Verfahren zur Isolierung von magnetisierbaren Teilchen für Pulverkerne,
insbesondere für die Zwecke der Hochfrequenztechnik Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, pulverförmige, magnetisierbare Teilchen, die zu sogenannten Massekernen
verpreßt werden sollen, vor diesem Preßvorgang wirksamer als nach den bisher bekannten
Verfahren mit elektrisch isolierenden Schichten zu überziehen. Es ist bereits bekannt,
zu diesem Zweck in geeigneten Mischeinrichtungen derartiges magnetisierbares Pulver
mit anorganischen oder organischen Isolierstoffen, vorzugsweise mit einer wäßrigen
Wasserglaslösung, zu vermischen und vor dem Verpressen zu Kernen bei etwa 7o bis
ioo° C in Luft oder im Vakuum zu trocknen. In dieser Weise können brauchbare Isolierschichten
erzeugt werden, die an den fertigen Kernen meist ausreichend geringe Wirbelstromverluste
gewährleisten. Die besonders hohen Anforderungen, die neuerdings an die Verlustarmut
der Massekerne für höchste Betriebsfrequenzen, insbesondere im sogenannten Kurzwellengebiet,
gestellt werden, lassen sich jedoch mit den bekannten, oben geschilderten Isolierverfahren
oft nicht befriedigen.Process for the isolation of magnetizable particles for powder cores,
in particular for the purposes of high-frequency technology. The object of the invention is
based on powdery, magnetizable particles that form so-called mass cores
are to be pressed before this pressing process more effectively than after the previously known
Process to cover with electrically insulating layers. It is already known
for this purpose such magnetizable powder in suitable mixing devices
with inorganic or organic insulating materials, preferably with an aqueous one
Water glass solution, mix and core at about 7o before pressing
100 ° C to dry in air or in a vacuum. In this way, usable insulating layers
are generated, which are usually sufficiently low eddy current losses on the finished cores
guarantee. The particularly high demands that have recently been placed on the low-loss situation
the mass cores for the highest operating frequencies, especially in the so-called shortwave area,
can, however, be made using the known insulation methods described above
often unsatisfactory.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur nachträglichen
Verbesserung von in oben beschriebener Weise hergestellten Isolierschichten auf
magnetisierbaren Pulverteilchen,
Gemäß der Erfindung wird diese
Verbesserung dadurch erreicht, daß die magnetisierbaren Teilchen zunächst mit einem
in ein- oder mehrstufigen Verfahren aufgebrachten Isolierfilm aus einem das Pulver
chemisch wenig oder gar nicht angreifenden, anorganischen oder organischen Isolierstoff,
vorzugsweise Wasserglas, überzogen werden, und danach mittels einer leicht Sauerstoff
abgebenden Substanz, vorzugsweise Weinsäure oder Wasserstoffperoxyd, in wäßriger
Lösung zum Zweck einer Verminderung der Wirbelstromverluste behandelt werden. Vorteilhaft
ist es hierbei, das Pulver vor der Nachbehandlung mit einer leicht Sauerstoff abgebenden
Substanz, vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 8o° C, zu trocknen.The present invention relates now to a method for subsequent
Improvement of insulating layers produced in the manner described above
magnetizable powder particles,
According to the invention this
Improvement achieved in that the magnetizable particles first with a
an insulating film made of a powder that is applied in a one-step or multi-step process
Inorganic or organic insulating material that has little or no chemical attack,
preferably water glass, are coated, and then by means of a lightly oxygen
releasing substance, preferably tartaric acid or hydrogen peroxide, in aqueous
Solution to be treated for the purpose of reducing eddy current losses. Advantageous
It is here, the powder before the post-treatment with a slightly oxygen-releasing
Dry the substance, preferably at temperatures of around 80 ° C.
Es ist zwar schon bekannt, magnetisierbare Pulverteilchen durch Behandlung
mit leicht Sauerstoff abgebenden Stoffen teilweise unter gleichzeitiger Zugabe weiterer
Stoffe, wie z. B. Wasserglas, mit einer Isolierschicht zu überziehen. Ferner ist
bekannt, das Pulver, nachdem es in einem ersten Arbeitsgang mit einer Oxydschicht
versehen wurde, in einem zweiten Arbeitsgang mit einer Isolierschicht, z. B. aus
Wasserglas, zu überziehen. Demgegenüber hat sich gemäß der vorliegenden Erfindung
überraschenderweise ergeben, daß geringere Wirbelstromverluste bei gleicher Permeabilität
dann erreicht werden, wenn die Behandlung m-it leicht Sauerstoff abgebenden Stoffen,
wie oben beschrieben, in einem zweiten Arbeitsgang nach der Herstellung einer ersten
Isolierschicht, insbesondere aus Wasserglas, vorgenommen wird. Zur näheren Erläuterung
der vorliegenden Erfindung soll folgendes erprobtes Beispiel für eine Isolierung
gemäß der Erfindung dienen: In einer Mischmaschine wurden 1i/2 kg Karbonyleisenpulver
in bekannter Weise mit 39 g einer 36o/oigenLösung von Wasserglas isoliert
und danach bei 8o' C getrocknet. Es sei erwähnt, daß das Karbonyleisenpulver einen
mittleren Teilchendurchmesser von etwa 5/iooo mm aufwies. Das getrocknete, teilweise
zusammengeklumpte Pulver wurde in einem Kollergang zerkleinert. In einem weiteren
Arbeitsgang wurde dies Pulver in einer Mischmaschine mit 15 g einer 3oo/oigen Wasserstoffperoxydlösung
unter Zusatz von etwa Zoo g Wasser gemischt. Die Mischmaschine wurde auf 70° C geheizt
und die Mischung während einer Mischzeit von 2 bis 3 Stunden langsam eingetrocknet.
Nach Herausnehmen des Pulvers aus der Mischmaschine wurde das Pulver bei etwa 8o°
C nachgetrocknet. In einem weiteren Tischvorgang wurden dem Pulver in bekannter
Weise go g hartbares Phenolharz als Bindemittel zugesetzt. An einem aus diesem Pulver
gepreßten ringförmigen Massekern wurde die Permeabilität 1o <co und der Wirbelstrombeiwert
w = 3,6 - 10-3 (0,0036) ci.s gemessen. Es sei erwähnt, daß statt Mikrosekunden hier
das Verhältnis Ohm zu Henry mal Kilohertz zum Quadrat, also
ersetzt werden kann. Dieser Wert stellt einen wesentlichen Fortschritt in der Güte
der Isolierung dar, denn ohne Anwendung des die Isolierung verbessernden Verfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung wurden bei gleicher Permeabilität bestenfalls Wirbelstrombeiwerte
bis herab zu 6 - 1o-3 (o,oo6) /cs erzielt.Although it is already known, magnetizable powder particles by treatment with easily oxygen-releasing substances partially with the simultaneous addition of other substances, such as. B. water glass, to be covered with an insulating layer. It is also known that the powder, after it has been provided with an oxide layer in a first operation, in a second operation with an insulating layer, for. B. from water glass to cover. In contrast, according to the present invention, it has surprisingly been found that lower eddy current losses are achieved with the same permeability if the treatment with substances readily releasing oxygen, as described above, in a second operation after the production of a first insulating layer, in particular made of water glass, is made. The following tried and tested example of insulation according to the invention is intended to explain the present invention in more detail: 1½ kg of carbonyl iron powder was isolated in a mixing machine in a known manner with 39 g of a 36% solution of water glass and then dried at 80 ° C. It should be noted that the carbonyl iron powder had an average particle diameter of about 5/1000 mm. The dried, partially clumped powder was comminuted in a pan mill. In a further operation, this powder was mixed in a mixer with 15 g of a 300% hydrogen peroxide solution with the addition of about zoo g of water. The mixing machine was heated to 70 ° C. and the mixture was slowly dried over a mixing time of 2 to 3 hours. After removing the powder from the mixing machine, the powder was dried at about 80 ° C. In a further table process, go g hardenable phenolic resin was added as a binder to the powder in a known manner. The permeability 1o <co and the eddy current coefficient w = 3.6-10-3 (0.0036) ci.s were measured on an annular mass core pressed from this powder. It should be mentioned that instead of microseconds here the ratio of ohms to Henry times kilohertz to the square, i.e. can be replaced. This value represents a significant advance in the quality of the insulation, because without using the insulation-improving method according to the present invention with the same permeability, at best eddy current coefficients down to 6-1o-3 (o, oo6) / cs were achieved.
Noch geringere Wirbelstrombeiwerte wurden mit dem Verfahren gemäß
der Erfindung bei Verwendung eines Karbonyleisenpulvers mit einem mittleren Teilchendurchmesser
von etwa 2/iooo mm erreicht.Even lower eddy current coefficients were obtained with the method according to
of the invention using a carbonyl iron powder with an average particle diameter
of about 2 / 1,000 mm.
Die Versuche haben ergeben, daß als leicht Sauerstoff abgebende Substanz
im Sinne der vorliegenden Erfindung Wasser allein nicht verwendet werden kann.The experiments have shown that it is a substance that gives off oxygen easily
in the context of the present invention, water alone cannot be used.
Ferner hat es sich gezeigt, daß das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung besonders vorteilhaft angewendet werden kann bei einem magnetisierbaren
Pulver, welches vor oder während oder nach dem Verpressen zu Massekernen einer Wärmebehandlung
unterworfen wird, z. B. bei einer Eisen-Silizium-Aluminium-Legierung. Hierfür können
beim Spritzen oder beim Pressen in angewärmten Preßformen Temperaturen zwischen
70 und 300°C in Betracht kommen, beim Glühen der Kerne Temperaturen bis zu etwa
Sod" C.It has also been shown that the method according to the present
Invention can be used particularly advantageously in a magnetizable
Powder, which before, during or after pressing to form cores of a heat treatment
is subjected, e.g. B. in an iron-silicon-aluminum alloy. For this you can
temperatures between
70 and 300 ° C come into consideration, when the cores are annealed, temperatures up to about
Sod "C.