DE973758C

DE973758C - Verfahren zur Herstellung eines Zinkferrit enthaltenden, gesinterten weichmagnetischen Ferritkernes

Info

Publication number: DE973758C
Application number: DEN2279D
Authority: DE
Inventors: Jozef Antonius Maria Smelt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1942-06-16
Filing date: 1943-06-12
Publication date: 1960-07-07

Description

Verfahren zur Herstellung eines Zinkferrit enthaltenden, gesinterten weichmagnetischen Ferritkernes Es ist bekannt, magnetische Masseherne, beispielsweise für Radio- und Telephoniezwecke, dadurch anzufertigen, daß ein feinverteiltes magnetisches Metallpulver, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Bindemittels, in einer Matrize hei hohem Druck und gewünschtenfalls erhöhter Temperatur zu der verlangten Kernform gepreßt wird. Solche Massekerne haben durch das zur Isolierung der Metallteilchen erforderliche Bindemittel nur eine geringe Permeabi.lität, da dass unmagnetische Bindemittel wie Luftspalte wirkt und eine starke Scherung hervorruft'.
Es ist ferner bekannt, magnetische Isoliermaterialien, wie Magnetit oder andere Ferrite, beispielsweise Kupferferrit, pulverförmig mit einem Bindemittel in einer Matrize zu einem Kern zu pressen. Zur chemischen Herstellung dieser Ferrite wird gewöhnlich eine Mischung der Oxyde, aus denen der Ferrit zusammengesetzt ist, zu einem Block oder Stab zusammengepreßt und die zusaminengepreßte Oxydmischung bis zum Übergang ir. Ferrit gesintert, worauf dieses zu Pulver vermahlen wird.
Ein weiteres Verfahren zur Anfertigung magnetischer Kerne besteht aus dem in einer Matrize erfolgenden Spritzgießen einer Mischung eines Pulvers von magnetischem Material mit einem im der Wärme fließenden Bindemittel, das bei Abkühlung in der Matrize wieder fest wird.
Diese bekannten Verfahren zur Herstes ung von magnetischen Kernen eignen sich jedoch nicht gut bei der Herstellung eines Zinkferrit enthaltenden, gesinterten weichmagnetischen Ferritkernes. Solche Ferrite haben eine sehr hohe Permeabilität, da sie ja ein kompaktes Material darstellen, und es kommt sehr darauf an, daß die Kerne magnetisch gleichmäßig sind. Dies ist bei den bekannten Preß- und Gießverfahren nicht ausreichend gewährleistet, insbesondere dann nicht, wenn die Kerne eine langgesfreckte Form haben müssen.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Zinkferrit enthaltenden, gesinterten weichmagnetischen Ferritkernes werden diese Nachteile vermieden, und man erhält in einfacher Weise und unter geringem Zeitaufwand vorzüglich gleichmäßige Kerne, wenn gemäß der Erfindung pulverförmigem Ferrit oder vorzugsweise pulverförmigen, Ferrit bildenden Oxyden ein organisches Bindemittel oder Klebemittel, wie z. B. Kartoffelmehl, Weizenmehl, T ragant, Nitrozellulose, zugesetzt wird und wenn die Formgebung mittels einer Strangpresse voirgenommen wird, und wenn der gegebenenfalls in Stücke geschnittene Strang gesintert wird, wobei das Bindemittel wieder ausgetrieben wird.
Es ist zwar an sich bekannt, Ferrite mit Spinel.lstruktur unter Zusatz eines durch Erhitzen wieder au:streibbaren Bindemittels auf der Strangpresse zu verarbeiten und danach zu sintern. Dabei handelt es sich jedoch um die Herstellung von temperaturabhängigem Widerstandsmaterial, und es war nicht erkennbar, daß das gleiche Verfahren gerade bei der Herstellung von magnetischen Ferritkernen besonders vorteilhaft wäre.
Man kann nach der Erfindung einen pulverförmigen Ferrit, dem ein organisches Bindemittel zugesetzt ist, mit einer Strangpresse zu einem Strang des gewünschten Kernquerschnitts pressen, dein Strang in Stücke schneiden und darauf erhitzen, bis die Ferritteilchen zusammensintern. Da bei dieser Erhitzung das organische Bindemittel wieder ausgetrieben wird, enthält das Material nach der Erhitzung keine fremden, nichtmagnetischen Stoffe, welche die Permeabilität des Kernes beeinträchtigen könnten.
Auf diese Weise angefertigte Kerne, die sowohl hohl als auch massiv sein können und einen runden, rechteckigen oder anderen Querschnitt aufweisen können, sind von gleichmäßiger Struktur. Gewünschtenfal..ls können sie auf Maß nachgeschliffen werden.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Anfertigung von länglichen magnetischen Kernen, für welche es bisher schwierig war, eine über die ganze Länge gleichmäßige magnetische Struktur zu erreichen.
Bei, der Erfindung hat sich ferner gezeigt, daß eine Oxydmi;schung, wie sie für die chemische Herstellung eines magnetischen Ferrits gewöhnlich verwendet wind, sich sehr gut zum Pressen mit einer Strangpresse eignet. Dies wird bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform berücksichtigt, bei der eine pulverförmige Oxydmischung, der ein organisches Bindemittel zugesetzt ist, mittels einer Strangpresse zu einem Strang des gewünschten Kernquerschnittes gepreßt wird, worauf eine Erhitzung folgt, bei der die Oxydm.ischung in das entsprechende magnetische Erzeugnis übergeht.
Diese besondere Ausführungsform weist gegenüber derjenigen, bei der das vorhergesinterte fertige magnetische Erzeugnis gepreßt wird, den Vorteil auf, daß eine Oxydmischung weicher ist als das Sintererzeugnis, was für das Pressen von Wichtigkeit ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Formgebung des Kernes und die chemische Herstellung des maggnetisierbaren Erzeugnisses hierbei zu einem einzigen Vorgang vereinigt werden, statt wie bei der erstgenannten Ausführungsform ein in einem besonderen chemischen Vorgang bereitetes magnetisches Erzeugnis zu einem Kern gepreßt und gesintert wird. Dies bedeutet eine erhebliche Vereinfachung, indem jetzt nur einmal erhitzt wird und nur die weiche Oxydmischung gemahlen zu werden braucht; das zeitraubende Mahlen des härteren, besonders hergestellten Erzeugnisses kommt in Fortfall.
Vollständigkeitshalber wird bemerkt, daß die Oxydmischung, welche auch Hydroxyde enthalten kann, von der bei einer chemischen Herstellung eines magnetischen Ferrits ausgegangen wird, sowohl von einer s.töchiometrischen als auch von einer von letzterer abweichenden Zusammensetzung sein kann; das Ferrioxyd oder Hydroxyd kann dabei sowohl mit einem einfachen Metalloxyd als auch mit einer Mischung von verschiedenen Metalloxyden vermischt sein. Auch kann unter Beibehaltung der Ferritkristallstruktur das gesinterten magnetischen Erzeugnisses ein Teil des Ferrioxyds durch Aluminiumoxyd oder Chromoxyd ersetzt werden.
Im nachstehenden Beispiel ist die Anfertigung i eines aus einem gemischten Kupferzinkferrit bestehenden magnetischen Kernes beschrieben. Im allgemeinen lassen sich Oxydmischungen, die aus Ferrioxyd, Zinkoxyd und einem oder mehreren anderen Oxyden bestehen und bei der Sinterung in einen gemischten Zinkferrit übergehen, ausgezeichnet mit einer Strangp.resse pressen.
Ausführungsbeispiel 25o g einer aus 2o Malprozenf Kupferoxyd, 30 Malprozent Zinkoxyd und 50 Molprozent Ferrioxyd bestehenden Mischung werden mit 45 g einer Lösung von 18 Gewichtsprozent Nitrozellulose in einem aus 5o Teilen Butylazetat, 25 Teilen Bu.tanol und 15 Teilen Äthylglycol bestehenden Lösungsmi:tfel gemischt. Die.Mischung wird unter Anwendu: ng einer Strangpresse zu einem Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 4,8 mm und einem inneren Durchmesser von 2,5 mm gepreßt. Nach 2stündiger Sinterung auf 1150'C entsteht ein magnetischer rohrförmiger Kern aus Kup@ferzinkferrit mit einem äußeren und inneren Durchmesser von 4. bzw. 2 mm.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Zi.nkferrit enthaltenden, gesinterten weichmagnetischen Ferritkernes, z. B. für Radio- und Telephoniezwecke, dadurch gekennzeichnet, daß pulverförmigem Ferrit oder vorzugsweise pulverförmigen, Ferrit bildenden Oxyden ein organisches Bindemittel zugesetzt wird und daß die Formgebung mittels einer Strangpresse vorgenommen wird und daß der gegebenenfalls in Stücke geschnittene Strang gesintert wird, wobei das Bindemittel wieder ausgetrieben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 226 347, 227 787, 6o1 831, 616 61g, 670 5g3; österreichische Patentschrift Nr. 142 529; britische Patentschrift Nr. 399 318; französische Patentschrift Nr. 887 o83; norwegische Patentschrift Nr. 64 bog; USA.-Patenfschriften Nr. 1 669 665, 1 672 979, 1 872 g02, 1 g46 g64; Zeitschrift »Physica«, III, Nr. 6, Abscbn. i, Juni 1936; Shanpy, »Metallkeramik«, 1930, S.29.