, Starkstromkabeln, Flüssigkeitstransportschläuchen und einem variablen, hochtourigen Motorantrieb mit geschlossenem Kreiselmischer. Der-hochtourige Kreiselmischer benutzt die Energie der Zentrifugalkraft, um die Aufschlämmung zu zerstäuben. Die Teilchengrössenverteilung, die mit dieser Zerstäubungsmaschine erhalten wirVd, ist im allgemeinen eng begrenzt. Ausserdem können die Charakteristika des Produktes durch die Art der Zerstäubers, durch die Geschwindigkeit und durch die Lage in der Kammer in Relation zur Lufteinführung

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variiert werden. Wenn ein Drehzerstäuber zur Verarbeitung verwendet wird, sollte die Sprühtrocknung vorzugsweise eine grössere Durchmesserkonfiguration aufweisen, um ein Ankleben der zerkleinerten Metalloxydteilchen an den Wänden der Trockenkammer zu verhindern. Aufschlämmungen von Metalloxyden können mit Zweistoffdüsen zerstäubt werden, wenn die Zerstäubungskraft Druckluft ist,und mit Einstoffdruckdüsen, wenn die Zerstäubungskraft der Druck der Aufschlämmung selbst ist, die durch eine Düsenöffnung freigesetzt wird,und durch Zentrifugalzerstäuber mit Hilfe eines drehenden 'Rades oder einem anderen geeigneten Zerstäubungsverfahren. Die Zerstäubungsdrücke oder die Umdrehungsgeschwindigkeit im Falle von Radzerstäubung und die Beschickungsraten der Aufschlämmung können als Partialkontrolle der Partikelgrösse variiert werden. Es ist ausserdem möglich, die Teilchengrösse der sprühgetrockneten Metalloxydperlen durch Variieren der Feststoffanteile in der Beschickungsauf schlämmung zu steuern. Die Zerstäubungskraft und die Beschickungsrate sollten auf die Konfiguration, auf die Teilchengrösse und auf den volumetrischen Luftdunchfluss einer gegebenen Trockenkammer eingestellt werden, damit die zerkleinerten Partikelchen nicht die Trockenkammeroberflachen berühren, so lange sie noch feucht sind= Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren kann der Prozentanteil an Feststoffen in der Beschickungsaufschlämmung von etwa 4o bis etwa 80 Gew.-% aufgeschlämmter Oxyde in dem Flüssigkeitsmedium variieren. Wenn ein Entflockungsmaterial bzw. Dispergiermittel zu der Metalloxydaufschlämmung zugesetzt wird, kann die Konzentration des Entflockungsmittels von etwa o,ol bis 2,ο Gew.-%, bezogen auf die Oxydfeststoffe, ■variieren. Obwohl ein beträchtlicher Spielraum hinsichtlich der für die Aufschlämmung verwendeten Metalloxydpartikelteilchengrössen besteht, sind Metalloxydteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von weniger als etwa 24 micron bevorzugt, um hohe Absetzraten in der Aufschlämmung zu vermeiden.

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Es wurde gefunden, dass kein Bindemittelmaterial zu der als Beschickung verwendeten Aufschlämmung zugefügt werden muss, um die Form und die Integrität der zerstäubten Metalloxydperlen, die während der Sprühtrocknung und dem Auffangen gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren erhalten werden, beizubehalten. Es wurde gefunden, dass die Eliminierung eines Bindemittelmaterials während der Bildung von sprühgetrockneten Metalloxydperlen zu dichterem und stärkeren Ferritmaterial nach der Sinterung der sprühgetrockneten Perlen führte. Das Wegfallen von Bindemittelmaterial bei den sprühgetrockneten Metalloxydperlen wird bevorzugt, weil gefunden wurde, dass Bindemittel eine Agglomeration von Perle zu Perle oder das Anhaften der Perlen an den Oberfläähai der Vorrichtung während der Sinterung begünstigen. Die durch Sprühtrocknung hergestellten Metalloxydperlen können in Trockenkammern geeigneter Grosse gesammelt werden. Durch Sprühtrocknung hergestellte Metalloxydperlen wurden in einer Kammer von 76,2o cm (3o inches) im Durchmesser und 182,88 cm (6 feet) Höhe, mit einem volumetrischen Luftdur.chfluss von etwa 7,o77 m /min (25o cfm) gesammelt. Mit einem System dieses Types kann eine Sammelrate des Produktes von etwa 13,6 kg (3d pounds) pro Stunde aufrechterhalten werden. Die gleiche Metalloxydaufschlämmung kann in einer Kammer von 365,76 cm (12 feet) im Durchmesser und einer Höhe von 6o9,6o cm (2o feet) mit einem volumetrisehen Durchfluss von etwa 339,72 m /min (12.ooo cfm) getrocknet werden. Wenn dies letztere System angewendet wird, kann eine · Sammelrate des sprühgetrockneten Metalloxydmaterials von etwa 681,oo kg (15oo pounds) pro Stunde aufrechterhalten werden. Es wurde gefunden, dass beide Trockensystemtypen ein sprühgetrocknetes Metalloxydprodukt erzeugten, deren Teilchengrössenbereich für eine bestimmte, elektrostatografische Verwendung geeignet ist, und zwar beispielsweise solche mit einer Grössenordnung von 5o bis 5oo microns. Sowohl die Gleichstrom- als· auch die Gegenstromtrockensysteme ergaben ausserdem zufriedenstellende Produkte. Die Temperatur der Trockenluft konnte von

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etwa 2o4°C(4oo°F) bis etwa 482°C (9oo°F) an der Einlassöffnung und von etwa 93,3⁰C (2oo°F) bis etwa 371°C (7oo°F) an der Auslassöffnung unter Erhaltung zufriedenstellender Ergebnisse variieren.

Jeder geeignete Typ eines Sinterofens kann für die Sinterung gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden. Typische Sinterofen sind beispielsweise statische Öfen, Drehofen, Kanalöfen oder bewegte Bettöfen. Der statische Ofentyp wird im allgemeinen eine lange Stehzeit bewirken. Ein Sinterofen vom Typ eines Kanalofens wird im allgemeinen gleichförmige Produktenreaktion, eine feste Stehzeit und einen Durchlass hoher Kapazität bewirken. Während der Sinterung können spezielle Medien, wie beispielsweise eine den Fluss fördernde Substanz, wie z.B. Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd oder andere Materialien, hinzugefügt werden, in Kombination mit den Metalloxydperlen und zwar in einer Menge, die ausreicht,, um eine Agglomerierung der Perlen untereinander und um das Anhaften der Perlen an.der Ofenwand zu vermeiden. Im allgemeinen ist eine den Fluss fördernde Verbindung in einer Menge von etwa o,5 Gewichtsteilen bis etwa 2,ο Gewichtsteilen, bezogen auf das Gewicht der Metalloxydperlen, zugegen, um zufriedenstellende Ergebnisse zu ergeben. Vorzugsweise wird das den Fluss fördernde Mittel zu den Metalloxydperlen vor der Sinterung hinzugegeben und zwar in einer Menge von etwa 1 Gewichtsteil zu etwa 1 Gewichtsteil der Metalloxydperlen; die Teilchengrösse des den Fluss fördernden Mittels ist grosser als die Teilchengrösse der durch Sprühtrocknung hergestellten Metalloxydperlen, weil die Perlenzusammenballung untereinander und das Anhaften der Perlen an der Ofenwand im wesentlichen eliminiert wird. D.h. wenn die durch Sprühtrocknung hergestellten Perlen eine Grosse von etwa loo microns aufweisen, sollte die Grosse des den Fluss fördernden Mittels bei etwa 6oo microns liegen. Ein

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solches, den Fluss förderndes Mittel kann ebenfalls die elektrostatografischen Eigenschaften des Ferritträgermaterials beeinflussen. Um das Anhaften der Metalloxydperlen an den Wänden des Drehofens weiterhin zu verhindern, kann eine Abkratzvorrichtung allein oder in Kombination mit dem den Fluss fördernden Mittel verwendet werden. Auf jeden Fall sollte die Sinterung der Metalloxydperlen unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden, um die Form und die Teilchennatur der Perlen zu erhalten, während eine gleichmässige Ofenstehzeit bewirkt wird, um eine maximale Gleichmässigkeit der Perlen und der gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Wenn gesintertes Ferritmaterial in der elektrostatografischen Technik verwendet wird, ist es.erwünscht, dass das Ferritmaterial, wenn es als Träger angewendet wird, bestimmte Basiseigenschaften aufweist. Der Ferritträger sollte gleichmässige, elektrostatografische Eigenschaften, wie beispielsweise reibungselektrisches Ansprechen, magnetische Durchlässigkeit und elektrische Leitfähigkeit, aufweisen, um den Anforderungen der Maschinen zu genügen. Der Ferritträger sollte im wesentlichen gleichförmig in der Grosse sein und sollte aus genügend dichten Einzelperlen bestehen, um ein mögliches Anhaften der Perlen an dem Fotoreceptor auf ein Minimum zu begrenzen. Der Ferritträger sollte gleichmässige Oberflächencharakteristika mit einem Minimum an Oberflächenverunreinigung aufweisen. Ausserdem sollte der Ferritträger von gleichmässiger bzw. gleichförmiger Gestalt sein, mit einem Maximum an Rundheit und Kugelförmigkeit, mit kontinuierlicher Oberfläche und sollte frei von inneren Hohlräumen sein.

Das Brennen der durch Sprühtrocknung hergestellten Metalloxydperlen bei erhöhten Temperaturen, um eine Reaktion der Ferritkomponenten auszulösen, wird im allgemeinen bei zwischen etwa

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115o und etwa 16oo C Durchgeführt. Es können natürlich auch niedrigere und höhere Temperaturen verwendet werden, jedoch hängt dieses von der Verarbeitungszeit, dem Ofenmaterial der Konstruktion, das allgemein zugänglich ist, der Ferrit-Zusammensetzung und der erhaltenen Härte der gebrannten Perlen ab. Allgemein gilt, dass wenn ein Nickel-Zink-Ferritträgermaterial bei lloo C für weniger als eine Stunde gebrannt wird, das Trägermaterial Mängel in der mechanischen Widerstandsfähigkeit und der Feststoffreaktion aufweisen kann, während diese Schwächen nicht auftreten, wenn man bei höheren Temperaturen, wie beispielsweise 14oo°C oder 15oo°C brennt. Dies ist von besonderer Wichtigkeit im Hinblick auf die erhaltene mechanische Festigkeit des Trägermaterials. Um die gewünschten elektrostatografischen Trägereigenschaften, bezogen auf das Brennen, zu erhalten, sind die Brennzeit, die Brennatmosphäre und die Temperaturbeziehung wichtig, um die minimalen Brennbedingungen in Relation zur Perlenfestigkeit zu bestimmen. Optimale elektrostatografische Ferritträgereigenschaften werden bei Sintertemperaturen erhalten, die im Bereich von etwa 12oo°C bis etwa 13oo°C liegen, wobei die Stehzeit etwa.6o bis etwa 18o Minuten beträgt. Der bevorzugte Bereich der Sintertemperaturen liegt zwischen etwa 115o C¹ und etwa 15oo C und bei einer Stehzeit von etwa Io bis etwa 18o Minuten, weil die Ferritmaterialien magnetisch sind, eine polykristalline Spinelstruktur haben, einen hohen Widerstand aufweisen und ein maximales elektrostatografisches Ansprechen bewirken. Zufriedenstellende elektrostatografische Ferritträgereigenschaften werden bei Sintertemperaturen im Bereich von etwa 9oo C bis etwa 16oo C und mit einer Stehzeit von etwa 5 Minuten bis etwa 5 Stunden erhalten. Auf jeden Fall sollten die Sinterbedingungen ausreichen, die gewünschte polykristalline Spinelferritstruktur zu schaffen.

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Die verwendete Brennatmosphäre ist auch wichtig, insofern als sie den Sauerstoffgehalt beeinf-lusst und damit das Oxydationsstadium der Metallionen, die in der sich bildenden Kristallstruktur zugegen sind. Hierbei wird auch die Leitfähigkeit der Ferritträger durch eine sauerstoffreiche oder sauerstoffarme Atmosphäre beeinflusst. Ein Beispiel, welchen Einfluss die Brennatmosphäre haben kann, kann bei der Herstellung eines Ferro-Ferri-Ferrits aus Ferri-Oxyd demonstriert werden. Wenn.dieses Material unter oxydierender Atmosphäre, beispielsweise Raumatmosphäre oder Sauerstoffreicher Atmosphäre, gebrannt wird, werden minderwertige magnetische Eigenschaften erhalten, während das Brennen unter einer geeigneten reduzierenden Atmosphäre,die beispielsweise von etwa 1 bis etwa 8 Vol.-% Sauerstoff enthält, geeignete magnetische Eigenschaften ergibt.

Jede geeignete Grosse eines Sinterofens kann für die Sinterung gemäss dem erfindungsgemassen Verfahren verwendet werden. Statische oder Tunnelöfen werden bevorzugt, weil sie im allgemeinen eine beständige Stehzeit urid eine Gleichförmigkeit des Reaktionsproduktes bewirken. Metalloxydperlen, die gemäss dem erfindungsgemassen Verfahren durch Sprühtrocknung hergestellt wurden, können somit erfolgreich mit Hilfe eines statischen Ofens von Laborgrösse verarbeitet werden. Mengen in der Grössenordnung von Tonnen können in einem Tunnelofen verarbeitet werden, mit Hilfe von Gas oder Elektrizität mit hohen Durchlassraten gebrannt werden. Wenn eine Vorsinterung erwünscht ist, sind die bevorzugten Bedingungen das Vorsintern der durch Sprühtrocknung hergestellten Metalloxydperlen in einem Ofen bei etwa 9oo°C bis etwa 13oo°C mit einer Stehzeit von etwa Io bis 25 Minuten, weil diese Bedingungen eine Verstärkung und Verdichtung der Perlen bewirken, welche dazu beiträgt, dass die Perlen ihre Form und ihre Integrität während der letzten Sinterung beibehalten. Dieses Vorsinterverfahren erlaubt eine ausreichende Reaktionszeit, so dass die gewünschten elektrostatografischen und magnetischen·

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Eigenschaften des Ferritträgermaterials nach der letzten Sinterung gewährleistet sind. Nach der Sinterung bewirkt das Abkühlen mit einer Stehzeit von etwa 12 bis 15 Stunden im allgemeinen eine Überführung der Brenntemperatur auf die endgültige Kühltemperatur. Dieses Verfahren der Abkühlung bewirkt allgemeiln die Beibehaltung der gewünschten elektrostatografischen Eigenschaften der Ferritträgermaterialien. Die magnetische Durchlässigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und die Reibungselektrizität können durch Regelung der Abkühlungsrate geregelt werden. Die elektrische Widerstandsfähigkeit kann beispielsweise durch schnelles Abkühlen um 2 oder 3 Grössenordnungen herabgesetzt werden.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass kein Bindemittelmaterial oder Additiv ausser dem Entflockungsmittel der Beschickungsaufschlämmung aus Metalloxydausgangsmaterialien zugesetzt werden muss. Durch Sprühtrocknung hergestellte, kugelförmige Metalloxydperlen, die gemäss dem e.rfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, behalten unerwarteterweise ihre E'orm und Integrität während der Sprühtrocknung, während des
Auffanges, während der Klassifizierung und während der Sinterungsschritte bei. Die Abwesenheit von Bindemittelmaterial begünstigt das Verfahren insofern, als die Aufschlämmung weniger dazu neigt, die Düsenöffnungen unter Druck zu verstopfen und, was genauso wichtig ist, die Trocknungszeit nicht auf eine bestimmte Zeit zu limitieren. Das bedeutet, wenn ein Bindemittelmaterial zugegen ist, ist die Trocknungstemperatur im allgemeinen begrenzt, um einen Verlust des Bindemittels infolge Oxydation zu vermeiden. Ausserdem ermöglichen höhere Trocknungstemperaturen eine erhöhte Eingaberate an Aufschlämmung in den Sprüchtrockner. Wenn jedoch ein Bindemittel verwendet wird, kann dieses jedes geeignete, unbeständige bzw. flüchtige filmbildende Material enthalten. Typische unbeständige,filmbildende Bindemittel sind beispielsweise Polyvinylalkohol, Dextrin, Lignosulfonate und Methy!cellulose.

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Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wurde gefunden, dass es vorteilhaft ist, ein Entflockungsmittel bzw. Dispergiermittel zu verwenden, wenn die Metalloxydaufschlämmung hergestellt wird. Jedes geeignete Entflockungsmittel kann verwendet werden. Typische Entflockungsmittel sind beispielsweise das Amonium- oder Natriumsalz von Polymethacrylsäure, Brenzgallussäure, Gerbsäure und Huminsäure sowie die Salze einer gemischten Aryl-hydroxy-carbonsäure und einer komplexen anorganischen Säure. Das bevorzugte Entflockungsmittel ist das Natriumsalz von Polymethacrylsäure, weil es im allgemeinen die Herstellung einer konzentrierten Metalloxydaufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von bis zu etwa 80 Gew.-% in Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung, begünstigt. Trotz dieses bemerkenswert hohen Feststoffgehaltes kann die Beschickung aus der Metalloxydaufschlämmung in dsl Sprühtrockner gepumpt und zerstäubt werden, ohne dass ein Verstopfen der Druckdüse oder des Radzerstäubers auftritt. Wenn Perlen von etwa 5o bis etwa 4oo micron Grosse erwünscht sind, trägt der hohe Feststoffgehalt der Metalloxydaufschlämmung ausserdem dazu bei, eine solche Partikelgrösse zu erhalten. Ausserdem reduziert die hohe'Oxydkonzentration die Anfoderungen an Ausrüstung und Energie, die notwendig sind, um die Partikelchen zu bilden.

Jedes geeignete, pigmentierte oder gefärbte elektroskop!sehe Tonermaterial kann mit den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Ferrittragermaterialien verwendet werden. Typische Tonermaterialien sind beispielsweise Kopalharz, Sandaracharz (gum sandarac), Kolophonium, Cumaronindenharz (cumaronreindene resins), Asphalt, Gilsonit, Phenolformaldehydharze, terpentinharz-modofizierte Phenolformaldehydharze, Methacrylsäureharze, Polystyrolharze, Polypropylenharze, Epoxyharze, Polyethylenharze und deren Mischungen. Das bestimmte Tonermaterial, das angewendet werden muss, hängt offensichtlich von der Abtrennung der

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Tonerpartikelchen von den Ferritträgermaterialien in den triboelektrischen Serien ab. Wie aus der Literatur bekannt ist, ist eine ausreichende Trennung erforderlich, damit der Toner elektrostatisch auf der Oberfläche des Trägers haften kann. Unter den Patenten, die elektroskopische Tonerzubereitungen beschreiben, sind die US-PS 2 659 67o (Copley), US.PS 2 753 3o8 (Landrigan), US-PS 3 o79 342 (Insalaco), US-PS (Reissue) 25 136 (Carlson) und US-PS 2 788 288 (Reinfrank et al) zu nennen. Diese Tonermaterialien haben im allgemeinen einen durchschnittlichen Teilchengrössendurchmesser zwischen etwa 1 und etwa 3o micron. Allgemeingesprochen, befriedigende Ergebnisse werden erhalten, wenn etwa 1 Teil Toner mit etwa Io bis etwa 2oo Gewichtsteilen Trägermaterial ■verwendet werden.

Nickel-Zink-Ferrit-und Mangan-Zink-Ferritträgermaterialien, die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, werden bevorzugt, weil sie tribo-elektrische Eigenschaften haben, die zwischen 8 und 4o micro-coulombs pro Gramm Toner in Abhängigkeit von dem spezifischen, verwendeten Toner variieren. Im allgemeinen nimmt der tribo-elektrische Wert der Ferritträger ab, wenn die Menge an Eisenoxyd, die zugegen ist, erhöht wird. Wenn der Eisengehalt über die stöchiometrische Menge von zwei Molen pro Mol divalentem Metall erhöht wird und die Brenntemperaturen über 12oo C liegen, wird die Bildung von zweiwertigem Eisen ausgelöst. Die Gegenwart von zweiwertigem und dreiwertigem Eisen ergibt einen Anstieg in der elektrischen Leitfähigkeit der Ferritmaterialien. Somit kann die Menge an gebildetem, zweiwertigem Eisen und die Leitfähigkeit des Ferrits und der Hintergrund des gewünschten erhaltenen, entwickelten, latenten, elektrostatischen Bildes innerhalb weiter Grenzen gesteuert werden. Deshalb bewirkt ein Ferritträgermaterial mit hoher elektrischer Leitfähigkeit im allgemeinen ein entwickeltes, latentes, elektrostatisches Bild mit niedrigem Grundton (low background).

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Im allgemeinen nimmt die Fähigkeit, ein Ferritträgermaterial vom Niekel-Zink-Ferrittyp in einer Magnetbürstenkonfiguration magnetisch zu halten, ab, wenn in der Zusammensetzung das Nickel zu Zink Verhältnis abnimmt. Unter den verschiedenen Brennbedingungen tritt ein signifikanter Verlust an magnetic scher Durchlässigkeit bei Nickel zu Zink Verhältnissen von weniger als etwa o,3 auf. Bei Auswertungen in elekstrostatografischen Geräten wurde gefunden, dass die Nickel-Zink-Ferritträgermaterialien elektrostatografisch optimal ansprechen, wenn ein klares Verhältnis von Nickel zu Zink von etwa o,3 oder mehr in der Ferritzusammensetzung zugegen ist. Ausserdem zeigen Ferrite, die durch die Formel M^M-Fe 0-+ representiert werden, und die gemäss dem erfindungsgemäsen Verfahren hergestellt wurden, befriedigende elektrostatografische Eigenschaften, wenn sie als Träger für elektrostatografische Entwickler verwendet werden, wenn M- und M- zwischen etwa o,1 bis etwa o,9 Mol Metalloxyd enthalten, beispielsweise solche wie oben beschrieben, und sowohl M₁ und M2 zusammen 1,o ergeben und χ von etwa 1,4 bis etwa 4,ο Mol Eisen enthält. Alle Ferritträger besitzen eine magnetische Durchlässigkeit, die für das Magnetbürstenverfahren adequat ist, wenn sie etwa 5 Minuten bis etwa 5 Stunden lang bei Temperaturen zwischen etwa 9oo°C und etwa l'6oo°C gesintert wurden.

Gemäss dem Verfahren dieser Erfindung ist es möglich, kugelförmige, im wesentliche hohlraumfreie Metalloxydperlen durch Sprühtrocknung herzustellen, indem man eine Aufschlämmung von Metalloxydausgangsmaterialien ohne Zugabe eines Bindemittelmaterials zerstäubt und trocknet. Somit vermeidet dieses Verfahren die allgemein übliche Forderung, ein Bindemittelmaterial, wie beispielsweise ein künstliches Harz, mit einer Metalloxydaufschlammung zu vermischen, um Metalloxydperlen zu bilden, die keine Hohlräume aufweisen, eine kontinuierliche Oberfläche haben und die ihre Teilchenform und Integrität nach der Sprühtrocknung und dem Sintern für die Umwandlung zu Ferriten beibehalten.

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Dieses Verfahren macht auch das Zusammenpressen oder Verdichten der Metalloxydgemische vor der Sinterung überflüssig. Ausserdem können Brenntemperaturen von zwischen etwa 9oo°C und etwa 16oo°C angewendet werden für die Sinterung der sprühgetrockneten Metalloxydperlen, ohne dass eine wesentliche Agglomeration der Perlen miteinander auftritt, weil kein Bindemittelmaterial verwendet wird. Dieses Verfahren erlaubt auch die Lagerung der sprühgetrockneten Metalloxydperlen vor der Sinterung, ohne dass Probleme des Zusammenklebens, des Zerbrechens der Perlen oder ein signifikanter Verlust der physikalischen,chemischen und mechanischen Eigenschaften der Perlen auftritt. Das Anhaften der Perlen auf der Oberfläche der Sintervorrichtung wird ausserdem im wesentlichen vermieden. Es wurde ausserdem gefunden, dass Ferritmaterialien, die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurden, verbesserte Gleichförmigkeit der Partikelgrösse und verbesserte gleichmässige Verteilung der Partikelgrössen besitzen. Es wurde gefunden, dass die Gleichmässigkeit der Teilchengrösse, wie sie erfindungsgemäss erhalten, werden, zu Ferritträgermaterialien führen, die Eigenschaften aufweisen, die ausserordentlich erwünscht sind, wenn sie in elektrostatografischen Entwicklungsverfahren verwendet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren schafft ausserdem eine ökonomische Leistungsfähigkeit und Vereinfachung in der Herstellung von Ferritmaterialien, es vermeidet die Agglomeration und das Verstopfen von Verarbeitungsgeräten, wie sie bei bekannten-Verfahren zur Herstellung von Ferritmaterialien auftreten. Das erfirtdungsgemässe Verfahren entfernt ausserdem die bekannten Verfahren zur Herstellung von Ferritmaterialien auferlegten Restriktionen, ermöglichst es, Ferritmaterialien von ausserordentlich kleiner Teilchengrösse sowie Ferritmaterialien von gewünschter Teilchengrösse herzustellen und kann auf besonders vorteilhafte Art und Weise zur Herstellung von Ferritmaterialien mit Teilchengrössen von etwa 5o bis 5oo microns angewendet werden,

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Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Ferritmaterialien verschiedener Zusammensetzungen und verschiedener Charakteristika verwendet werden.

Die folgenden Beispiele illustrieren, beschreiben und vergleichen beispielhaft die Verfahren zur Herstellung.von Ferritmaterialien gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, es sei denn, es ist anders angegeben. Die Beispiele, die sich nicht auf Vergleichsbeispiele beziehen, sollen die verschiedenen bevorzugten Äusführungsformen der vorliegenden Erfindung illustrieren.

In den folgenden Beispielen ist die zur Sprühtrocknung verwendete Vorrichtung ein Bowen Tower Laboratory Spray Dryer, der von der Bowen Engineering Incorporated, North Branch, New Jersey, hergestellt wird. Dieses Gerät hat einen Bodenkammerkollektor und einen einfachen Zyklonkollektor. Dieser Kammerkollektor ist 76,2o cm (3o inches) im Durchmesser, und die vertikale Höhe der Kammer beträgt 182,88 cm (5 feet). Die Ausströmöffnung des Zerstäubers ist nach oben gerichtet mit einer maximalen, vertikalen Höhe von etwa 2,4384 m (8 feet) für den Weg der Teilchen. Die einströmende Luft wird durch direkte Gasbeheizung erhitzt.

Beispiel 1

\us einem pulverförmigen Metalloxyd wird eine· Wasserbeschickungsauf schlämmung, die aus. etwa 45,4 kg (loo pounds) etwa 62,6 %-igem 3isen(III)oxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa io,8% Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron und •itwa 19,38 kg (43,2 pounds) Wasser besteht, unter Verwendung Hoehleistungsdispergators hergestellt. Etwa o,825 Gew.-%

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Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von der R.T. Vanderbilt Company hergestellt wird), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wird zu dem Oxydaufschlämmungsgemisch hinzugegeben. Das Aufschlärnmungsgemisch enthält etwa 7o Gew.-% Feststoffe. Die Aufschlämmung wird durch o,177 mm (8o mesh) Siebe gesiebt, um nicht-benetzte Agglomerate, die für das Mischen von Oxyden in offenen Gefässen charakteristisch sind, zu entfernen. Die Aufschlämmung hat eine Viskosität von etwa 9ooo cp bei etwa 23 C. Diese Aufschlämmung wird dann in einen Sprühtrockner eingegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Trockenlufteinführungstemperatur von etwa 254°C bis 26o°C (49o°F bis 5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 154 bis 166°C (31o°F bis 33o°F). Der Zerstäubertyp ist eine Druckausströmöffnung mit einfachem Fluss, und die Zerstäubungskraft beträgt etwa 11,2 bis 11,6 atü (16o bis 167 psig), die durch Bewegen einer Hohlraumpumpe erzeugt werden. Es werden sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa 1oo Micron erhalten,Die Oberflächen des Trockners sind trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer sind trockene, frei fliessende Pulver, aber es wurde gefunden, dass sie Hohlräume im Inneren der Perlen enthalten, und dass sie keine kugelförmigen Oberflächen aufweisen, wie es in Fig. 1 gezeigt wird.

Beispiel 2

Aus pulverförmigem Metalloxyd wird eine Wasserbeschickungsaufschlämmung, die etwa 56oo g etwa 62,6 %-iges Eisen(III)oxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa 1o,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron und etwa 195o g Wasser enthält, unter Verwendung eines Hochleistungsdispergators hergestellt. Etwa o,29 Gew.-% Darvan 7

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(das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, wie es von R.T. Vanderbild Company hergestellt wird), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wird der Oxydaufschlämmungsmischung zugesetzt. Das Aufschiämmungsgemisch enthält etwa 65 Gew.-% Feststoffe. Die Aufschlämmung wird unter Verwendung von o,177 mm (8o mesh) Sieben gesiebt. Es wurde gefunden, dass die Aufschlämmung eine Viskosität von etwa 131.ooo cp bei etwa 23°C aufwies. Diese Aufschlämmung wird dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Eingangstemperatur der trockpenden Luf t von etwa 254°C bis 26o°C (49o 5oo°F), und einer Ausgangstemperatur von etwa 154 bis 166°C (31o bis 33o°F). Der verwendete Zerstäuber ist vom Typ einer Elnwegdruckausströmöffnung,und die Zerstäubungskraft liegt bei 11,2 atü (16o psig) und wird von einer.sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt. Es werden kugelförmige, sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa 1oo microns erhalten. Die Oberflächen des Trockners sind trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer sind trockene, frei fliessende Pulver, die keine Hohlräume im Inneren aufweisen und kontinuierliche Oberflächen haben, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind.

Beispiel 3

Man nimmt ein pulverisiertes Metalloxyd und stellt daraus eine Wasserbeschickungsaufschlämmung her, die etwa 96oo g etwa 62,6-prozentiges Eisen(III)oxyd mit einer Partikelgrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa 1o,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron und etwa 285o g Wasser enthält, unter Verwendung eines Hochleistungsdispergators (high speed dispersator) Etwa o,33Gew.-% Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von R.T. Vanderbild Co. bezogen werden kann), bezogen auf

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das Gewicht der Feststoffe, wird zu dem Oxydaufschlämmungsgemisch hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch enthält etwa 65 Gew.-% Peststoffe. Die Aufschlämmung wird unter Verwendung von ο,177 mm (8o mesh) Sieben gesiebt. Die Aufschlämmung hatte eine Viskosität von etwa 17.ooo cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wurde dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Einlasstemperatur der trocknenden Luft von etwa 26o°C (5oo°F) und einer Auslasstemperatur von etwa 154 bis 166°C (31o bis 33o°F). Der Typ des Zerstäubers ist eine Einwegdruckausflussöffnung und die Zerstäubungskraft beträgt etwa 8,79 atü (125 psig) und wird von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt. Es werden sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa loo microns erhalten. Die Oberflächen des Trockners sind trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer sind trockene, frei fliessende Pulver, die jedoch Hohlräume im Inneren der Perlen aufweisen und keine kugelförmigen Oberflächen besitzen.

Beispiel 4

Aus einem pulverisierten Metalloxyd wird eine Wasserbeschickungsauf schlämmung, die etwa 14.ooo g etwa 62,6 prozentiges Eisen(III)oxyd mit einer Teilchengrösse von o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa 1o,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron und etwa 48oo g Wasser enthält, unter Verwendung eines Hochleistun gsdispergators hergestellt. Etwa o,28 Gew.-% Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von R.T.. Vanterbild Co. bezogen werden kann), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, werden zu der Oxydaufschlämmungsmischung hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch enthält etwa 65 Gew.-% Feststoffe. Die Aufschlämmung wird durch o,177 mm (8o mesh) Siebe gesiebt. Die

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Aufschlämmung hatte eine Viskosität von etwa T06.000 cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wird dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Einflusstemperatur der trocknenden Luft von etwa 26o°C (5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 154 bis 179,5°C (31o bis 355°F). Der Zerstäuber ist vom Typ mit einer Einwegdruckausflussöffnung,und die Zerstäubungskraft liegt bei etwa 12,3 atü (175 psig), die von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt werden. Es werden kugelförmige, sprühgetrocknet Metalloxydperlen von etwa I00 Micron erhalten. Die Oberflächen des Trockners waren trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer sind trockene, frei fliessende Pulver, die keine Hohlräume im Inneren aufweisen und kontinuierliche Oberflächen besitzen.

Beispiel 5

Aus einem pulverisiertem Metalloxyd wird eine Wasserbeschickungsauf schlämmung hergestellt, die etwa 57oo g etwa 62,6 %-iges Eisen(III)oxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa1o,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron, und etwa 19oo g Wasser enthält, unter Verwendung, eines Hochleistungsdispergators. Etwa o,75 Gew.-% Clay Deflocculent Nr. 5 (das Amoniumsalz einer gemischten Arylhydroxycarbonsäure, die eine kleine Menge Natriumsalz einer komplexen anorganischen Säure enthält und die von R.T. Vänderbilt Co. hergestellt wird), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wird zu dem Oxydaufschlämmungsgemisch hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch entlält etwa 65 Gew.-% Feststoffe. Die Aufschlämmung wird durch 3,177 mm (18 mesh) Siebe gesiebt. Die Aufschlämmung hatte eine

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Viskosität von etwa 66000 cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wurde dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Einflusstemperatur der trocknenden Luft von etwa 26o°C (5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 154°C (31o°F). Der Zerstäuber ist vom Typ mit einer Einwegdruckausflussöffnung und die Zerstäubungskraft liegt bei etwa 1o,5 atü (15o psig), die von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt werden. Es wurden kugelförmige, sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa loo microns erhalten. Die Oberflächen des Trockners waren trocken. Die.erhaltenen Perlen in der Trockenkammer waren trockene, frei fliessende Pulver, die keine Hohlräume im Inneren aufwiesen und kontinuierliche Oberflächen besassen.

Beispiel 6

Mit Hilfe einer Kugelmühlenmischvorrichtung wurde aus' einem pulverisierten Metalloxyd eine Wasserbeschickungsaufschlämmung hergestellt, die etwa 21ooo g etwa 62,6 %-iges Eisen(III)oxyd mit einer Partikelgrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa 1o,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron, und etwa 72oo g Wasser hergestellt. Etwa o,33 Gew.-% Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von R.T. Vanderbilt Co. bezogen werden kann), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wurden su der Oxydaufschlämmungsmischung hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch enthielt etwa 64 Gew„-% Feststoffe. Es war nicht erforderlich, die Aufschlämmung zu sieben. Die Aufschlämmung hatte eine Viskosität von etwa 46000 cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wurde dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschichtungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa

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24,9 kg (55 pounds) pro Stunde bei einer Einflusstemperatur der trocknenden Luft von etwa 26o°C (5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 126,7⁰C (26o°F). Der Zerstäuber ist vom Typ
mit einer Einwegdruckausflussöffnung, die Zerstäubungskraft
liegt bei etwa 12,ο atü (17o psig), die von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt wurden. Es wurden kugelförmige, sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa 1oo microns erhalten. Die Oberflächen des Trockners waren trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer waren trockene, frei fliessende Pulver, die kleinere Hohlräume im Inneren aufwiesen als jene, die aus Aufschlämmungen mit niedrigerer Viskosität hergestellt wurden.

Beispiel 7

Unter Verwendung einer Kugelmühlenmischvorrichtung wurde aus
einem pulverisierten Metalloxyd eine Wasserbeschickungsaufschläm-' mung hergestellt, die etwa 21ooo g etwa 62,6 %-iges Eisen(III)-oxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa 1o,8% Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1o Micron:- und etwa 72oo g Wasser enthielt. Etwa o,32 Gew.-% Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von R.T. Vanderbiltl Co. bezogen werden kann), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wurden zu der Oxydaufschlämmungsmischung hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch enthielt etwa 65 Gew.-% Feststoffe. Es war nicht notwendig, die Aufschlämmung zu sieben. Die Aufschlämmung hatte eine ι Viskosität von etwa 9iooo cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wurde dann in einen Sprühtrockner gegeben, und zwar mit einer
Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Einflusstemperatur
der trocknenden Luft von etwa 26o°C (5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 138°C (28o°F) bis 171°C (34o°F). Der

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Zerstäuber ist vom Typ mit einer Einwegdruckausflussöffnung und die Zerstäubungskraft lag bei etwa 12, ο atü (17o psig), die von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt wurden. Es wurden kugelförmige/ sprühgetrocknete Metalloxydperlen von etwa 1oo mciroris erhalten. Die Oberflächen des Trockners waren trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer waren trockene, frei fliessende Pulver, die keine Hohlräume im Inneren aufwiesen und die kontimuierliche Oberflächen besassen.

Beispiel 8

Mit Hilfe einer Kugelmühlenmischvorrichtung wurde aus einem pulverisierten Metalloxyd eine Wasserbeschickungsaufschlämmung hergestellt, die etwa 42ooo g etwa 62,6 %-iges Eisen(III)oxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,5 Micron, etwa 26,6 % Zinkoxyd mit einer Teilchengrösse von etwa o,1 Micron, etwa lo,8 % Nickeloxyd mit einer Teilchengrösse von etwa 1 ο Micron und etwa 145oo g Wasser enthielt. Etwa o,32 Gew.-% Darvan 7 (das Natriumsalz einer Polymethacrylsäure, die von R.T. Vanderbilt Co. bezogen werden kann), bezogen auf das Gewicht der Feststoffe, wurden zu dem Oxydaufschlämmungsgemisch hinzugegeben. Das Aufschlämmungsgemisch enthielt etwa 65 Gew.-% Feststoffe. Es war nicht notwendig, die Aufschlämmung zu sieben. Die Aufschlämmung hatte eine Viskosität von etwa 80000 cp bei etwa 23°C. Diese Aufschlämmung wurde dann in einen Sprühtrockner gegeben und zwar mit einer Beschickungsrate von zwischen etwa 2o,4 kg (45 pounds) und etwa 24,9 kg (55 pounds) pro Stunde, bei einer Einflusstemperatur der trocknenden Luft von etwa 260⁰C (5oo°F) und einer Ausflusstemperatur von etwa 154°C (31o° F) bis 166°C (33o°F). Der Zerstäuber war vom Typ mit einer Einwegdruckausflussöffnung und

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die Zerstäubungskraft lag bei etwa 1ο·,5 atü (15o Psig) , die von einer sich bewegenden Hohlraumpumpe erzeugt wurden. Es wurden kugelförmige, sprühgetrockente Metalloxydperlen von etwa 1oo Micron erhalten. Die Oberflächen des Trockners waren trocken. Die erhaltenen Perlen in der Trockenkammer waren trockene, frei fliessende Pulver, die keine Hohlraäume im Inneren aufwiesen und kontinuierliche Oberflächen besassen.

Beispiel 9

Sprühgetrocknete Metalloxydperlen, die gemäss dem Verfahren ■ von Beispiel 8 hergestellt wurden, wurden in einen mittels Elektrizität direkt beheizten, statischen Ofen gegeben. Etwa o,454 kg (1 pound) Aluminiumoxydpartikelchen mit einem Durchmesser von etwa 6oo Micron pro o,454 kg (1 pound) der Metalloxydperlen wurden zu den Metalloxydperlen hinzugegeben. Die Oxydperlen wurden etwa zwei Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 13oo°C gesintert. Nach dem Abkühlen wurden die gesinterten Metalloxydperlen untersucht; es wurde gefunden, dass sie keine Hohlräume im Inneren aufwiesen und kontinuierliche Oberflächen besassen.

Obwohl für das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Ferritmaterialien spezifische Materialien und Bedingungen beispielhaft angegeben wurden,sind diese Angaben als Illustration 5er vorliegenden Erfindung anzusehen. Es gibt andere Ferritmaterialien, Lösungsmittel, Substituenten und Verfahren als die die oben angegeben, die anstelle der in den Beispielen angegebenen Verfahren angewendet werden können und die zu ähnlichen Ergebnissen führen.

Andere Modifikationen der vorliegenden Erfindung, die beim Lesen lieser Erfindung für den Fachmann offensichtlich sind, liegen .nnerhalb des Umfanges dieser Erfindung.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen, dadurch gekennzeichnet , dass eine Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden in einem flüssigen Medium hergestellt wird, wobei die Aufschlämmung eine Viskosität bei etwa 23°C von zwischen etwa 55ooo cp und etwa 14oooo cp aufweist, die Aufschlämmung von Metalloxyden unter Bildung von im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen sprühgetrockent wird, die im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen unter Bildung von Ferritpartikeln gesintert werden, wobei die Ferritpartikel im wesentlichen eine kugelförmige Gestalt aufweisen, eine kontinuierliche Oberfläche besitzen und keine Hohlräume im Inneren haben.

2. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass zusätzlich ein Entflockungsmittel zur Aufschlämung aus ferritbildenden Metalloxyden vor der Sprühtrocknung der Aufschlämmung hinzugegeben wird.

3. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, dass das zur Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden zugesetzte Entflockungsmittel in einer Konzentration von etwa o,o1 bis etwa 2,ο Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Metalloxyde, zugegeben wird.

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4. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Entflockungsmittel aus- dem Natriumsalz der Polymethacrylsäure besteht.

5. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass ein trockenes Gemisch von ferritbildenden Metalloxyden bei der Herstellung der Aufschlämmung zu dem flüssigen Medium hinzugegeben wird.

6. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden vor der Sprühtrocknung der
Aufschlämmung gesiebt wird.

7. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden einen Feststoffgehalt von zwischen 4o bis etwa 8o %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ferritpartikelchen eine durchschnittliche Teilchengrösse zwischen etwa 5o Micron und etwa 5oo Micron aufweisen.

9. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1,

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dadurch gekennzeichnet , dass die Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden in einem erhitzten Gasstrom suspendiert wird bis die Flüssigkeit aus der Aufschlämmung entfernt ist.

10. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass eine Substanz zur Verbesserung der Fliessfähigkeit der Metalloxydperlen vor dem Sintern der Metalloxydperlen hinzugegeben wird.

11. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , dass die die Fliessfähigkeit verbessernde Substanz eine grössere Teilchengrösse aufweist als die Metalloxydperlen.

12. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen" kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , dass die die Fliessfähigkeit verbessernde Substanz zu den\ Metalloxydperlen in einer solchen Menge hinzugegeben wird, die ausreicht, eine Perle-anPerle Agglomeration und ein Anhaften der Perlen an den Ofenwänden während der Sinterung der Metalloxydperlen auf ein Minimum zu begrenzen oder völlig zu vermeiden.

13. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ferritbildenden Metalloxydperlen etwa 1o bis etwa 25 Minuten lang bei einer Temperatur von zwischen etwa 9oo°C und etwa 13oo°C vorgesintert werden.

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14. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferrxtpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ferritbildenden Metalloxydperlen zwischen etwa 5 Minuten und etwa 5 Stunden bei einer Tem]
gesintert werden.

den bei einer Temperatur von zwischen etwa 9oo C und etwa 16oo C

15. ' Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferrxtpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ferritbildenden Metalloxydperlen für etwa 1o Minuten bis etwa 18o Minuten bei einer Temperatur von zwischen etwa 115o C und etwa 15oo°C gesintert v/erden.

16. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferrxtpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ferritbildenden Metalloxydperlen für etwa 6o bis etwa 18o Minuten bei einer Temperatur

gesintert werden.

einer Temperatur von zwischen etwa 12oo C und etwa 13oo C

17. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferrxtpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die ferritbildenden Metalloxydperlen in einer Atmosphäre gesintert werden, die von etwa 1 bis 8 Vol.-% Sauerstoff enthält.

18. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferrxtpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ferritperlen für etw 12 bis etwa 15 Stunden gekühlt werden.

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19. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ferritperlen aus Nickel-Zink-Ferrit bestehen.

20. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass das Nickel-Zink-Ferrit ein molares Verhältnis von Nickel zu Zink von wenigstens etwa o,3 aufweist.

21. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass das Nickel-Zink-Ferrit zwischen etwa o,1 bis etwa o,9 Mol Nickel, etwa o,l bis etwa o,9 Mol Zink und etwa 1,4 bis etwa 4,ο Mol Eisen enthält.

22. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ferritperlen aus Mangan-Zink-Ferrit bestehen.

23. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , dass das Mangan-Zink-Ferrit zwischen etwa o,1 bis etwa o,9 Mol.Mangan, etwa o,1 bis etwa o,9 Mol Zink und etwa 1,4 bis etwa 4,ο Mol Eisen enthält.

24. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen kugelförmigen, hohlraumfreien Ferritpartikelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden im wesentlichen frei von Bindemittelmaterial ist.

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25. Im wesentlichen kugelförmige, hohlraumfreie, elektrostatografische Ferritträgerpartikelchen, hergestellt nach einem Verfahren, das dadurch gekennzei chnet ist, dass eine Aufschlämmung aus ferritbildenden Metalloxyden in einem flüssigen Medium hergestellt wird, wobei die Aufschlämmung eine Viskosität bei etwa 23°C von zwischen etwa 55ooo cp und etwa 14oooo cp aufweist, die Aufschlämmung aus Metalloxyden unter Bildung von im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen sprühgetrocknet wird und die im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen unter Bildung von Ferritpartikelchen gesintert werden, wobei die Ferritpartikelchen im wesentlichen eine kugelförmige Gestalt aufweisen, eine kontinuierliche Oberfläche besitzen und keine Hohlräume im Inneren haben.

26. Im wesentlichen kugelförmige, hohlraumfreie, elektrostatografische Ferritträgerpartikelchen nach Anspruch 25, dadurch gekennze ichnet, dass die Ferritpartikelchen für etwa 5 Minuten bis etwa 5 Stunden bei einer Temperatur von zwischen etwa 9oo°C und etwa 16oo°C gesintert wurden.

27. Elektrostatografisches Abbildungsverfahren, in welchem ein elektrostatisches, latentes Bild auf einer Oberfläche gebildet und das elektrostatische, latente Bild durch Inkontaktbringen mit einem Entwicklergemisch entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet , dass fein verteilte Tonerpartikelchen, die elektrostatisch an den Oberflächen der Trägerpartikelchen, die eine Teilchengrösse von etwa 3o bis etwa 1ooo Micron aufwiesen, haften, verwendet werden, wobei alle Trägerpartikelchen aus Trägerpartikelchen bestehen, die gemäss einem Verfahren hergestellt wurden, nach welchem eine Aufschlämmung von ferritbildenden Metalloxyden in einem flüssigen Medium hergestellt wird, wobei die Aufschlämmung eine Viskosität bei etwa 23°C von zwischen etwa 55ooo cp und etwa 14oooo cp aufweist,

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die Aufschlämmung von Metalloxyden unter Bildung von im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen sprühgetrocknet wird und die im wesentlichen kugelförmigen Metalloxydperlen unter Bildung von Ferritpartikelchen gesintert werden, wobei die Ferritpartik'elchen im wesentlichen eine kugelförmige Gestalt aufweisen, eine kontinuierliche Oberfläche besitzen und keine Hohlräume im Inneren haben, wobei wenigstens ein Teil der fein verteilten Tonerpartikelchen von der Oberfläche angezogen und daran festgehalten wird, und zwar in Übereinstimmung mit dem elektrostatischen, latenten Bild.

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