HINTERGRUND DER ERFINDUNGEN
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
eines magnetischen Oxidmaterials mit Weichmagnetismus, insbesondere
Mn-Zn-Ferrit. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zum Herstellen eines Mn-Zn-Ferrits, wobei dieses Verfahren es ermöglicht,
dass Abfall aus einem gesinterten Produkt wiederaufbereitet und
wiederverwendet wird.
2. Beschreibung der verwandten Technik
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Es gibt Mn-Zn-Ferrit als ein repräsentatives magnetisches Oxidmaterial
mit Weichmagnetismus. Dieser Mn-Zn-Ferrit ist in herkömmlicher Weise
weit verbreitet verwendet worden als verlustarme Materialien, die
verwendet werden bei einem Schaltnetzteiltransformator, einem
Zeilenendtransformator oder Ablenkjoch, verschiedenen Induktanzelementen,
Impedanzelementen für Gegenmaßnahmen gegen elektromagnetische Störung,
elektromagnetischen Wellenabsorbern und dergleichen. Dieser Mn-Zn-
Ferrit weist im Allgemeinen eine Zusammensetzung auf, die
Ausgangskomponenten aufweist von mehr als 50 Mol-% Fe&sub2;O&sub3;, im Durchschnitt 52
bis 55 Mol-% Fe&sub2;O&sub3; und 10 bis 24 Mol-% ZnO, wobei der Rest MnO ist.
Der Mn-Zn-Ferrit ist in herkömmlicher Weise hergestellt worden durch
Mischen eines jeden Rohmaterialpulvers aus Fe&sub2;O&sub3;, ZnO und MnO in
vorbestimmtem Anteil, Formen der resultierenden Mischung zu einer
vorbestimmten Gestalt durch jeden Schritt des Kalzinierens, des Mahlens,
der Komponenteneinstellung, der Granulierung, des Pressens und
dergleichen und sodann Unterziehen eines Grünlings einer Sinterbehandlung
derart, dass der Grünling bei 1.200 bis 1.400ºC für 3 bis 4 Stunden in
einer reduzierenden Atmosphäre mit einer Sauerstoffkonzentration
gehalten wurde, die durch Einlassen eines Stickstoffgasstroms erheblich
herabgesetzt wurde.
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Der Grund für das Sintern in einer reduzierenden Atmosphäre besteht
darin, dass, weil der Grünling Fe&sub2;O&sub3; in einer großen Menge von 50 Mol-%
oder mehr enthält, wenn er in der Luft gesintert wird, die Verdichtung
nicht in genügender Weise voranschreitet und infolgedessen kein guter
Weichmagnetismus erhalten wird. Ferner weist Fe²&spplus;, das durch Reduktion
von Fe³&spplus; zu bilden ist, eine positive magnetische Kristallanisotropie auf
und hat daher die Wirkung, dass es eine negative magnetische
Kristallanisotropie von Fe³&spplus; ausgleicht, wodurch Weichmagnetismus erhöht wird.
Jedoch kann, wenn in der Luft gesintert, die Bildung von Fe²&spplus; durch eine
solche Reduktionsreaktion nicht erwartet werden. Bei dem oben
beschriebenen Schritt des Mahlens wird das Mahlen so durchgeführt, dass das
Pulver eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 1,0 bis 1,4 um
aufweist. Der Grund hierfür ist, dass, wenn die durchschnittliche
Teilchengröße größer als 1,4 um ist, die erwünschte Dichte beim Sintern nicht
erhalten wird und, wenn die durchschnittliche Teilchengröße kleiner als
1,0 um ist, es schwierig ist, das Pulver zu handhaben.
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Bei der Herstellung des Mn-Zn-Ferrits, wie oben beschrieben, wird in
jedem Schritt aus den Gründen eines Überschusses an Ferrit, eines
fehlerhaften Ferrits oder dergleichen viel Abfall erzeugt. Abfälle, die in den
Schritten vor dem Pressen erzeugt werden, weisen keine spezielle
Schwierigkeit bei der Verwendung durch Wiederaufbereitung auf. Jedoch besteht
im Hinblick auf Abfälle eines gesinterten Produkts aufgrund von Fehlern,
z. B. eines die Größe betreffenden Fehlers, Riß, Bruch oder dergleichen in
dem Sinterschritt der Trend dahingehend, dass es schwierig ist, solche
Abfälle aus den im nachfolgenden beschriebenen Gründen
wiederaufzubreiten und wiederzuverwenden, und solche Abfälle werden beseitigt.
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Der Grund, warum die Verwendung von Abfällen eines gesinterten
Produkts durch Wiederaufbereitung schwierig ist, wird weiter unten erläutert.
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Der Schritt des Sinterns von Mn-Zn-Ferrit wird im Verhältnis zu einer
Leerstellenkonzentration des Sauerstoffions bestimmt, das die langsamste
Diffusionsgeschwindigkeit in den Bestandteile bildenden Ionen aufweist.
Faktoren, die dies regeln, sind ein Gehalt an Fe&sub2;O&sub3; und eine
Sauerstoffkonzentration in einer Atmosphäre. Eine Sauerstoffion-Leerstelle neigt
dazu, leicht gebildet zu werden, wenn der Fe&sub2;O&sub3;-Gehalt klein ist und die
Sauerstoffkonzentration in einer Atmosphäre gering ist. Jedoch wird, weil
der herkömmliche Mn-Zn-Ferrit Fe&sub2;O&sub3; in einer Menge von mehr als SO
Mol-% enthält, eine Leerstelle von Eisenion, Manganion und Zinkion
weitgehend entsprechend einer Leerstellenabnahme des Sauerstoffions
gebildet. Mit anderen Worten, wenn es beabsichtigt ist, ein gesintertes
Produkt aus dem herkömmlichen Mn-Zn-Ferrit zur Wiederverwendung zu
mahlen und zu pressen, dann muss das Sintern unter der Bedingung
durchgeführt werden, dass die Sauerstoffkonzentration in einer
Atmosphäre beträchtlich herabgesetzt ist. Jedoch beträgt die
Sauerstoffkonzentration, die in dem aktuellen Massenproduktionsschritt herabgesetzt
werden kann, höchstens etwa 0,1% und die Sauerstoffkonzentration in
diesem Grad kann die notwendige Leerstellenkonzentration des
Sauerstoffions nicht gewährleisten. Infolgedessen schreitet das Sintern nicht
gleichmäßig voran, was es schwierig macht, die erwünschte Dichte des Ferrits
zu erhalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist mit Rücksicht auf die oben beschriebenen
Schwierigkeiten beim Stand der Technik gemacht worden. Eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen
eines Mn-Zn-Ferrits zu schaffen, das eine Wiederaufbereitung und
Wiederverwendung von Abfällen eines gesinterten Produkts ohne
Einbeziehung spezifischer Schwierigkeit bei dem Sintern ermöglicht.
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Die oben definierte Aufgabe kann durch die folgenden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
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Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist
ein Verfahren zum Herstellen eines Mn-Zn-Ferrits vorgesehen, das durch
folgende Schritte gekennzeichnet ist: Wiederverwenden eines durch
Mahlen eines gesinterten Produkts aus Mn-Zn-Ferrit erhaltenen Pulvers,
Unterziehen des Pulvers einer Komponenteneinstellung der Art, dass es
eine Zusammensetzung aufweist aus 44,0 bis 50,0 Mol-% Fe&sub2;O&sub3;, 4,0 bis
26,5 Mol-% ZnO und 0,1 bis 8,0 Mol-% wenigstens eines Stoffes, der aus
der Gruppe ausgewählt ist, die aus TiO&sub2; und SnO&sub2; besteht, wobei der Rest
MnO ist, Pressen des resultierenden, gemischten Pulvers nach der
Komponenteneinstellung und sodann Sintern des Grünlings.
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Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist ein Verfahren zum Herstellen eines Mn-Zn-Ferrits vorgesehen, das
durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Wiederverwenden eines durch
Mahlen eines gesinterten Produkts aus Mn-Zn-Ferrit erhaltenen Produkts,
Unterziehen des Pulvers einer Komponenteneinstellung, so dass es eine
Zusammensetzung aufweist aus 44,0 bis 50,0 Mol-% Fe&sub2;O&sub3;, 4,0 bis 26,5
Mol-% ZnO, 0,1 bis 8,0 Mol-% wenigstens eines Stoffes, der aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus TiO&sub2; und SnO&sub2; besteht, und 0,1 bis 16,0 Mol-%
CuO, wobei der Rest MnO ist, Pressen des resultierenden, gemischten
Pulvers nach der Komponenteneinstellung und sodann Sintern des
Grünlings.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß dem ersten und zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung ist die Menge des Pulvers zur Wiederverwendung, d. h. des zu
verwendenden, wiederaufbereiteten Pulvers, wahlweise und, wenn das Pulver
die Zielzusammensetzung aus Komponenten aufweist, wie sie ist, kann die
gesamte Menge des gemischten Pulvers zum Pressen als das
wiederaufbereitete Pulver verwendet werden. In dem Falle, dass das wiederaufbereitete
Pulver allein nicht die Zielzusammensetzung aus Komponenten aufweist,
wird die Komponenteneinstellung selbstverständlich dadurch ausgeführt,
dass eine geeignete Menge von jedem Rohmaterialpulver aus Fe&sub2;O&sub3;, ZnO,
TiO&sub2;, SnO&sub2;, CuO, MnO und dergleichen hinzugefügt wird. Ferner wird eine
durchschnittliche Teilchengröße des wiederaufbereiteten Pulvers in
wünschenswerter Weise auf etwa 1,0 um in ihrer unteren Grenze, genauso wie
bei der herkömmlichen Teilchengröße, eingeschränkt, jedoch kann die
obere Grenze der durchschnittlichen Teilchengröße einen Wert aufweisen,
der 1,4 um überschreitet, z. B. etwa 2,0 um.
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Der erste und zweite Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
schränken den Fe&sub2;O&sub3;-Gehalt auf 50 Mol-% oder weniger ein, wie oben
beschrieben. Daher neigt, selbst dann, wenn ein wiederaufbereitetes Pulver
verwendet wird, die Leerstelle des Sauerstoffions dazu, im Verlauf des
Sinterns leicht gebildet zu werden, und selbst dann, wenn das Pulver in der
Luft oder in einer Atmosphäre, die eine gewisse Menge an Sauerstoff
enthält, gesintert (erwärmt - gehalten - gekühlt) wird, nimmt eine Dichte
des Pulvers in ausreichender Weise zu. Jedoch soll, weil ein zu geringer
Fe&sub2;O&sub3;-Gehalt verursacht, eine Abnahme in einer Anfangspermeabilität zu
veranlassen, Fe&sub2;O&sub3; in einer Menge von wenigstens 44,0 Mol-% enthalten
sein.
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Es ist bekannt, dass Ti und Sn ein Elektron von Fe³&spplus; aufnehmen, wodurch
Fe²&spplus; gebildet wird. Daher kann, durch Enthalten von Ti und Sn, Fe²&spplus; auch
durch Sintern des Pulvers in der Luft oder in einer Atmosphäre gebildet
werden, die eine gewisse Menge Sauerstoff enthält. Bei dem ersten und
dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird es
ermöglicht, einen guten Weichmagnetismus dadurch zu erhalten, dass der
Gehalt an TiO&sub2; und/oder SnO&sub2; in der Zusammensetzung der
Ausgangskomponenten auf 0,1 bis 8,0 Mol-% eingestellt wird, um die Menge des zu
bildenden Fe²&spplus; zu steuern, wobei hierdurch ein Existenzverhältnis von
Fe³&spplus; und Fe²&spplus; optimiert wird, um positive und negative magnetische
Kristallanisotropie auszulöschen. Jedoch ist, wenn der Gehalt an TiO&sub2;
und/oder SnO&sub2; weniger als 0,1 Mol-% ist, seine Wirkung gering. Auf der
anderen Seite nimmt, wenn der Gehalt größer als 8,0 Mol-% ist, die
Anfangspermeabilität
ab. Aus diesem Grunde wird der Gehalt an TiO&sub2;
und/oder SnO&sub2; auf den oben beschriebenen Bereich von 0,1 bis 8,0 Mol-%
beschränkt.
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ZnO beeinträchtigt die Curie-Temperatur oder die
Sättigungsmagnetisierung. Wenn der ZnO-Gehalt zu groß ist, verringert sich die
Curie-Temperatur, was zu einer praktischen Schwierigkeit führt. Auf der anderen
Seite nimmt, wenn der ZnO-Gehalt zu klein ist, die
Sättigungsmagnetisierung ab. Aus diesem Grunde wird der ZnO-Gehalt in erwünschter Weise
auf den oben beschriebenen Bereich von 4,0 bis 26,5 Mol-% begrenzt.
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Der zweite Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält CuO, wie
oben beschrieben. Das CuO hat die Wirkung, die ein Sintern bei niedriger
Temperatur ermöglicht. Jedoch ist, wenn der CuO-Gehalt zu klein ist, die
oben erwähnte Wirkung gering, und auf der anderen Seite nimmt, wenn
der Gehalt zu groß ist, die Anfangspermeabilität ab. Aus diesem Grunde
wird der CuO-Gehalt in erwünschter Weise auf den oben beschriebenen
Bereich von 0,1 bis 16,0 Mol-% begrenzt.
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Der erste und der zweite Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
können eine geringe Menge von wenigstens einem Stoff enthalten, der aus der
Gruppe ausgewählt, die aus CaO, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, Ta&sub2;O&sub3;, HfO&sub2;, NbaO&sub3; und
Y&sub2;O&sub3; als die Zusätze besteht. Solche Zusätze haben die Wirkung, den
Widerstand der Kristallkorngrenze hoch zu machen.
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Ferner kann wenigstens ein Stoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die
aus V&sub2;O&sub3;, Bi&sub2;O&sub3;, In&sub2;O&sub3;, PbO, MoO&sub3; und WO&sub2; besteht, ebenfalls als Zusatz
enthalten sein. Solche Zusätze sind ein Oxid mit einem niedrigen
Schmelzpunkt und weisen die Funktion auf, das Sintern zu
beschleunigen.
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Zusätzlich kann wenigstens ein Stoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Cr&sub2;O&sub3; und Al&sub2;O&sub3; besteht, ebenfalls als Zusatz enthalten sein.
Solche Zusätze haben die Wirkung, die Temperatureigenschaften der
Anfangspermeabilität zu verbessern.
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Beim Herstellen des Mn-Zn-Ferrits werden Abfälle eines in einem
Sinterschritt gebildeten gesinterten Produkts aus Mn-Zn-Ferrit unter
Verwendung einer geeigneten Mahleinrichtung gemahlen, zum Beispiel einer
Hammermühle oder einer Strahlmühle, um ein wiederaufbereitetes Pulver
zu bilden, und es wird jedes Rohmaterialpulver, z. B. Fe&sub2;O&sub3;, ZnO, TiO&sub2;
und/oder SnO&sub2;, CuO, MnO als Hauptkomponenten mit dem
wiederaufbereiteten Pulver in der vorbestimmten Proportion gemischt, wodurch ein
gemischtes Pulver mit der Zielzusammensetzung aus den Komponenten
erhalten wird. Es ist für das wiederaufbereitete Pulver nicht notwendig,
zuvor in einer feinen Größe präpariert zu werden, sondern es ist für das
wiederaufbereitete Pulver ausreichend, eine Teilchengröße von etwa 40 um
oder weniger aufzuweisen. In diesem Falle wird das gemischte Pulver
kalziniert und sodann zu einer Teilchengröße von etwa 2,0 um oder
weniger fein gemahlen. Die Kalzinierungstemperatur in diesem Falle wird in
geeigneter Weise innerhalb eines Temperaturbereichs von 850 bis 950ºC
ausgewählt, obwohl mehr oder weniger variierend in Abhängigkeit von der
Zielzusammensetzung. Es kann eine Allzweckkugelmühle dazu verwendet
werden, um das gemischte Pulver fein zu mahlen. Wenn erwünscht und
notwendig, wird Pulver aus den oben beschriebenen, verschiedenen
Zusatzstoffen dem fein gemischtem Pulver in der vorbestimmten Proportion
hinzugefügt, um ein gemischtes Pulver mit der Zielzusammensetzung
aus den Komponenten zu erhalten. Darauffolgend werden eine
Granulierung und ein Pressen entsprechend dem herkömmlichen Verfahren zum
Herstellen von Ferrit durchgeführt und es wird eine Sinterbehandlung
durchgeführt, derart, dass er bei 1000 bis 1300ºC für 2 bis 4 Stunden
gehalten wird. Das Sintern (erwärmt - gehalten - gekühlt) kann in der Luft
oder einer Atmosphäre durchgeführt werden, die Sauerstoff mit einer
Konzentration von beispielsweise etwa 0,1% enthält. Wenn das Sintern in
einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre durchgeführt wird, ist es
wünschenswert, die Sauerstoffkonzentration dadurch zu steuern, dass ein
Inertgasstrom, z. B. Stickstoffgas, in einen Sinterofen eingelassen wird.
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Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden
Beispiele in näheren Einzelheiten beschrieben, jedoch soll die Erfindung
nicht hierauf beschränkt werden.
BEISPIEL 1
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Jedes Rohmaterialpulver wurde mit einer Kugelmühle gemischt, um eine
Zusammensetzung zu erhalten, so dass Fe&sub2;O&sub3; 52,5 Mol-% war, MnO 24,2
Mol-% war und ZnO 23,3 Mol-% war. Hierauf folgend wurde die
resultierende Mischung bei 900ºC für 2 Stunden in der Luft kalziniert und
sodann mit einer Kugelmühle für 20 Stunden gemahlen, um ein gemischtes
Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,2 um zu erhalten.
Als nächstes wurde CaO als ein Zusatzstoff zu dem gemischten Pulver in
einer Menge von 0,05 Masse-% hinzugefügt, woraufhin ein Mischen mit
einer Kugelmühle für 1 Stunde folgte. Es wurde Polyvinylalkohol zu dem
gemischten Pulver hinzugefügt und die resultierende Mischung wurde
granuliert und sodann zu einem Ringkern (Grünling) mit einem
Außendurchmesser von 18 mm, einem Innendurchmesser von 10 mm und einer
Höhe von 4 mm unter einem Druck von 80 MPa gepresst. Hierauf folgend
wurde der Grünling in einen Sinterofen eingebracht und einer
Sinterbehandlung dadurch unterzogen, dass der Grünling bei 1300ºC für 3
Stunden gehalten wurde und nach dem Sintern in einer Atmosphäre gekühlt
wurde, in der die Sauerstoffkonzentration auf 0,1% dadurch herabgesetzt
wurde, dass ein Stickstoffgasstrom eingelassen wurde, wodurch ein
gesintertes Produkt (Vergleichsprobe) 1-1 erhalten wurde, die derselbe wie der
herkömmliche Mn-Zn-Ferrit war.
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Als nächstes wurde das oben erhaltene, gesinterte Produkt 1-1 unter
Verwendung einer Hammermühle und einer Strahlmühle in der Weise
gemahlen, dass das resultierende Pulver eine durchschnittliche
Teilchengröße von 40 um oder weniger aufwies, und dieses Pulver wurde als ein
wiederaufbereitetes Pulver verwendet. Im Anschluss daran wurde das
wiederaufbereitete Pulver mit einer Kugelmühle für 1 Stunde gemischt
und es wurde Polyvinylalkohol hierzu hinzugefügt. Die resultierende
Mischung wurde granuliert und zu einem Ringkern mit einem
Außendurchmesser von 18 mm, einem Innendurchmesser von 10 mm und einer
Höhe von 4 mm unter einem Druck von 80 MPa gepresst. Sodann wurde
der Grünling in einen Sinterofen eingebracht und einer Sinterbehandlung
dadurch unterzogen, dass der Grünling bei 1300ºC für 3 Stunden
gehalten wurde und nach dem Sintern in einer Atmosphäre gekühlt wurde, in
der die Sauerstoffkonzentration auf 0,1% dadurch herabgesetzt wurde,
dass ein Stickstoffgasstrom eingelassen wurde, wodurch ein
wiederaufbereitetes, gesintertes Produkt (Vergleichsprobe) 1-2 erhalten wurde, das die
gleichen Komponenten und die gleiche Zusammensetzung wie in dem
herkömmlichen Mn-Zn-Ferrit aufweist.
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Auf der anderen Seite wurde die oben erhaltene Vergleichsprobe 1-1 unter
Verwendung einer Hammermühle und einer Strahlmühle derart
gemahlen, dass das resultierende Pulver eine durchschnittliche Teilchengröße
von 40 um oder weniger hatte, und dieses Pulver wurde als ein
wiederaufbereitetes Pulver verwendet. Notwendige Rohmaterialien wurden dem
Pulver hinzugefügt und es wurde eine Komponenteneinstellung
durchgeführt, derart, dass Fe&sub2;O&sub3; 48,0 Mol-% war, TiO&sub2; oder SnO&sub2; 2,0 Mol-% war,
wobei der Rest MnO und ZnO in einem Molverhältnis von 26 : 25 war. Die
Mischung wurde mit einer Kugelmühle gemischt, bei 900ºC für 2 Stunden
in der Luft kalziniert und sodann mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein
gemischtes Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,2 um
und 2,0 um zu erhalten. Als nächstes wurde Polyvinylalkohol zu dem
gemischten Pulver hinzugefügt. Die resultierende Mischung wurde
granuliert und zu einem Ringkern (Grünling) mit einem Außendurchmesser von
18 mm, einem Innendurchmesser von 10 mm und einer Höhe von 4 mm
unter einem Druck von 80 MPa gepresst. Der Grünling wurde in einen
Sinterofen eingebracht und einer Sinterbehandlung dadurch unterzogen,
dass der Grünling bei 1300ºC für 3 Stunden gehalten wurde und nach
dem. Sintern in der Luft oder in einer Atmosphäre gekühlt wurde, in der
die Sauerstoffkonzentration auf 0,1% dadurch herabgesetzt wurde, dass
ein Stickstoffgasstrom eingelassen wurde, wodurch wiederaufbereitete,
gesinterte Produkte (Proben der vorliegenden Erfindung) 1-3 bis 1-7
erhalten wurden.
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Bei jeder der oben erhaltenen Proben 1-1 bis 1-7 wurden die
Endkomponenten durch eine Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse bestätigt und es
wurden die gesinterte Dichte und die Anfangspermeabilität bei 1 MHz
gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten gezeigt.
TABELLE 1
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Aus den in Tabelle 1 oben gezeigten Ergebnissen ergibt sich, dass die
Vergleichsprobe 1-2, die ein wiederaufbereitetes, gesintertes Produkt mit
den gleichen Komponenten und der gleichen Zusammensetzung wie das
herkömmliche Mn-Zn-Ferrit ist, eine niedrige Dichte und ferner eine
ziemlich herabgesetzte Anfangspermeabilität aufweist, wenn verglichen
mit der Vergleichsprobe 1-1 des Originals (nicht-wiederaufbereitetes,
gesintertes Produkt), und dass es daher für die praktische Verwendung
nicht dauerhaft ist. Im Gegensatz hierzu weisen die Proben 1-3 bis 1-7 der
vorliegenden Erfindung im wesentlichen die gleiche Dichte und die gleiche
Anfangspermeabilität wie bei der Vergleichsprobe 1-1 des Originals auf,
trotz der Tatsache, dass jene das gleiche wiederaufbereitete, gesinterte
Produkt sind. Es ist daher offenbar, dass das Herstellungsverfahren nach
der vorliegenden Erfindung erheblich zu der Wiederaufbereitung und
Wiederverwendung eines gesinterten Produkts beiträgt. Weiterhin wird bei
den Proben nach der vorliegenden Erfindung kein wesentlicher
Unterschied in der Dichte und der Anfangspermeabilität zwischen den Proben
1-3 bis 1-5, für die das Sintern in der Luft durchgeführt wurde, und den
Proben 1-6 und 1-7 erkannt, für die das Sintern in einer Atmosphäre mit
einer Sauerstoffkonzentration durchgeführt wurde, die bis zu 0,1%
herabgesetzt wurde. Es wird daher deutlich, dass keine Schwierigkeit auftritt,
selbst wenn das Sintern in der Luft durchgeführt wird.
BEISPIEL 2
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Die im Beispiel 1 erhaltene Vergleichsprobe 1-1 wurde unter Verwendung
einer Hammermühle und einer Strahlmühle derart gemahlen, dass das
resultierende Pulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 40 um oder
weniger hatte und dieses Pulver wurde als ein wiederaufbereitetes Pulver
verwendet. Die notwendigen Rohmaterialien wurden dem Pulver
hinzugefügt und es wurde eine Komponenteneinstellung derart durchgeführt,
dass Fe&sub2;O&sub3; 48,0 Mol-% war, TiO&sub2; 2,0 Mol-% war, CuO 0-20,0 Mol-% war,
wobei der Rest MnO und ZnO in einem Molverhältnis von 26 : 25 war. Die
Mischung wurde mit einer Kugelmühle gemischt, bei 850ºC für 2 Stunden
in der Luft kalziniert und sodann mit einer Kugelmühle gemahlen, um ein
gemischtes Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2,0 um
zu erhalten. Als nächstes wurde Polyvinylalkohol dem gemischten Pulver
hinzugefügt. Die resultierende Mischung wurde granuliert und zu einem
Ringkern (Grünling) mit einem Außendurchmesser von 18 mm, einem
Innendurchmesser von 10 mm und einer Höhe von 4 mm unter einem
Druck von 80 MPa gepresst. Im Anschluss daran wurde der Grünling in
einen Sinterofen eingebracht und gesintert und nach dem Sintern bei 900
bis 1300ºC für 3 Stunden in der Luft gekühlt, wodurch die Proben 2-1 bis
2-4 als wiederaufbereitete, gesinterte Produkte erhalten wurden.
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Bei jeder der oben erhaltenen Proben 2-1 bis 2-4 wurden die
Endkomponenten durch eine Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse bestätigt
und es wurde eine Anfangspermeabilität bei 1 MHz gemessen. Die
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten gezeigt.
TABELLE 2
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Aus den in Tabelle 2 oben gezeigten Ergebnissen ergibt sich, dass bei der
Probe 2-1 (Probe nach der vorliegenden Erfindung), die CuO überhaupt
nicht enthält, die Sintertemperatur auf eine hohe Temperatur von 1300ºC
oder höher eingestellt werden muss, um eine hohe Anfangspermeabilität
von 1.000 oder mehr zu erhalten, dass aber die Proben 2-2 und 2-3
(Proben nach der vorliegenden Erfindung), die eine geeignete Menge an CuO
enthalten, eine hohe Anfangspermeabilität von 1.000 oder mehr erhalten
können, selbst wenn die Sintertemperatur auf so niedrig wie etwa 1000ºC
eingestellt ist. Jedoch ist es für die Probe 2-4 (Vergleichsprobe), die eine
verhältnismäßig große Menge an CuO (20,0 Mol-%) enthält, unmöglich,
eine hohe Permeabilität von 1.000 oder mehr ungeachtet der
Sintertemperatur zu erhalten. Somit wird es offenbar, dass das Vorhandensein von
CuO in einer geeigneten Menge wirksam ist, um die Sintertemperatur
herabzusetzen und um die Anfangspermeabilität im Hochfrequenzbereich
zu verbessern.
BEISPIEL 3
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Die in Beispiel erhaltene Vergleichsprobe 1-1 wurde unter Verwendung
einer Hammermühle und einer Strahlmühle derart gemahlen, dass das
resultierende Pulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 40 um oder
weniger hatte, und dieses Pulver wurde als ein wiederaufbereitetes Pulver
verwendet. Sodann wurden notwendige Rohmaterialien zu dem Pulver
hinzugefügt und es wurde eine Komponenteneinstellung derart
durchgeführt, dass Fe&sub2;O&sub3; 48,0 Mol-% war, TiO&sub2; 2,0 Mol-% war, und dass der Rest
MnO und ZnO in einem Molverhältnis von 26 : 25 war. Im Anschluss
daran wurde die Mischung mit einer Kugelmühle gemischt, bei 900ºC für
2 Stunden in der Luft kalziniert und sodann mit einer Kugelmühle gemahlen,
um ein gemischtes Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 2,0 um zu erhalten. Sodann wurden 0,05 Masse-% MoO&sub3;, 0,10 Masse-%
ZrO&sub2; oder 0,15 Masse-% Al&sub2;O&sub3; zu dem gemischten Pulver als eine
Nebenkomponente hinzugefügt und das resultierende, gemischte Pulver
wurde mit einer Kugelmühle für 1 Stunde gemahlen. Polyvinylalkohol
wurde zu dem gemischten Pulver hinzugefügt. Die resultierende Mischung
wurde granuliert und zu einem Ringkern (Grünling) mit einem
Außendurchmesser von 18 mm, einem Innendurchmesser von 10 mm und einer
Höhe von 4 mm unter einem Druck von 80 MPa gepresst. Der Grünling
wurde in einen Sinterofen eingebracht und gesintert und nach dem
Sintern bei 900 bis 1300ºC für 3 Stunden in der Luft gekühlt, wodurch
Proben 3-1 bis 3-3 (Proben nach der vorliegenden Erfindung) als
wiederaufbereitete, gesinterte Produkte erhalten wurden.
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Bei jeder der oben erhaltenen Proben 3-1 bis 3-3 wurden die
Endkomponenten durch eine Fluoreszenz-Röntgenstrahlanalyse bestätigt und es
wurden die gesinterte Dichte und die Anfangspermeabilität bei 1 MHz
gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 unten gezeigt.
TABELLE 3
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Aus den in Tabelle 3 oben gezeigten Ergebnissen ist es offenbar, dass eine
hohe Dichte und eine hohe Anfangspermeabilität ebenfalls erhalten
werden können, wenn MoO&sub3;, ZrO&sub2; oder Al&sub2;O&sub3; in geringer Menge als eine
Nebenkomponente hinzugefügt wird.
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Wie oben beschrieben, können entsprechend dem Verfahren zum
Herstellen eines Mn-Zn-Ferrits entsprechend der vorliegenden Erfindung eine
ausreichend hohe Dichte eines gesinterten Produkts und ausreichend
hoher Weichmagnetismus erhalten werden, selbst wenn Abfälle eines
gesinterten Produkts wiederaufbereitet und wiederverwendet werden.
Ferner kann nicht nur Sintern (erwärmt - gehalten - gekühlt) in der Luft
durchgeführt werden, sondern es ist auch nicht notwendig, das
wiederaufbereitete Pulver so sehr fein zu mahlen. Somit liefert die vorliegende
Erfindung ein technisches Wiederaufbereitungs- und
Wiederverwendungsverfahren mit einer hervorragenden Produktivität und einem großen
Kostenvorteil.