DE511826C

DE511826C - Process for the production of mass cores whose magnetizable powder particles, in particular consisting of an iron-nickel alloy, are covered by a chemically produced insulating cover

Info

Publication number: DE511826C
Application number: DEST42533D
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1926-04-17
Filing date: 1927-04-15
Publication date: 1930-11-01

Description

Verfahren zur Herstellung von massekernen, deren magnetisierbare Pulverteilchen, insbesondere aus einer Eisen-Nickel-Legierung bestehend, von einer chemisch erzeugten isolierenden Hülle bedeckt werden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Massekernen, wie sie besonders für Belastungsspulen von Fernsprechkreisen Verwendung finden.Process for the production of mass cores, their magnetizable powder particles, in particular consisting of an iron-nickel alloy, from a chemically produced one The invention relates to a method of manufacture of ground cores, such as those used in particular for load coils in telephone circuits Find.

Die Erfindung bezweckt, Massekerne zu schaffen, die geringe Verluste und eine hohe Permeabilität haben, um bei Aufwand der kleinsten Materialmenge eine größtmögliche Induktivität zu erhalten.The invention aims to create mass cores that have low losses and have a high permeability to achieve a to get the greatest possible inductance.

Es ist bekannt, Magnetkerne aus fein zerteiltem magnetischen Material, gemischt oder bedeckt mit einem geeigneten Isolationsmittel mit oder ohne Erwärmungsprozeß, durch Pressen herzustellen. Wesentlich ist hierbei, daß die Isolationsschicht die Teilchen allseitig und festhaftend umschließt, um den Preßvorgang möglichst ohne Verletzung überstehen zu können. Ein Verfahren zur Herstellung von Oxydüberzügen als isolierende Hüllen auf Eisenteilchen für Massekerne auf chemischem Wege ist bereits bekannt geworden. Bei diesem Verfahren wird den Teilchen Wasser zugesetzt, und sie werden unter Luftzutritt so lange erhitzt und gerührt, bis die Masse getrocknet ist. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr, daß die Teilchen nicht alle gleichmäßig abwechselnd mit Luft und Wasser in Berührung kommen, so daß es nicht möglich ist, eine auf allen Teilchen gleichmäßige Isolationsschicht zu erhalten. Eine dauerhafte Isolationsschicht wird nun gemäß der Erfindung dadurch hergestellt, daß die Hülle durch Einwirkung einer Säure, z. B. Chromsäure, Molybdänsaure, arsenige Säure, Arsensäure, Wolfram-, Antimon- oder Phosphorsaure, hervorgebracht wird. Vorzugsweise wird die Säure einer an sich bekannten, aus einem Alkali, z. B. Wasserglas, und einem Füllmittel, wie z. B. einem Silikat oder einem Metalloxyd, bestehenden Mischung zugesetzt. Diese :Mischung wird nach Zusatz des magnetischen Pulvers gepreßt und die so erhaltenen Kerne einer Wärmebehandlung unterworfen, bei der sich die Kernisolation stabilisiert und die magnetischen Eigenschaften erzielt «erden.It is known to use magnetic cores made of finely divided magnetic material, mixed or covered with a suitable insulation material with or without a heating process, manufacture by pressing. It is essential that the insulation layer the Particles on all sides and firmly adhering to the pressing process as possible without To be able to survive injury. A method of making oxide coatings as insulating sheaths on iron particles for mass nuclei is by chemical means already become known. In this process, water is added to the particles, and they are heated and stirred with the admission of air until the mass has dried is. With this method there is a risk that the particles will not all be uniform alternately come into contact with air and water, so that it is not possible to obtain a uniform insulating layer on all particles. A permanent one Insulation layer is now produced according to the invention in that the shell by the action of an acid, e.g. B. chromic acid, molybdic acid, arsenic acid, arsenic acid, Tungsten, antimony or phosphoric acid, is produced. Preferably the Acid of a known per se, from an alkali, e.g. B. water glass, and a filler, such as B. a silicate or a metal oxide, added to existing mixture. These : Mixture is pressed after adding the magnetic powder and the thus obtained Cores subjected to a heat treatment during which the core insulation stabilizes and the magnetic properties achieved «earth.

Nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Massekerne erhält man beispielsweise folgendermaßen: Das magnetische Material wird in der üblichen Weise zu Pulver zerkleinert, wobei zu beachten ist, daß je kleiner die Teilchen, um so kleiner auch die Wirbelstromverluste werden. Vor der Hinzufügung des Isolationsmaterials wird das Pulver in einem geschlossenen Behälter geglüht bei einer Temperatur von ungefähr 75o bis 98o° C, wobei eine Temperatur von 9z5° sich als besonders geeignet erwiesen hat. Nun wird eine Isolationsmasse zugesetzt, die etwa folgende Zusammensetzung hat: 5i/2 Teile Chromsäure, 5 Teile Talkum, q.1/2 Teile Wasserglas, bestehend aus insgesamt 5oo;o festen Teilen und enthaltend angenähert 1,58 Teile S'02 auf ein Teil Na20.Compound cores produced by the method of the invention are obtained for example as follows: The magnetic material is used in the usual way crushed to powder, it should be noted that the smaller the particles, the more so the eddy current losses also become smaller. Before adding the insulation material will the powder in a closed container calcined at a temperature of about 75o to 98o ° C, with a temperature of 9 ° -5 ° proving to be particularly suitable Has. Now an insulation compound is added, roughly the following composition has: 5i / 2 parts chromic acid, 5 parts talc, q.1 / 2 part water glass, consisting of a total of 500,000 solid parts and containing approximately 1.58 parts of S'02 to one Part Na20.

Unter Zusatz von genügend Wasser wird hieraus eine leicht flüssige Lösung hergestellt, die Lösung innig gemischt und die niagnetisierbaren, z. B. Permalloyteilchen dieser Lösung zugesetzt. Die Menge der zugesetzten Pennalloyteilchen ist von der gewünschten Permeabilität und dem besonderen Verwendungszweck der Kerne abhängig. Die ganze Masse wird dann durch Wärme getrocknet unter ständigem Rühren, um ein Zusammenbacken zu vermeiden und um eine vollständige Bedeckung der einzelnen Pulverteilchen zu sichern. Die Erwärmung darf jedoch nicht so weit getrieben werden, daß die Chromsäure ihre adhäsiven Eigenschaften verliert. Die getrockneten isolierten Pulverteilchen werden dann in bekannter Weise in eine zur Pressung von Kernen oder Ringen geeignete Form getan und einem Preßdruck von angenähert i,. ooo kg pro Quadratzentimeter ausgesetzt. Ein hoher Druck ist zur Formung der Ringe notwendig, um ihre Dichte zu steigern, da man gefunden hat, daß die Permeabilität der Ringe mit dem Anwachsen der Dichte ansteigt.With the addition of enough water, this becomes a slightly liquid one Solution prepared, the solution intimately mixed and the niagnetisbaren, z. B. Permalloy particles added to this solution. The amount of Pennalloy particles added is of that desired permeability and the particular purpose of use of the cores. The whole mass is then heat dried with constant stirring to get a To avoid caking and to ensure complete coverage of the individual powder particles to secure. However, the heating must not be carried out so far that the chromic acid loses its adhesive properties. The dried isolated powder particles are then in a known manner in a suitable for pressing cores or rings Form done and a pressing pressure of approximated i ,. ooo kg exposed per square centimeter. A high pressure is necessary to form the rings in order to increase their density, since it has been found that the permeability of the rings increases with the increase in density increases.

Nach diesem Formungsvorgang werden die Kerne, ohne der Luft unnötig ausgesetzt zu werden, in einen Ofen überführt, in dem sie bei einer günstigsten Temperatur von angenähert 5oo° geglüht werden, worauf Abkühlung erfolgt.After this molding process, the cores become unnecessary without the air to be exposed, transferred to an oven in which they are at a most favorable Annealed at a temperature of approximately 5oo °, followed by cooling.

Um die Kerne chemisch stabil zu machen und alle löslichen Substanzen, wie z. B. Chromate, zu entfernen, werden die Kerne in Wasser gekocht, bis das Wasser bei Zusatz von Silbernitrat nur eine Spur von löslichen Chromaten zeigt. Nach diesem Vorgang werden die Kerne oder Ringe bei einer Temperatur von ungefähr ioo° getrocknet. Die Permeabilität kann dann an einigen Prüflingen gemessen werden. Sollte sie zu niedrig sein, 'so kann sie durch Zusatz einer bestimmten Menge unisolierten magnetisierbaren Pulvers zu dem isolierten Pulver vor dem Pressen erhöht werden.In order to make the cores chemically stable and all soluble substances, such as B. Chromates, to remove the kernels are boiled in water until the water shows only a trace of soluble chromates when silver nitrate is added. After this During the process, the cores or rings are dried at a temperature of around 100 °. The permeability can then be measured on some specimens. Should she too be low, 'so it can be magnetizable by adding a certain amount of uninsulated Powder can be increased to the isolated powder before pressing.

Eine Anzahl so geformter Ringe wird dann in der bekannten Weise koaxial zusammengesteckt zu einem Kern, auf dem die übliche toroidale Wicklung aufgebracht wird. Die Anzahl solcher Ringe hängt von den elektizschen Verhältnissen des Fernsprechkreises ab, der durch die Spulen belastet werden soll.A number of rings thus formed then become coaxial in the known manner put together to form a core on which the usual toroidal winding is applied will. The number of such rings depends on the electrical conditions of the telephone circuit which is to be loaded by the coils.

Die angegebenen Verhältnisse der Lösung von Chromsäure, Wasserglas und Talkum können auch, ohne von der Erfindung abzuweichen, verändert werden. Es kann auch Chromsäure allein zur Erzeugung der isolierenden Hülle in solchen Fällen benutzt werden, wo mechanischer Zusammenhalt der fertigen Kerne nicht als wesentlicher Vorteil angesehen wird. Die Chromsäure kann, wie erwähnt, mit Erfolg durch andere Mittel ersetzt werden, so z. B. durch Molybdänsäure, arsenige Säure oder Arsensäure, Wolfram-, Antimon- oder Phosphorsäure. Wasserglas und Talkum können ebenfalls durch andere Alkalien ersetzt werden, so z. B. durch Natriummetasilikat, Natriumzinkat, Natriumhydroxyd, Natriumaluminat und Füllmaterial durch Zink-, Zinn-, Aluminium- oder Bariumoxyd, Mangandioxyd, Kupferoxyd.The specified ratios of the solution of chromic acid, water glass and talc can also be changed without departing from the invention. It Chromic acid alone can also be used to create the insulating shell in such cases used where mechanical cohesion of the finished cores is not essential Advantage is considered. Chromic acid, as mentioned, can be successfully used by others Funds are replaced, so z. B. by molybdic acid, arsenic acid or arsenic acid, Tungstic, antimonic or phosphoric acid. Water glass and talc can also be used other alkalis are replaced, e.g. B. by sodium metasilicate, sodium zincate, Sodium hydroxide, sodium aluminate and filler material by zinc, tin, aluminum or barium oxide, manganese dioxide, copper oxide.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of mass cores whose magnetizable powder particles, in particular consisting of an iron-nickel alloy, are covered by a chemically produced insulating sheath, characterized in that that the shell by the action of an acid, for. B. chromic acid, molybdenum acid, arsenic Acid, arsenic acid, tungsten, antimony or phosphoric acid is produced. z. Process according to claim i, characterized in that the acid is a known per se Insulating material is added which consists of a mixture of an alkali, e.g. B. water glass, with a filler. 3. The method according to claim z, characterized in that that the water glass has been replaced by sodium hydroxide or sodium aluminate. , q .. Method according to claim z, characterized in that the filler consists of a Oxide consists of zinc, tin, aluminum, barium, manganese or copper.