DE606901C

DE606901C - Magnetic core, which is produced by pressing powdered magnetizable material mixed with insulating material, which does not require any heat treatment after pressing

Info

Publication number: DE606901C
Application number: DEC45120D
Authority: DE
Original assignee: Callenders Cable and Construction Co Ltd
Current assignee: Callenders Cable and Construction Co Ltd
Priority date: 1930-07-25
Filing date: 1931-07-17
Publication date: 1934-12-14

Description

Magnetkern welcher durch Pressen von mit Isoliermaterial vermischtem gepulvertem magnetisierbarem Material hergestellt ist, welches nach der Pressung keiner Wärmebehandlung bedarf Die Erfindung betrifft :einen Magnetkern, welcher durch Pressen von mit Isoliermaterial vermischtem gepulvertem magnetisierbarem Material hergestellt ist, welches nach der Pressung keiner Wärmebehandlung bedarf. Derartige Kerne werden hauptsächlich für Belastungsspulen bei Telephonleitungen und in Transformatoren für Ströme der Hörfrequenzen benutzt. In solchen Kernen wurde es als wünschenswert erkannt, die Teilchen des magnetisierbaren Materials-elektrisch voneinander zu trennen. Dies wurde durch Überziehen deT magnetisierbaren Teilchen oder durch Vermischen derselben mit Teilchen anderen Materials erreicht, wobei häufig ein Bindemittel benutzt wurde; um die Mischung oder die überzogenen Teilchen zusammenzuhalten.Magnetic core which is made by pressing mixed with insulating material powdered magnetizable material is made, which after pressing no heat treatment required The invention relates to: a magnetic core which by pressing powdered magnetizable material mixed with insulating material is made, which does not require any heat treatment after pressing. Such Cores are mainly used for loading coils in telephone lines and in transformers used for streams of audio frequencies. In such cores it was considered desirable recognized to electrically separate the particles of the magnetizable material from one another. This was done by coating the magnetizable particles or by mixing them the same is achieved with particles of other material, often with a binder was used; to hold the mixture or coated particles together.

Erfindungsgemäß wird als Isoliermaterial Magnesiumhydroxyd verwendet. Dieses kann entweder als Überzug aufgebracht oder in Teilchenform mit den magn:etisierbaren Teilchen vermischt werden. In jedem Falle wird das Hydroxyd dadurch erhalten, daß man Magnesium auf das magnetisierbare Material aufbringt und hernach mit Dampf bei geeigneten Temperaturen und Drucken beh andelt, um -es in das Hydroxyd überzuführen.According to the invention, magnesium hydroxide is used as the insulating material. This can either be applied as a coating or in particle form with the magnetizable Particles are mixed. In any case, the hydroxide is obtained in that magnesium is applied to the magnetizable material and then added with steam Treats suitable temperatures and pressures in order to convert it into the hydroxide.

Man hat bereits vorgeschlagen, das magnetisierbare Material mit einer Mischung von Zink- und Magnesiumhydroxyd zu vermischen und die Mischung vor dem Verpressen :so hoch zu erhitzen, daß die Hydroxyde in die Oxyde umgewandelt werden. Bei diesem bekannten. Verfahren besteht mithin das Isoliermaterial im fertigen Massekeln aus den Oxyden, in welche sich die Hydroxyde auch bei der folgenden Wärmeblehandlung zwecks Erzeugung der gewünschten magnetischen Eigenschaften des Materials mit Sicherheit umwandeln. Die Verwendung von Magnesiumhydroxyd als Isoliermaterial bietet aber gegenüber dem bekannten Verfalhnen erhebliche Vorteile. Das Magnesiumhydroxyd hat nicht nur bessere isolierende Eigenschaften als die genannten Oxyde, sondern gestattet auch die Anwendung :eines Verfahrens, das, zu sehr viel dichteren Kernen führt; bei denen das Isoliermaterial auf einem Mindestbetrag gehalten werden kann und deren mechanische Festigkeit sehr hoch ist. Die Eisenteilchen können nämlich mit einem sehr dünnen, aber vollständigen Überzug aus Magnesium versehen und dann in die ,gewünschte Form verpreßt werden, wobei sie während der Umwandlung des Magnesiumnzetalls in das Hydroxyd unter Druck gehalten werden. Diese Umwandlung ist mit einer Volumenvergröß.erung verknüpft. Da aber die magnetisierbaren Teilchen zufolge des darauf lastenden hohen Drucks sich nicht nennenswert verschieben können, wird das sich bildende Hydroxyd in die noch vorhandenen feinen Zwischenräume zwischen den Teilchen gewaltsam eingepreßt und befindet sich in einem hochkomprimierten Zustand. Diese Bedingungen begünstigen die Herstellung eines Kerns von hoher Permneabilität und .eine sehr wirksame und dauernde Isolierung der magnetisierbaren Teilchen. Umgekehrt bewirkt der Übergang der Hydroxyde in die Oxyde beim bekannten Verfahren eine Volumenverringerung, womit die Entstehung von Poren und eine Schwächung der Struktur verknüpft ist.It has already been proposed that the magnetizable material with a Mix the mixture of zinc and magnesium hydroxide and apply the mixture before the Pressing: to be heated so high that the hydroxides are converted into the oxides. With this well-known. In this process, the insulating material consists in the finished mass-killing from the oxides, into which the hydroxides are also in the subsequent heat treatment for the purpose of producing the desired magnetic properties of the material with certainty convert. The use of magnesium hydroxide as an insulating material offers considerable advantages over the known process. That has magnesium hydroxide not only better insulating properties than the oxides mentioned, but also permitted also the application: of a process which leads to much denser nuclei; at them the insulation material can be kept to a minimum can and their mechanical strength is very high. The iron particles can namely provided with a very thin but complete coating of magnesium and then are pressed into the desired shape, during the conversion of the magnesium metal are kept under pressure in the hydroxide. This conversion is with an increase in volume connected. But since the magnetizable particles are due to the high load on them If the pressure cannot shift appreciably, the hydroxide that is formed will forcibly pressed into the fine gaps that still exist between the particles and is in a highly compressed state. These conditions favor the production of a core of high permeability and .a very effective and permanent isolation of the magnetizable particles. The opposite causes the transition the hydroxides in the oxides in the known process a reduction in volume, whereby the formation of pores and a weakening of the structure is linked.

Bei der Herstellung eines Überzuges auf das fein verteilte magnetisiexbare Material wird dieses durch eine Zone hindurchgeführt" in welche Magnesium in Dampfform eingeleitet wird, beispielsweise durch Zerstäuben. Das Magnesium schlägt sich als dünner überzu- auf das Eisen nieder und kann sodann in Magnesiumhydroxyd umgewandelt werden, während es an dem Eisen festhaktet.When producing a coating on the finely distributed magnetizable Material this is passed through a zone "in which magnesium in vapor form is initiated, for example by atomization. The magnesium suggests itself as thinner over- on the iron and can then be converted into magnesium hydroxide while it is hooked to the iron.

Bei Anwendung des Isoliermaterials in Mischung wird das Magnesium auf eine wesentlich größere Feinheit als das magnetisierbare Material gepulvert, so da.ß bei: Herstellung der Mischung das Magnesium das Eisen bedeckt.If the insulating material is used in a mixture, the magnesium powdered to a much greater fineness than the magnetizable material, so that: making the mixture the magnesium covers the iron.

Die Dampfhitzebehandlung.kann entweder vor oder nach der Pressung des Pulvers zum Kern ausgeführt werden. Diese Behandlung besteht darin, daß man das magnetisiexbare Material zusammen mit dem Magnesium in einer Dampfatmosphäre auf erhöhte Temperatur und Druck bringt. Die jeweils benutzte Temperatur und der Druck hängen von der vorhandenen Magnesiummenge ab und auch von anderen Umständen, wie z. B. der Form und den Abmessungen des Kerns, wenn die Behandlung nach der Formung stattfindet. Drucke zwischen 2,1 ' bis 5,6 kg/cm= über Atmosphärendruck bei Temperaturen von i 2o bis 15o' C erwiesen sich als geeignet. Eine Behandlung vor der Verformung ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft. Sie gestattet die Bewegung des Pulvers, welche zur Erleichterung der Einwirkung angewendet werden kann. Wenn die Behandlung nach der Verformung ausgeführt wird, kann es wünschenswert sein, Vorkehrungen gegen die nachteiligen Folgen der geringen Volumenzunahme zu treffen, welche bei der Umwandlung des Magnesiums in das Hydroxyd stattfindet. Dies kann dadurch geschehen, daß man die Kerne in dicht schließende Behälter während der Wärmebehandlung einsetzt, - wobei natürlich Vorkehrung zum Eintritt des Dampfes in .die Behälter getroffen wird.The steam heat treatment can be done either before or after pressing of the powder to the core. This treatment consists in that one the magnetizable material together with the magnesium in a steam atmosphere brings to elevated temperature and pressure. The temperature used and the Pressure depend on the amount of magnesium present and also on other circumstances, such as B. the shape and dimensions of the core when the post-molding treatment takes place. Pressures between 2.1 'to 5.6 kg / cm = above atmospheric pressure at temperatures from i 2o to 15o 'C were found to be suitable. A pre-deformation treatment is beneficial for several reasons. It allows the powder to move, which can be used to facilitate exposure. When the treatment After the deformation is performed, it may be desirable to take precautions against to meet the adverse consequences of the slight increase in volume that occurs during the conversion of magnesium takes place in the hydroxide. This can be done by the kernels put in tightly closing containers during the heat treatment, of course, provision is made for the steam to enter the container.

Bei der Verwendung des Üb erzugsverfahrens mit verdampftem Magnesium ist es vorteilhaft, dasselbe in einer 'Kammer zu zerstäuben, in welcher das Eisen oder die Eisenlegierung in Pulverform im Zustande einer heftigen Bewegung gehalten wird. Dies kann in eüiem Drehbehältererfolg en oder in einer Kammer, in welcher das Eisenpulver durch einen Strahl eingeblasen wird, der auf den Magnesiumdampfstrahl auftrifft. Bei der zweiten Anordnung kann es notwendig sein, daß zur Erzielung eines vollständigen Überzugs die Eisen- oder Leglerungsteilchen zweimal durch die Kammer hindurchgeführt werden, d. h. das Eisenpulver und der Magnesiumdainpf werden zunächst in den Behälter eingeführt, und zwar in zwei zusammenprallenden Strahlen, und dann der teilweise überzogene Staub aus der Kammer entfernt und nochmals durch die Düse hindurchgeführt, durch welche der Eisenstaub bei der ersten Behandlung eingetreten ist, während eine weitere Zufuhr von Magnesiumdampf gleichzeitig durch die entsprechende Düse stattfindet.When using the transfer process with evaporated magnesium it is advantageous to atomize it in a chamber in which the iron or the iron alloy in powder form kept in a state of violent agitation will. This can be done in a rotating container or in a chamber in which the iron powder is blown in by a jet aimed at the jet of magnesium vapor hits. In the second arrangement, it may be necessary to achieve one completely coating the iron or alloy particles twice through the chamber be passed through, d. H. the iron powder and the magnesium steam are first introduced into the container in two colliding beams, and then the partially coated dust is removed from the chamber and passed through the nozzle again passed through which the iron dust entered during the first treatment is, while a further supply of magnesium vapor simultaneously through the corresponding Nozzle takes place.

In etwas ähnlicher Weise kann bei, dem Überzugsverfahren durch Vermischen vorgegaggen werden. Ein umlaufender Vermischer kann beispielsweise benutzt werden, aber es ist nicht notwendig, das gepulverte Magnesium in Form eines Strahls einzuführen. Es kann in den Mischer zu Beginn des Verfahrens zusammen mit dem magnetisierbaren Pulver eingesetzt werden, worauf die beiden Materialien durch die Umdrehung des Mischers miteinander vermengt werden.Somewhat similarly, the coating process can be done by mixing be forwarded. A rotating mixer can be used, for example, but it is not necessary to introduce the powdered magnesium in the form of a jet. It can be in the mixer at the beginning of the process along with the magnetizable Powder can be used, whereupon the two materials by the rotation of the Mixer are mixed together.

Bei Verwendung von zwei Materialströmen, welche aufeinandertreffen, kann in der gleichen Weise mit dem Magnesiumpulver verfahren werden, wie es in dem Vorstehenden für den Dampf beschrieben wurde.When using two material flows that meet, can be handled in the same way with the magnesium powder as in the The foregoing has been described for the steam.

Die ,gepulverten Materialien können in die Kammer mit Hilfe von Luftstrahlen oder anderen Gasen. eingeblasen werden, welche in dem Sinne inert sind, daß sie keine nachteiligen chemischen oder physikalischen Wirkungen auf die Materialien ausüben. Wenn das mit Überzug versehene Pulver vor der Pressung behandelt werden soll, setzt man es zweckmäßig in einen Autoklaven und bringt es auf erhöhte Temperaturen und Drucke durch Zuführung von Dampf. Hierbei wird das Magnesium in Magnesiumhydroxyd umgewandelt, welches indem Eisenpulver festhaftet.The powdered materials can be brought into the chamber with the help of air jets or other gases. which are inert in the sense that they no adverse chemical or physical effects on the materials exercise. When the coated powders are treated before pressing should, one sets expediently put it in an autoclave and bring it to increased temperatures and pressures through the addition of steam. Here is the Magnesium converted into magnesium hydroxide, which sticks to the iron powder.

Bei der Herstellung des Pulvers zur Formung entweder vor oder nach der Hitzebehandlung kann es vorteilhaft sein, eine kleine Menge von Bindemittel, beispielsweise bis zu 3@'o, eines natürlichen oder künstlichen Harzes, eines Lackes, Gummi oder andere geeignete Bindematerialien zu benutzen. Dieses wird vorzugsweise in Methylalkohol oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel gelöst mit dem Staub vermischt, vorzugsweise in einem Knetwerk, so daß alle Pulverteilclien vollständig und gleichmäßig überzogen werden. Das Lösungsmittel wird während des Durchknetens ausgetrieben, so daß auf jedem einzelnen Teilchen ein dünner überzug des Bindemittels verbleibt. Dieses Mischverfahren erwies sich als geeignet zur Verhinderung des Zusammenbackens.When preparing the powder for molding either before or after the heat treatment it can be advantageous to use a small amount of binder, for example up to 3 @ 'o, a natural or artificial resin, a varnish, Use rubber or other suitable binding material. This is preferred dissolved in methyl alcohol or another suitable solvent with the dust mixed, preferably in a kneader, so that all powder particles are completely and coated evenly. The solvent becomes during the kneading driven out, so that on each individual particle a thin coating of the binder remains. This mixing method was found to be useful in preventing caking.

Der Kern wird aus dem Pulver durch Pressen in einer Form in bekannter Welse hergestellt.The core is made from the powder by pressing it in a shape known in the art Catfish produced.

In dem Falle, daß die Kerne mit Eisenpulver hergestellt werden, dessen Überzug vor der Aufbringung des Bindemittels nicht erhitzt worden ist, wird der Kern nunmehr in einen geeigneten Behälter .eingesetzt und dieser zusammen mit dem Kern .- in einem Autoklaven .erhöhter Temperatur und Druck durch Einführung von Dampf unterworfen. Die bei diesem Verfahren erforderliche Zeit hängt von der Größe und den Abmessungen des zti behandelnden Kerns ab.In the event that the cores are made with iron powder, its If the coating has not been heated prior to application of the binder, the Core now in a suitable container .einsetzt and this together with the Core .- in an autoclave .increased temperature and pressure by introducing Subjected to steam. The time required in this procedure depends on the size and the dimensions of the zti treating core.

Claims

PATENT CLAIM I ?: i. Magnetic core, which is made by pressing with insulating material mixed powdered magnetizable material is produced, which according to the pressing does not require any heat treatment, characterized in that the insulating material consists of magnesium hydroxide.

2. Process for the production of magnetic cores according to Claim i, characterized in that the powdery magnetizable Material magnesium applies and the latter after application with steam at suitable Treated temperatures and pressures to convert the magnesium to the hydroxide.

3. The method according to claim 2, characterized in that the magnesium is inflated is applied in the vapor state to the powdered magnetizable material. -q .. Method according to Claim 2, characterized in that the powdered magnet can be etched Material moves in contact with finely divided magnesium (steam or powder) will. 5. The method according to claim 2, characterized in that the magnetizable Material after application of finely divided magnesium as a coating under pressure brought into the desired shape, the shaped core then inserted into a container and treated in this LB @ e container with steam at suitable temperatures and pressures is used to convert the magnesium into the hydroxide: eln.