DE868421C

DE868421C - Magnetisch hochwertiger Sinterkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE868421C
Application number: DEL8677A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Dr Sixtus
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-04-04
Filing date: 1951-04-04
Publication date: 1953-02-26

Description

Magnetisch hochwertiger Sinterkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Durch Kombination von Ferrioxyd mit Oxyden von zweiwertigen Metallen lassen sich bekanntlich technisch wertvolle magnetische Werkstoffe erzeugen, die in der Fernmeldetechnik als Spulenkerne für Übertrager, Drosseln und Filterspulen Verwendung finden. Diese als Ferrite bezeichneten Werkstoffe, welche durch Sintern der Oxydkomponenten hergestellt werden, besitzen die Kristallstruktur des Mineralfis Spinell mit einer kubischen Elementarzeile; und es ist bekannt, daß das Vorhandensein .des kubischen Spirnellgitters eine Vorbedingung für die Erzielung hoher Permeabilitätswerte darstellt. Diese Gitterstruktur ist jedoch nur dann vorhanden, wenn die verwendeten Metallionen im Gitter in ihrer zweiwertigen Form auftreten. Besonders das Mangan, welches vielfach in Fernfiten verwendet wird, neigt aber dazu, eine höhere Wertigkeit als zwei anzunehmen, z. B. dann, wenn bei derAbkühl.ung .des Ferrits nach dem Sintern Sauerstoff in das Gitter eindringen kann. Ein solcher Spinell, der das Mangan nicht mehr als MnO, sondern als Mn 0s oder Mn, 04 enthält, ist dann ein vollkommen andersartig aufgebautes Ferrit mit wesentlich verringerter Permeabilität.
Es sind verschiedene Wege bekannt, um eine Sauerstoffaufnahme bei der Abkühlung nach dem Sintern zu verhindern oder zu erschweren. Man kann einmal den Sinterkörper von der Sintertemperatur rasch in Luft abkühlen, oder man versucht durch besondere Lenkung des Sintervorgangs eine möglichst große Dichte (= geringe Porosität) zu erzielen, worauf dann eine langsamere Abkühlung in Luft erfolgen. kann. in beiden Fällen wird die Sauerstoffaufnahme des Sinterkörpers herabgesetzt bzw., auf eine Oberflächenschicht beschränkt, wobei jedoch eine gewisse Qualitätsminderung des Produkts nicht zu vermeiden ist. Ein weiteres Verfahren benützt eine Abkü;hlung in neutraler . sauerstofffreier Atmosphäre, z..B. @ in Stickstoff; oder in einem Gasgemisch; ,dessen Sauerstoffpartialdruck mit abnehmender Temperatur abnimmt. Bei diesem Verfahren wird zwar die Sauerstoffaufnahme ganz oder, weitgehend unterbunden, seine Durchführung ist jedoch reit erheblichen technischen' Schwierigkeiten verbunden.
Der erfindungsgemäße Sinterkörper, bei dem gleichfalls eine Sauerstoffaufnahme-beimAbkühlen verhindert ist; besitzt eine Oberflächenschicht, die sich bei .der Sintertemperatur zu einem dichten Überzug formiert und mit diesem Überzug während des Abkühlens den Ferritkörper gegen eine Aufnahme von Bestandteilen aus -der umgebenden Atmosphäre schützt. Das Material der Oberflächenschiebt ist dabei zweckmäßig so zu wählen, daß es mit dem Ferritmaterial in :dem praktisch im Frage kommenden Temperaturbereich nicht öder nur in geringem Maße reaktionsfähig ist. Das gilt insbesondere für neutrale öder sehwach alkalische Salze, die mit dem Ferrit nicht reagieren und ihren Schmelzpunkt wenig unterhalb oder auch oberhalb der Sintertemperatur haben, z. B. Strontiumfluorid oder auch Silicate oder Gemische von solchen Sätzen.
Eine solche Überzugschicht kann beispielsweise auf folgende Weise erzeugt werden: Der aus den Bestandteilen .des Ferrits bestehende durch Pressen geformte Körper wird in eine Aufschlämmung von den oben aufgeführten Salzen getaucht und nach dem Antrocknen des Überzugs der Sinterung bei höher Temperatur .unterworfen. Dabei bildet sich gleichzeitig mit dem Ferrit ein Überzug, welcher beim Abkühlen auf seinem Schmelzpunkt erstarrt und den weiteren Gasaustausch des Ferrits mit der umgebenden Gasatmosphäre verhindert. Bei Überzugstöffen mit höherem Schmelzpunkt, als .der Sintertemperatur entspricht; wird das Ferrit am Ende des Sintervorgangs noch auf den Schmelzpunkt des Überzugstoffes kurz erhitzt und dann erst abgekühlt.
Die Erfindung bezieht sieh nicht nur auf das beispielsweise erwähnte Manganferrit bzw. die Mangan enthaltenden Mischferrite; sondern auf alle solchen magnetischen Stoffe, bei denen es: auf die Erhaltung der bei der Glüh- öder Sintertemperätur vorhandenen chemischen ,Zusammensetzung wähnend und nach !der Abkühlung ankommt.
Der Überzug kann; falls erforderlich, nach dem Erkalten des Körpers auf mechanischem oder chemischem Wege ganz oder teilweise wieder' entfernt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-. z. Magnetisch hochwertiger Sinterkörper (Ferritkörper), dadurch gekennzeichnet, daß er eine Oberflächenschicht besitzt, .die sich bei der Sintertemperatur zu einem dichten Überzug formiert-und den Sinterkörper während des Abkühlens gegen eine Aufnahme von Bestandteilen aus der umgebenden Atmosphäre schützt.
2. Magnetisch hochwertiger Sinterkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß für die Oberflächenschicht ein Material gewählt ist, das mit dem magnetischen Material des Sinterkörpers in dem in Frage kommenden Temperaturbereich nicht oder nur in geringem Maße reaktionsfähig ist.
3. Magnetisch hochwertiger Snterkörper nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet; daß als Überzugstoffe neutrale oder schwach alkalische Salze wie Fluoride oder Silicate verwendet werden. q.. Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Sinterkörper in einer Aufschlämmung von solchen nach 3. gekennzeichneten Salzen getaucht und anschließend, gegebenenfalls nach Trocknung, der Sinterung unterworfen wird.