DE2549085A1 - PROCESS FOR PRODUCING A MANGANE-ZINC-FERRO-FERRITE CORE IN PARTICULAR FOR USE IN MAGNETIC HEADS - Google Patents

PROCESS FOR PRODUCING A MANGANE-ZINC-FERRO-FERRITE CORE IN PARTICULAR FOR USE IN MAGNETIC HEADS

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DE2549085A1
DE2549085A1 DE19752549085 DE2549085A DE2549085A1 DE 2549085 A1 DE2549085 A1 DE 2549085A1 DE 19752549085 DE19752549085 DE 19752549085 DE 2549085 A DE2549085 A DE 2549085A DE 2549085 A1 DE2549085 A1 DE 2549085A1
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Description

GUNTETl WAGENER PHY. 7819 GUNTETl WAGENER PHY. 7819

fetoatauMKK OEEN/Ff/kOPPfetoatauMKK OEEN / Ff / KOPP

; . -~-iii - ν ·■!■■'&' 5i..«!:t-i:jen{abr:flk» 20-10-1975; . - ~ -iii - ν · ■! ■■ '&' 5i .. «!: ti: jen {abr: flk» 20-10-1975

"Verfahren zur Herstellung eines Mangan-Zink-Ferro-Fen\Lt-Kerns insbesondere zum Gebrauch in Magnetköpfen""Process for the production of a Manganese-Zinc-Ferro-Fen \ Lt core especially for use in magnetic heads "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zurThe invention relates to a method for

Herstellung eines Mangan-Zink-Ferro-Ferritkerns mit einer niedrigen Porosität insbesondere zum Gebrauch in MagnetkSpfen, in welchem Verfahren sich folgende Stufen unterscheiden lassen:Manufacture of a manganese-zinc-ferro-ferrite core with a low porosity, especially for use in magnetic pots, In which process the following levels can be distinguished:

das Herstellen eines Gemisches mit Oxidenthe preparation of a mixture with oxides

von Eisen, Mangan und Zink oder Produkte, die diese Oxide in einer folgenden Verfahrenstufe erzeugen;of iron, manganese and zinc or products which produce these oxides in a subsequent process stage;

das Vorheizen dieser Mischung;preheating this mixture;

das Mahlen des vorgeheizten Materials;grinding the preheated material;

das Pressen des gemahlenen Materials;pressing the ground material;

609820/1013609820/1013

-2- PHN.7819-2- PHN.7819

20-10-197520-10-1975

• das Aufheizen des gepressten Materials auf die Sintertemperatur; und• the heating of the pressed material to the sintering temperature; and

das Sintern des gepressten Materials.the sintering of the pressed material.

In letzter Zeit werden Ferrite, insbesondere Mangan-Zink-Ferro-Ferrite in grossein Umfang in den Magnetköpfen magnetischer Aufnahme- und Wiedergabegeräte, wie Tonband- und Videobandaufnahmegeräte, benutzt; diese Materialien haben Legierungen wie Permalloy und Sendust verdrängt.Recently, ferrites, particularly manganese-zinc-ferrous ferrites, have been widely used in the Magnetic heads used in magnetic recording and reproducing devices such as audio and video tape recorders; these Materials have supplanted alloys like Permalloy and Sendust.

Oie Verwendung von Ferriten als magnetischem Kernmaterial für Magnetköpfe wird aiif Grund der guten Verschleissfestigkeit von Ferriten, der hervorragenden magnetischen Eigenschaften hinsichtlich Sättigungsmagnetisierung Koerzitivkraft und Permeabilität, und ausserdem der ausgezeichneten Kennlinien bei hohen Frequenzen bevorzugt. In diesem Zusammenhang muss zwischen Manga-Zink-Ferro-Ferriten, die die besseren Magneteigenschaften haben, und Nickel-Zink-Ferriten, die verschleissfester sind, unterschieden werden. Gute Abriebfestigkeit ist insbesondere von Bedeutung, wenn die Ferritköpfe im Kontakt mit einem schnellaufenden Magnetband benutzt werden, wie bei Videoanwendungen. In diesem Zusammenhang spielt die Porosität der Ferrite eine wesentliche Rolle. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise in Videoköpfen, wird eine Porosität des Kernmaterials gefordert, die einige Zehntel eines Prozent nicht überschreiten darf. Bisher war es nicht möglich, im üblichen Verfahren Mangan-Zink-Ferro-Ferritkerne mit einer derartig niedrigen Porosität herzustellen. In der deutschen PatentanmeldungThe use of ferrites as magnetic Core material for magnetic heads is aiif reason of good Wear resistance of ferrites, the excellent magnetic properties in terms of saturation magnetization Coercive force and permeability, and also excellent Characteristic curves preferred at high frequencies. In this context, between Manga-Zinc-Ferro-Ferrites, which have the better magnetic properties, and nickel-zinc ferrites, which are more wear-resistant, differentiated will. Good abrasion resistance is particularly important when the ferrite heads are in contact with a high speed Magnetic tape can be used as in video applications. The porosity of ferrites plays a role in this context essential role. For certain applications, for example in video heads, a porosity of the core material is required, which may not exceed a few tenths of a percent. So far it has not been possible using the usual procedure Manganese-zinc-ferro-ferrite cores with such a low Establish porosity. In the German patent application

609820/10 13609820/10 13

-3- PHN.7819-3- PHN.7819

1 938 31h wird zwar .eine Porosität von 0,6 $ erwähnt, aber diese niedrige Porosität wurde dadurch erhalten, dass beim Aufheizen vor dem Sintern ein reduzierendes Gas enthaltender Wasserstoff über den Ferrit geführt wurde. Es sei dabei bemerkt, dass dieser Vorgang schwer zu beherrschen ist, weil sich durch zu weit gehende Reduktion leicht andere oxydischen Phasen oder sogar metallische Phasen bilden können, so dass man die Zusammensetzung des gewonnenen Materials nicht gut in der Hand hat.1938 31h is mentioned although .a porosity of 0.6 $, but this low porosity was obtained by was performed during heating prior to sintering, a reducing gas containing hydrogen through the ferrite. It should be noted that this process is difficult to control because if the reduction is too extensive, other oxidic phases or even metallic phases can easily form, so that the composition of the material obtained is not well in hand.

"Die Erfindung bezweckt, eine Verfahren der"The invention aims to provide a method of

eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, Mangan-Zink-Ferro-Ferritkerne mit minimaler Porosität und hoher Antribfestigkeit herzustellen.To create the type mentioned at the beginning, with which it is possible to produce manganese-zinc-ferro-ferrite cores with minimal porosity and high resistance to friction.

Es hat sich gezeigt, dass ein diesen Bedingungen entsprechender Mangan-Zink-Ferro-Ferritkern hergestellt werden kann, wenn erfindungsgemäss während einer der dem Sintern vorangehenden Stufen dem zu sinternden Material möglichst die stöchiometrische Spinellzusammensetzung erteilt wird". Damit wird gemeint, dass in der Formel, die die Zusammensetzung wiedergibt, das Verhältnis der Anionen zu den Kationen möglichst nahe beim Verhältnis 3 .: ^ liegen muss.It has been shown that a manganese-zinc-ferro-ferrite core that meets these conditions is produced can be if according to the invention during one of the steps preceding the sintering to be sintered Material if possible the stoichiometric spinel composition is granted ". By this it is meant that in the formula representing the composition, the ratio of Anions to the cations must be as close as possible to the ratio 3.: ^.

Beim üblichen Verfahren zum Herstellen von Mangan-Zink-Ferrο-Ferritkernen werden die Ausgangspulver in Ivuft oder Stickstoff bei Temperaturen zwischen 800 und 10000C für maximal^einige Stunden'worgeheizt. Oi e Ausgangspulver enthalten zum Vorheizen bereits einen Ueberschuss an Sauerstoff dadurch, dass die Eisenkomponente und manchmalIn the usual process for producing manganese-zinc-ferrite cores Ferrο the starting powder in Ivuft or nitrogen at temperatures between 800 and 1000 0 C for a maximum of some ^ Stunden'worgeheizt be. For preheating, the starting powders already contain an excess of oxygen due to the fact that the iron component and sometimes

6 0 9 8 2 0/10136 0 9 8 2 0/1013

-h~ PHN.7819 -h ~ PHN.7819

20-10-197520-10-1975

auch die Mangankompcmente in Form des dreiwertigen Ions eingewogen wird, d.h. Fe-O., bzw. Mno0„. Auch die vorgeheizten Pulver, sogar die in Stickstoff vorgeheizten, enthalten noch einen bedeutenden Ueberschuss an Sauerstoff, mit anderen Worten sie besitzen nicht die stöchiometrische Spinelzusammensetzung. Zu dieser Zusammensetzung werden sie erst beim Sintern reduziert. Von der Anmelderin durchgeführte Unterstichungen haben erwiesen, dass dieser Vorgang ein Hindernis zum Erhalten einer niedrigen Porosität bildet. Hat jedoch das Material im Augenblick des Sinterns bereits die stöchiometrische Spinelzusammensetzung, so zeigen sich niedrige Werte der Porosität tatsächlich verwirklichbar.the manganese components are also weighed in in the form of the trivalent ion, ie Fe-O., or Mn o O ". Even the preheated powders, even those preheated in nitrogen, still contain a considerable excess of oxygen, in other words they do not have the stoichiometric spinel composition. They are only reduced to this composition during sintering. Underlining carried out by the applicant has shown that this process is an obstacle to obtaining a low porosity. However, if the material already has the stoichiometric spinel composition at the moment of sintering, then low values of the porosity actually show to be realizable.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, einIn the context of the invention it is possible to use a

vorgeheiztes Pulver, dass nicht die stöchiometrische Spinelzusammensetzung aufweist, beim Aufheizen auf die Sintertemperatur auf diese Zusammensetzung zu reduzieren. Ein Nachteil dabei ist jedoch, dass es schwierig ist, das Pulver in diesem Stadium integral zu reduzieren; da es bei einem bedeutend hohen Oruck (z.B. 1000 kg/cm2) in eine gewünschte Form gepresst ist, diffundiert der Sauerstoff beim Reduzieren nur langsam von innen nach aussen.Preheated powder that does not have the stoichiometric spinel composition to be reduced to this composition when heated to the sintering temperature. A disadvantage with this, however, is that it is difficult to reduce the powder integrally at this stage; Since it is pressed into a desired shape at a significantly high pressure (eg 1000 kg / cm 2 ), the oxygen diffuses only slowly from the inside to the outside when it is reduced.

Ein bevorzugte Ausführungsform des erfin-A preferred embodiment of the invented

dungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Material beim Vorheizen möglichst die stöchiometrische Spinelzusammensetzung erteilt wird. Zur Verwirklichung können verschiedene Reduktionsweisen angewandt werden, z.B. kann vor dem Vorheizen das erforderliche Ferro in Form Fe^Oh hinzugefügt werden, oder es kann ein Reduktionsmittel bei-according to the method is characterized in that the Material when preheating the stoichiometric if possible Spinel composition is granted. Various modes of reduction can be used to achieve this, e.g. before preheating the required ferrous in the form of Fe ^ Oh be added, or a reducing agent can be added to both

609820/1013609820/1013

-5- PHN.78iy-5- PHN.78iy

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gemischt werden.be mixed.

Vorzugsweise erfolgt das Vorheizen beiPreheating preferably takes place at

einer Temperatur zwischen I050 und 12500C in einer O2 enthaltenden Gasatmosphäre, deren partieller O„-Oruck dem Gleichgewichts-02-Oruck des Materials mit stöchiometrischer Spinelzusammensetzung bei der gebrauchten Temperatur entspricht. a temperature between I050 to 1250 0 C in an O 2 -containing gas atmosphere whose partial O "-Oruck the equilibrium 0 corresponds to 2 -Oruck the material with stoichiometric Spinelzusammensetzung at the used temperature.

Vorheiztemperaturen zwischen 1100 und 1200°C liefern in diesem Zusammenhang das beste Ergebnis.Preheating temperatures between 1100 and 1200 ° C provide the best result in this context.

Um dafür zu sorgen, dass das auf dieseTo make sure that on this

Weise vorgeheizte Pulver beim Abkühlen auf Raumtemperatur und die aus diesem Pulver nach dem Mahl- und Pressvorgang gewonnenen Blöcke beim Aufheizen auf Sintertemperatur nicht oxydieren, müssen diese Stufen in einer nicht oxydierenden Atmosphäre erfolgen. ■Way preheated powders when cooling to room temperature and those made from this powder after the grinding and pressing process blocks obtained when heating to sintering temperature oxidize, these steps must be carried out in a non-oxidizing atmosphere. ■

Die Erfindung bezieht sich weiter auf einenThe invention further relates to a

Mangan-Zink-Ferro-Ferritkern, der unter Anwendung eines der oben erwähnten Verfahren erhalten wird, sowie atif einen Magnetkopf, der aus einem derartigen Mangan-Zink-Ferro-Ferritkern hergestellt wird.Manganese-zinc-ferro-ferrite core made using one of the above-mentioned method is obtained, as well as atif a Magnetic head made from such a manganese-zinc-ferro-ferrite core.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand folgender Beispiele näher erläutert. Beispiel 1. The invention is explained in more detail below with the aid of the following examples. Example 1.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Mn-Zn Ferritproduktes mit der Zusammensetzung Mn_ __■, Zn.. „_,, Fe^+_„o Fe3 + 0,. ,wurde ein .Pulvermischung vonAs a starting material for the production of an Mn-Zn ferrite product with the composition Mn_ __ ■, Zn .. "_" Fe ^ + _ " o Fe 3 + 0 ,. , became a .powder mixture of

05/H VfJP1* 05 / H VfJP 1 * Ό,Ό/dΌ, Ό / d dd HrMr

: 63,58: 63.58

MnCO„ : 25,35 Gew.;MnCO ": 25.35 wt .;

609820/1013609820/1013

-6- PHN.7819-6- PHN.7819

20I^fO 8 5 20 I ^ fO 8 5

ZnO : 11,07 Gew.$ZnO: 11.07 wt. $

sechs Stunden in einer Kugelmühle gemahlen, h Stunden in I^uft bei einer Temperatur von 85O0C vorgeheizt, und anschliessend wiederum in einer Kugelmühle wiederum' sechs Stunden gemahlen.milled in a ball mill for six hours, h hours in I ^ runs at a temperature of 85O 0 C preheated, and subsequently ground again in turn, 'six hours in a ball mill.

Das vorgeheizte Pulver enthielt einen bedeutenden Ueberschuss an Sauerstoff,da sich bei der" Analyse herausstellte, dass alle Fe-Ionen und ein Teil der Mn-Ionen in dreiwertigem Ziistand vorhanden: waren. Das Pulver enthielt also kein Fe2 und hatte daher nicht die stöchiometrisehe Spinellzusammensetzung. ,, -The preheated powder contained a considerable excess of oxygen, since the analysis showed that all the Fe ions and some of the Mn ions were present in trivalent form. The powder therefore contained no Fe 2 and was therefore not stoichiometric Spinel Composition. ,, -

. . Aus diesem Pulver wurden mittels isostatische Pressens unter einem Druck von 1000 kg/cm2 Blöcke hergestellt, die 2k Stunden in einem Ofen bei einer'Temperatur von 135O0C gesintert wurden. Sowohl während des Aufheizens auf Sintertemperatur, beim Sintern als auch beim Abkühlen auf Raumtemperatur wurde eine Gasmischung aus' Stickstoff und Sauerstoff durch den Ofen geführt. Der Sa\ierstoffgehalt wurde stets der Temperatur angepasst und betrug bei 135O°C 10 Volumenprozente. Üazu wurde der partielle Säuerstoffdruck p(02) an Hand der Gleichung log ρ(θ£) =.~; + B, worin T die Temperatur in °Kelvin, A = -I6.039, und B = 10,822 ist. Beispiel 2. ' : ' ". . From this powder, blocks were produced by means of isostatic pressing under a pressure of 1000 kg / cm 2 , which were sintered in an oven at a temperature of 135O 0 C for 2k hours. A gas mixture of nitrogen and oxygen was passed through the furnace both during heating to sintering temperature, during sintering and when cooling to room temperature. The oxygen content was always adjusted to the temperature and was 10 percent by volume at 135O ° C. For this purpose, the partial oxygen pressure p (0 2 ) was calculated using the equation log ρ (θ £ ) =. ~; + B, where T is the temperature in degrees Kelvin, A = -I6.039, and B = 10.822. Example 2. ' : '"

Zur Herstelltmg eines Mn-Zn-Ferro-Ferrit—For the production of a Mn-Zn-Ferro-Ferrite

Produktes mit-gleicher Zusammensetzung wie im Beispiel 1 wurde eine Pulvermischung gleicher Zusammensetzung wie diese aus dem Beispiel 1 nach sechsstündigem Mahlen in einer Kugelmühle in einer fliessenden Stickstoffatmosphäre beiProduct with the same composition as in Example 1 became a powder mixture of the same composition as this from Example 1 after six hours of grinding in a ball mill in a flowing nitrogen atmosphere

60982071013 : 60982071013 :

ι -7- PHN.7819ι -7- PHN.7819

20-10-197320-10-1973

einer Temperatur von 85O0C 4 Stunden vorgeheizt und anschlieasend wiederum gemahlen, jetzt 8 Stunden.preheated to a temperature of 85O 0 C for 4 hours and then ground again, now 8 hours.

Bie. Zusammensetzung des vorgeheizten PulversBie. Composition of the preheated powder

entsprach noch nicht der stochiometrisehen Spinellzusammensetzung; es enthielt noch einen Ueberschuss an Sauerstoff, sei es bedeutend geringer als im vorgeheizten Pulver nach Beispiel 1.did not yet correspond to the stoichiometric spinel composition; it still contained an excess of oxygen, be it considerably less than in the preheated powder afterwards Example 1.

Aus diesem Pulver wurden auf gleiche WeiseThis powder was made in the same way

wie im Beispiel 1 Blöcke gepresst. Sie wurden zum Sintern einer zusätzlichen Reduktionsstufe unterworfen. "Dazu wurdenas in example 1 blocks pressed. They were subjected to an additional reduction stage for sintering. "This was done

sie in einem Ofen, in dem an einer Seite eine Mischung aus Stickstoff mit 0,1 $ Sauerstoff unter einem geringen Ueberdruck (0,01 at) eingelassen und an der anderen Seite unter Aufheizung auf eine Tempera ttir von 1200°C abgeführt. Sie wurden auf dieser Temperatur gehalten, bis die abgeführte Gasmischung genau so viel Sauerstoff wie die eingelassene Gasmischung enthielt. Beim Erreichen dieser (Gleichgewichts)-Zustand wurde der Ofen abgeschlossen und die Temperatur auf 135O0C erhöht, bei welcher Temperatur 2k Stimden gesintert wurde, wonach das Abkühlen erfolgte. Der Ofen war an ein Puffergefäss angeschlossen, um den Ofendruck beim Au'fheizen von 1200°C auf 135O°C an das Abkühlen von 13500C auf Raumtemperatur konstantzuhalten.
Beispiel 3.
they are placed in an oven in which on one side a mixture of nitrogen and 0.1 $ oxygen is admitted under a slight overpressure (0.01 atm) and on the other side is discharged with heating to a temperature of 1200 ° C. They were kept at this temperature until the discharged gas mixture contained exactly as much oxygen as the admitted gas mixture. When this (equilibrium) state was reached, the furnace was shut off and the temperature was increased to 135O 0 C, at which temperature 2k steps were sintered, followed by cooling. The furnace was connected to a buffer vessel, to keep constant the oven pressure during Au'fheizen of 1200 ° C to 135o ° C to the cooling of 1350 0 C to room temperature.
Example 3.

Zur Herstellung eines Mn-Zn-Ferro-Ferritproduktes mit der Zusammensetzung Mn ^ Zn _ Fe^ 1Q^ -Fe^ O^ (diese Zusammensetzung wird auch in den folgenden Beispielen angestrebt) wurde eine Pulvermischung vonTo produce a Mn-Zn-ferro-ferrite product with the composition Mn ^ Zn _ Fe ^ 1Q ^ -Fe ^ O ^ (this composition is also aimed at in the following examples), a powder mixture of

; 609820/1013; 609820/1013

-8- PHN.7819-8- PHN.7819

Fe2O : 6k,17 Gew.^Fe 2 O: 6k, 17 wt

MnCO3 : 27,35 Gew.^MnCO 3 : 27.35 wt

ZnO : 8,48 Gew.^ZnO: 8.48 wt

nach vierstündigem Mahlen in einer Kugelmühle h Stunden in Jjuft bei einer Temperatur von 835°C vorgeheizt und anschliessend wiederum k Stunden gemahlen.after four hours of grinding in a ball mill, it was preheated in Jjuft at a temperature of 835 ° C. for h hours and then ground again for k hours.

Dieses Pulver wurde einer Reduktionsstofe unterworfen, indem es zum zweiten Male vorgeheizt wurde, diesmal, in einem Ofen, in dem eine Mischung aus Stickstoff mit 0,1 $ Sauerstoff hindurchgeführt wurde. Die Vorheiztemperatur betrug jetzt 11300C und diese Temperatur wurde solange aufrechterhalten, dass die abgeführte Gasmischung genau so viel Sauerstoff enthielt wie die hereingelassene Gasmischung. Beim Erreichen dieser Situation (nach etwa fünf Stunden) wurde der Ofen mit reinem Stickstoff gefüllt, sorgfältig abgeschlossen und atif Ratim tempera tür abgekühlt. Zum Begegnen des Oxydierens des Pulvers beim Erhalten, war der Ofen mit einem Puffergefäss mit variablem Volumen verbunden, so dass Volumenänderungen ausgeglichen und ein geringer Ueberdruck (0,01 afc) beim Abkühlen aufrechterhalten werden konnte. Das erhaltene Pulver wurde nach achtstündigem Mahlen zu Blöcken gepresst. Sie wurden auf 1200°C in einer langsam fliessenden Stickstoffatmosphäre aufgeheizt. Danach wurden der Ofen und das Puffergefäss abgeschlossen und die Temperatur wurde auf die gewünschte Sintertemperatur erhöht (135O°C). Diese Temperatur wurde für 2k Stunden aufrechterhalten, wonach auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. This powder was subjected to a reducing agent by preheating it a second time, this time in an oven through which a mixture of nitrogen and 0.1% oxygen was passed. The preheat temperature was now 1,130 0 C and this temperature was maintained as long as that the discharged gas mixture contained the same amount of oxygen as the Inset gas mixture. When this situation was reached (after about five hours) the furnace was filled with pure nitrogen, carefully closed and cooled down at the same time. In order to prevent the powder from oxidizing during preservation, the furnace was connected to a buffer vessel with a variable volume, so that changes in volume could be compensated for and a slight overpressure (0.01 afc) could be maintained during cooling. The powder obtained was pressed into blocks after milling for eight hours. They were heated to 1200 ° C. in a slowly flowing nitrogen atmosphere. The furnace and the buffer vessel were then closed and the temperature was increased to the desired sintering temperature (135O ° C). This temperature was maintained for 2k hours, after which it was cooled to room temperature.

609820/1013609820/1013

ORlGIiWi-ORlGIiWi-

-9- PHN.7819-9- PHN.7819

20-10-197520-10-1975

Beispiel example h. . H. .

Auf nass-chemischem Wege wxirde ein PulverA powder would be produced by wet chemical means

aus einer wässrigen Lösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt: 76,09 Gew.% FeSO^.7H2O; 13,70 Gew.$ MnSO^.I^O; 10,21 Gew.$ ZnSO^. 7HO. Diese Lösung wurde sprühgetrocknet und die gewonnene Sulfatmischung wurde bei 10000C drei Stunden in I^ift zum Zerlegen geheizt. Oas resultierende Pulver wtirde fünf Stunden bei 11300C in einer Stickstoffatmosphäre mit 0,1 $ Sauerstoff zum Reduzieren vorgeheizt. Das vorgeheizte Pulver wurde einem gleichen Sinterverfahren unterworfen wie das Pulver axis Beispiel 3» ,jedoch die Sintertemperatür betrug 12700C.
Beispiel ^.
produced from an aqueous solution with the following composition: 76.09% by weight FeSO ^ .7H 2 O; 13.70 wt. $ MnSO ^ .I ^ O; 10.21 wt. $ ZnSO ^. 7HO. This solution was spray-dried and the sulfate mixture obtained was heated at 1000 ° C. for three hours in I ^ ift for decomposition. Oas resulting powder wtirde five hours preheated for reducing at 1130 0 C in a nitrogen atmosphere with 0.1 $ oxygen. The preheated powder was subjected to the same sintering process as the powder in Example 3 », but the sintering temperature was 1270 ° C.
Example ^.

Eine pulvermischung von Fe2O3 5^,82 Gew.#
Fe3O4 9,23 Gew.^
ZnO 8,51 Gew.^
MnCO3 27, W Gew.#
A powder mixture of Fe 2 O 3 5 ^, 82 wt. #
Fe 3 O 4 9.23 wt
ZnO 8.51 wt
MnCO 3 27, W wt. #

(das erforderliche Fe2 wix-d also hier zuvor in Form von Fe„0^ eingewogen), wurde nach vierstündigem Mahlen in einer Kugelmühle Z Stunden bei 10000C in einem geschlossenen und mit N2 gefüllten Ofen vorgeheizt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Während des ganzen Vorheizzyklus (aufheizen, vorheizen bei 1000°C und abkühlen) blieb der Ofen geschlossen. Oas gewonnene Pulver wurde 8 Stunden gemahlen und anschliessend mittels isostatischen Pressens bei 1000 kg/cm2 zxi Blöcken gepresst. Die gepressten Blöcke wurden in einem geschlossenen und mit N2 gefüllten Ofen auf 1150°C aufgeheizt(the required Fe 2 wix-d here previously weighed in in the form of Fe 0 ^), after four hours of grinding in a ball mill, it was preheated for Z hours at 1000 ° C. in a closed oven filled with N2 and cooled to room temperature. The oven remained closed during the entire preheating cycle (heating up, preheating to 1000 ° C and cooling down). The powder obtained was ground for 8 hours and then pressed by isostatic pressing at 1000 kg / cm 2 zxi blocks. The pressed blocks were heated to 1150 ° C in a closed furnace filled with N2

609820/1013609820/1013

-iO- PHN.7819-iO- PHN.7819

• , ' 20-10-1975-•, '20-10-1975-

und ans chile s send 2k Stunden bei dieser Temperät\ir gesintert und danach abgekühlt. Während des ganzen Sinterzyklus blieb der Ofen geschlossen.
Beispiel 6.
and then sintered at this temperature for 2k hours and then cooled. The furnace remained closed throughout the sintering cycle.
Example 6.

Eine PulVermischung mit der Zusammensetzung des Pulvers nach Beispiel 3 wurde hergestellt und zweimal auf gleiche Weise wie das Pulver nach Beispiel 3 vorgeheizt. Das gewonnene Pulver wurde acht Stunden gemahlen und mittels isostatischen Pressens bei 1000 kg/cm2 zu Blöcken gepresst. Diese Blöcke wurden vierundzwanzig Stunden lang auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise gesintert, jedoch bei einer Temperatur von 12300C.A powder mixture with the composition of the powder according to Example 3 was prepared and preheated twice in the same way as the powder according to Example 3. The powder obtained was ground for eight hours and pressed into blocks by isostatic pressing at 1000 kg / cm 2. These blocks were sintered for twenty-four hours in the manner described in Example 5, but at a temperature of 1230 ° C.

• Die Porositäten der in den sechs Beispielen gewonnenen Blöcke wurden aus Oichtemessungen errechnet und sind
Beispiel ~\ 2 3 k 5 6
• The porosities of the blocks obtained in the six examples were calculated from Oichtemessungen and are
Example ~ \ 2 3 k 5 6

Porosität (Vol.$) 5,6 2,6 1,4 0,5 0,5 0,5Porosity (vol. $) 5.6 2.6 1.4 0.5 0.5 0.5

Daraus kann gefolgert werden, dass je mehrFrom this it can be concluded that the more

sich das zu sinternde Pulver der stöchiometrischen Spinellzusammensetzung nähert, umso geringer ist die Porosität des gesinterten Produktes. Insbesondere zeigt es sich von 5t6 auf 0,5 reduzieren lassen zu können.as the powder to be sintered approaches the stoichiometric spinel composition, the lower the porosity of the sintered product. In particular, it shows that it can be reduced from 5t6 to 0.5 i °.

Bemerkenswert dabei ist, dass die StrukturWhat is remarkable is that the structure

der gesinterten Blöcke nach den Beispielen 4, 5 und 6 stark der von Ni-Zn-FerritSinterprodukten, mit den Porien in den Körnern ähnelt, während sich normalerweise bei Mn-Zn-Ferrit die Porien auf den Korngrenzen befinden.of the sintered blocks according to Examples 4, 5 and 6 are strong that of Ni-Zn ferrite sintered products, with the pores in the Resembles grains, while normally with Mn-Zn ferrite the pores are located on the grain boundaries.

609820/ 1013609820/1013

•11- PHN. 7819• 11- PHN. 7819

20-10-197'20-10-197 '

»10-1975 "»10-1975"

Ausserdem zeigt es sich, dass je besser dasIt also shows that the better the

zu sinternde Produkt der stöchiometrisehen Spinellzusammensetzung entspricht, umso niedriger die Sintertemperatur zum Erhalt eines genügend dichten Endproduktes gewählt werden kann.product of the stoichiometric spinel composition to be sintered the lower the sintering temperature chosen to obtain a sufficiently dense end product can.

6 0 9 8 2 0/10136 0 9 8 2 0/1013

Claims (1)

pirn. 7819 20-10-1975 ■pirn. 7819 20-10-1975 ■ 7 5 4 9 0 8 57 5 4 9 0 8 5 PATENTANSPRUECHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zum Herstellen eines Mangan-Zink-1.Method of making a manganese-zinc Ferro-Ferritkernes mit niedriger Porosität insbesondere zum Gebrauch, in Magnetköpfen, welches Verfahren folgende Stufen enthält:Ferro-ferrite core with low porosity, especially for Use, in magnetic heads, which process follows the steps contains: das Herstellen einer Pulvermischung mitmaking a powder mix with Oxiden von Eisen, Mangan und Zink oder Produkten, die diese Oxide in einer folgenden Verfahrensstufe erzeugen;Oxides of iron, manganese and zinc or products containing them Generate oxides in a subsequent process stage; das Vorheizen dieser Mischung;preheating this mixture; das Mahlen des vorgeheizten Materials;grinding the preheated material; das Pressen des gemahlenen Materials;pressing the ground material; das Aufheizen des gepressten Materials aufthe heating of the pressed material die Sintertemperatur und das Sintern des gepressten Materials, dadurch gekennzeichnet, dass ziim Erhalten eines Kernes mit minimaler Porosität in einer der dem Sintern vorangehenden Stufen dem zu sinternden Material möglichst die stöchiometrische Spinellzusammensetzung erteilt wird. 2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadtirch gekennzeichnet dass dem Material möglichst die stöchiometrische Spinellzusammensetzung beim Vorheizen erteilt wird. 3· Verfahren nach Anspriich 2, dadurch, gekennzeichnet, dass das Vorheizen bei einer Temperatur zwischen 1050 und 1250oC in einer 0„ enthaltenden Gasatmosphäre erfolgt, deren partieller Op-Oruck dem Gleichgewichts-Op-Oruck des Materials mit stochiometrischer Spinellzusammensetzung bei der gebrauchten Temperatur entspricht. k. Verfahre.n nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizen bei einer Temperatiir zwischenthe sintering temperature and the sintering of the pressed material, characterized in that, in order to obtain a core with minimal porosity, the material to be sintered is given the stoichiometric spinel composition as far as possible in one of the stages preceding the sintering. 2. The method according to claim. 1, characterized by the fact that the material is given the stoichiometric spinel composition as far as possible during preheating. 3. The method according to claim 2, characterized in that the preheating takes place at a temperature between 1050 and 1250 o C in a gas atmosphere containing 0 ", the partial operating pressure of which corresponds to the equilibrium operating pressure of the material with stoichiometric spinel composition when used Temperature corresponds. k. Verfahr.n according to claim 3 »characterized in that the preheating at a temperature between 609820/1013609820/1013 PHN. 78 19 20-10-1975 -PHN. 78 19 20-10-1975 - 1100 und 1200°C erfolgt.1100 and 1200 ° C takes place. 5» Verfahren nach Anspriich 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Abkühlen des Materials nach dem Vorheizen als auch das Aufheizen auf die Sintertemperatur in einer nicht oxydierenden Atmosphäre erfolgt. 6. Verfahren nach Anspruch 3 oder h, dadurchMethod according to claim 2, characterized in that both the cooling of the material after preheating and the heating to the sintering temperature take place in a non-oxidizing atmosphere. 6. The method according to claim 3 or h, characterized gekennzeichnet, dass das Sintern bei einer Temperatur zwischen 1200 und 1300°C erfolgt.characterized that the sintering at a temperature takes place between 1200 and 1300 ° C. 7· Ver-fahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung hergestellt wird, die das erforderliche Ferro in Form von Fe„0L enthält, dass diese Mischung bei einer Temperatur zwischen 800 und 1250°C vorgeheizt wird und das Sintern bei einer Temperatur zwischen I050 und 1300°C erfolgt.7. Method according to claim 1, characterized in that that a mixture is produced that contains the required ferrous material in the form of Fe “OL, that this Mixture is preheated at a temperature between 800 and 1250 ° C and the sintering at a temperature takes place between 1050 and 1300 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizen in einer stationären Stickst off atmosphäre erfolgt.8. The method according to claim 7 »characterized in that that preheating takes place in a stationary nitrogen atmosphere. 9. Mangan-Zink-Ferro-Ferritkern, der unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis hergestellt wurde.9. Manganese-zinc-ferro-ferrite core, which is under Application of the method according to any one of claims 1 to was produced. 10. Magnetkopf, der aus einem Mangan-Zink-Ferro-Ferritkern nach Anspruch 9 hergestellt wurde.10. A magnetic head made from a manganese-zinc-ferro-ferrite core according to claim 9. 609820/1013609820/1013
DE19752549085 1974-11-12 1975-11-03 Process for the production of a manganese-zinc-ferro-ferrite core, in particular for use in magnetic heads Expired DE2549085C2 (en)

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