DE973358C

DE973358C - Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Ferriten

Info

Publication number: DE973358C
Application number: DEST4667A
Authority: DE
Inventors: Oskar Dipl-Phys Eckert
Original assignee: Steatit Magnesia AG
Current assignee: Steatit Magnesia AG
Priority date: 1952-04-04
Filing date: 1952-04-04
Publication date: 1960-02-04

Description

Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Ferriten Unter Ferriten im Sinne der Erfindung sind zu verstehen: Verbindungen der allgemeinen chemischen Formel x MeII O - y Fe 211I03, wobei MeII ein zweiwertiges Metall darstellt, mit den folgenden Eigenschaften a) sie besitzen die Kristallstruktur der Spinelle, b) sie sind ferromagnetisch.
Damit eine Spi.nellbi'ldung möglich ist, darf das Verhältnis x : y bestimmte Werte nicht unter- bzw. überschreiten.
Auch sind darunter die sogenanaten Mischferrite zu verstehen, also ein Gemisch von zwei oder mehreren Ferriten der durch die chemische Formel charakterisierten Art, wobei eine oder mehrere der den Mischferrit bildenden Ferrite nicht ferromagnetisch zu sein brauchen, der Mischferrit aber als solcher die oben angeführten Eigenschaften aufweist.
Die Erfindung betrifft den Zusatz von Oxyden oder diese beim Brand bildenden Verbindungen der seltenen Erden zu den Ausgangsversätzen, aus denen Ferrite oder Mischferrite der vorstehend genannten Art gewonnen werden.
Es ist bereits ein Lanthan, Praseodym und/oder iNeodym enthaltendes magnetisches Material bekannt, jedoch liegen diese seltenen Erdmetalle darin im wesentlichen als Manganite, die mit Man:ganiten anderer zweiwertiger Metalle, insbesondere der Erdalkalien und des Bleis in Mischkristallen vereinigt sind. Dieses bekannte Material kann jedoch noch mehr oder weniger große Mengen anderer Verbindungen von Perowskitstruktur enthalten.
Auch die Ferrite der seltenen Erden La, Pr, Nd, Sm, Er und Yb sind bereits beschrieben worden (»Comptes rendus de 1'Academie des Sciences«, 230 [195o], S. 1844, i845). Hierbei handelt es sich jedoch um echte Ferrite der genannten seltenen Erden, bei welchen die aufgeführten chemischen Elemente stets einen wesentlichen Bestandteil des fertigen magnetischen Stoffes ausmachen. Im Gegensatz hierzu kommt der erfindungsgemäße Zuschlag von Oxyden oder diese in der Hitze bildenden Verbindungen der seltenen Erden nur in derart kleinen Mengen zur Anwendung, daß nicht Ferrite oder Mischferrite der betreffenden seltenen Erden entstehen, sondern letztere eine feste Lösung mit den an sich bekannten Ferriten oder Mischferriten üblicher Zusammensetzung bilden und hierdurch die magnetischen Eigenschaften solcher Ferrite oder Mischferrite in günstiger Weise beeinflussen.
Es ist weiterhin bekannt, Ferrite oder Mischferi-ite nach keramischen Aufbereitungsweisen durch inniges Mischen und Vermahlen von Meii, Felf-Verbindungen, die sich beim nachfolgenden Brand in reduzierender, oxydierender oder neutraler Atmosphäre bei verschiedensten Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeiten und gewissen optimalen Temperaturen in die Oxyde umwandeln und den gewünschten Ferrit bilden, herzustellen. Ob Teile oder der Gesamtversatz einem Frittungsbrand unterworfen und erst dann in einem Garbrand zusammengesintert werden, berührt den Erfindungsgedanken nicht. Weiter ist es für den Erfindungsgedanken unerheblich, ob der Ferrit aus der Schmelze gewonnen wird.
Schließlich ist es auch bekannt, daß jeder der so erhaltenen möglichen Ferrite hinsichtlich seiner magnetischen Eigenschaften, z. B. der Anfangspermeabilität, Maximalpermeabilität, Sättigungsmagnetisierung, Remanenz, Koerzitivkraft, Hochfrequenzgüte und der Jordanschen Verlustkonstanten, an bestimmte Werte gebunden ist, die nicht überschritten werden können.
Ferrite finden wegen ihrer magnetischen Eigenschaften vielfache Anwendung in der Elektrotechnik, vorzugsweise zur Herstellung von Magnetkernen für die Fernmelde-, Funk- und Fersehtechnik.
Die Erfindung besteht nun darin, die magnetischen Eigenschaften, insonderheit die Anfangspermeabilität, die Maximalpermeabilität und die Jordanschen Verlustkonstanten, der möglichen Ferrite dadurch zu verbessern, daß dem zur Bildung des gewünschten Ferrits angesetzten Versatz Oxyde oder solche Verbindungen der seltenen Erden mit den Atomnummern 58 bis 71 des Periodischen Systems zugesetzt werden, die beim Brand in Oxyde übergehen, und zwar in einer Menge von i Molprozent oder darunter, berechnet auf den Gesamtversatz. Solche Verbindungen sind z. B. Oxydhydrate, Carbonate, Acetate oder Formiate der seltenen Erden. So läßt sich beispielsweise die Anfangs.permeabilität des molaren Mangan-Zink-Ferrits durch die Zugabe von o,i Molprozent Neodymoxyd des Gesamtversatzes auf mehr als den doppelten Wert bringen, wie er bei dem gleichen Versatz, gleicher Aufbereitungsart und gleicher Brennführung bei dem reinen molaren Mangan-Zink-Ferrit erhalten wird.
Als besonders geeignet für die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften haben sich gemäß der Erfindung von den seltenen Erden die Elemente Cer, Praseodym und Neodym erwiesen. Die Zusatzmenge an seltenen Erdverbindungen muß erfindungsgemäß in so geringen Grenzen gehalten werden, daß sie als feste Lösung in dem Ferrit vorhanden sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Ferriten, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Bildung des gewünschten Ferrits angesetzten rohen oder vorgefrittehen Versatz Oxyde oder solche Verbindungen der seltenen Erden (Atomnummer 58 mit 71 des Periodischen Systems der Elemente), die beim Brand in Oxyde übergehen, in einer Menge von bis zu i Molprozent des Gesamtversatzes zugegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß von Mangan-Zink-Ferrit-Bildungsgemischen ausgegangen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als beim Erhitzen auf hohe Temperaturen in Oxyde übergehende Verbindungen der seltenen Erden deren Carbonate oder Acetate verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung N 459 VI b / 8o b (bekanntgemacht am 30. i i. 195P); USA.-Patentschrift Nr. 2 551 711; Die Ferromagnetischen Leg ierung en, M e s s k i n-Kussmann, 19.32, S. 155, 156; Comptes rendus, Bd. 2,30, 1950, S. 184q., 1845; Physica, XVI, Nr. 3, 1950, S. 337.