NO115747B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med nesten rektangulær hysteresissløyfe.

Magnetkjerner som har en nesten

rektangulær hysteresissløyfe er av betyd-ning for forskjellige anvendelser. Blant annet benytter man denne type kjerner for såkalte «magnetiske l.agringsanordnin-ger» (se f. eks. W. N. Papian, Proceedings of the I.R.I., april 1952, side 475—478 og D. R. Brown og E. Albers-Schoenberg, «Electronics», april 1953, side 146—149).

Slike magnetiske lagringsanordninger be-nyttes blant annet i regnemaskiner og for automatiske styreanordninger. Videre finner disse kjerner anvendelse i magnetiske brytere.

Hysteresissløyfens «grad av rektangulærhet» kan gis et kvantitativt uttrykk på forskjellige måter. Et mål for rektangu-Br

lærheten er f. eks. kvotienten ^— . Til for-tei

klaring av betydningen av denne kvotient skal det henvises til tegningens figur 1, som skjematisk viser en del av en metnings-magnetiseringskurve. I denne figur be-tegner Br den remanente induksjon og Bcl den induksjon ved hvilken hysteresissløy-fen nettopp lukker seg. I praksis er det ofte ikke lett å måle Bcl med stor nøyaktig-het. Man finner derimot lett en tilnær-met riktig verdi for Bc, på grunnlag av middelverdien av induksjonene etter delvis magnetisering resp. delvis avmagnetisering med metning i mellomtiden, hvor de to induksjoner måles ved den samme feltstyrke, som velges slik at induksjonene avviker mer enn 1 pst., men mindre enn 3 pst., fra hverandre. Ved de forsøk som ble utført ved utviklingen av den foreliggende oppfinnelse ble det gått frem på denne måte. Når det her tales om kvotien-

B r

ten — forutsettes det alltid, at målingene

■°cl

ble foretatt på en ringformet magnetkjerne hvor det ferromagnetiske materiale over hele ringens omkrets har et konstant tverrsnitt og en ytre diameter på høyst 1,6 ganger den innvendige diameter.

Et annet mål for hysteresissløyfens rektangulærhet er det såkalte rektangu-lærhetsforhold (R,)m.lka. Hva betydningen av denne størrelse angår henvises det til den foran nevnte litteratur. For fullsten-dighets skyld gis det imidlertid nedenfor en kort forklaring i forbindelse med tegningens figur 2, som likeledes skjematisk viser en del av en magnetiseringskurve for et tilfelle hvor avmagnetiseringen ble på-begynt før den magnetiske metning var nådd. Størrelsen (Ra)maUs defineres som

den påtrykkede største feltstyrke Hm. Det viser seg, at denne kvotient har en største-verdi for en bestemt verdi av Hm, der som regel avviker lite fra koersitivkraften. Denne størsteverdi av kvotienten betegnes med symbolet (R9) maks. De for bestemmelse av (<R>6) maks nødvendige målinger av B^Hm)

og B( _ v, Hm) ble ved utviklingen av den foreliggende oppfinnelse likeledes foretatt med ringformede magnetkjerner med kon-

stant tverrsnitt av det ferromagnetiske materiale langs hele ringens omkrets og med en utvendig diameter av høyst 1,6

ganger den innvendige diameter. Når man anvender ferromagnetiske materialer med nesten rektangulær hysteresissløyfe dreier det seg oftest om høyfrekvente veksel-

strømmer, og det gjelder altså å unngå hvirvelstrømmer så meget som mulig. Be-

nyttes det ferromagnetiske legeringer kan dette til en viss grad oppnås ved at mag-

netkjernene bygges opp av innbyrdes iso-

lerte, meget tynne lag av det ferromagne-

tiske materiale. Imidlertid er det ofte vanskelig, eller endog umulig å gjøre disse lag tilstrekkelig tynne. Det er derfor ved disse høye frekvenser fordelaktig, og ved enda høyere frekvenser endog nødvendig å anvende magnetiske myke, ferrioksyd-

holdige materialer med spinellstruktur, da disse stoffer allerede i seg selv har en me-

get liten elektrisk ledningsevne.

For at magnetkjernene skal være bruk-

bare til magnetiske lagringsanordninger og magnetiske koplingsanordninger stilles det videre den vesentlige betingelse av koersitivkraften (H(.) skal være lav (for-

trinsvis ikke over 10 ørsted, helst endog under 5 ørsted) da de elektromagnetiske tap ellers blir for store.

I henhold til oppfinnelsen har det vist

seg at magnetkjerne med en nesten rek-

tangulær hysteresissløyfe, hvor betingel-

ørsted kan fåes ved at magnetkjerner i det vesentlige fremstilles av minst en forbin-

delse av formelen LixNi(]_2>x)Fe(2 + x) 0,

hvor x ligger mellom 0,40 og 0,48 og for-

bindelsen^) fremstilles derved at en blan-

ding av litium-, nikkel- og jernforbindel-

ser i det ønskede vektsforhold opphetes ved 1100—1200° C i en gassatmosfære med et surstoffinnhold av over 50 volum-pst.

Eksempel.

En blanding av litiumkarbonat og jern-

oksyd males 8—10 timer i ren alkohol eller i vannfri bensol og blir deretter for-opp-

hetet 1 time ved 750° C i en gassblanding som består av 1 volumdel kulldioksyd og 6

volumdeler surstoff. Etter avkjøling blir reaksjonsproduktet ytterligere malt i noen tid, f. eks. 2 timer, i ren alkohol. Ved riktig valg av forholdet mellom de mengder liti-

umkarbonat og jernoksyd som man . går ut fra, vil reaksjonsproduktet bestå av en forbindelse hvis sammensetning praktisk talt svarer til formelen Li0 5Fe2,504

Ennvidere fremstilles det en blanding

av nikkeloksyd og jernoksyd. For dette formål males en blanding av nikkelkarbo-

nat og jernoksyd i forholdet 1 atom-pst.

nikkel og ca. 2 atom-pst. jern 10 timer i alkohol, og opphetes deretter 1 time ved 750° C i en surstoffatmosfære. Etter av-

kjøling males reaksjonsblandingen 2 timer i alkohol.

Før sluttreaksjonen utføres blir for-

bindelsene Li0 5Fe2 504 og den på forhånd opphetede blanding av nikkeloksyd og jernoksyd malt sammen 5 timer i det øn-

skede forhold i ren alkohol, hvoretter det hele opphetes til en temperatur av mellom 1100 og 1200° C i surstoff. For noen mag-

netkjerner, som består av på denne måte fremstilte materialer, er det i den neden-

stående tabell angitt sammensetning, verdi av kvotienten , verdi av (R8)niaks og verdi av Hu.

Rektangulærhetsforholdet av ved-

kommende magnetkjerners hysteresissløy-

fe kan ytterligere forbedres ved opphetning

— fortrinnsvis til en temperatur som minst er lik curie-temperaturen, og deretter føl-

gende avkjøling i et magnetfelt. Hos mag-

netkjerner hvis sammensetning svarer til formelen Li0 47Nin 0GFe2 4704 lykkes det på

denne måte å øke rektangulærhetsforhol-

det fra 0,75 til 0,85.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med en nesten rektangulær hysteresissløyfe, karakterisert ved, at magnetkjernen i det vesentlige fremstilles av minst én forbindelse av formelen LixNi(1 _ox)Fe(2+ JO, hvor x ligger mellom 0,40 og 0,48 og at forbindelsen-(e) fremstilles derved at en blanding av litium-,

nikkel- og jernforbindelser i det ønskede vektforhold opphetes ved 1100—1200° C i en gassatmosfære med et surstoffinnhold av over 50 volum-pst., slik at man får en hysteresissløyfe hvis form er fastlagt ved

B,. hvor størrelsen , (R6)m.lk8 og Hc er de- B cl finert i beskrivelsen.

2. Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med en nesten rektangulær hysteresissløyfe, karakterisert ved, at rektangulærhetsforholdet av en i henhold til påstand 1 fremstilt magnetkjerne forhøyes ved opphetning, fortrinsvis til en temperatur som er minst like så høy som curietemperaturen, og etterfølgende avkjø-ling i et magnetfelt. i