NO116088B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med en nesten rektangulær hysteresissløyfe.

Magnetkjerner som har en nesten rektangulær hysteresissløyfe er av betydning

for forskjellige anvendelser. Blant annet

benytter man denne type kjerner for såkalte «magnetiske lagringsanordninger» (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, «Electro-nics», april 1953, side 146—149). Slike magnetiske lagringsanordninger benyttes blant

annet i regnemaskiner og for automatiske

styreanordninger. Videre finner disse an-vendelse i magnetiske brytere.

Den grad hvormed hysteresissløyfen

nærmer seg til rektangelform kan gis et

kvantitativt uttrykk på forskjellige måter.

Br

Et vanlig mål er f. eks. kvotienten

Til forklaring av betydningen av denne

kvotient skal det henvises til tegningens

figur 1, som skjematisk viser en del av en

metnings-magnetiseringskurve. I denne

figur betegner Br den remanente induksjon

og Bul den induksjon ved hvilken hystere-sissløyfen nettopp lukker seg. I praksis er

det ofte ikke lett å måle Bcl med stor nøy-aktighet. Man finner derimot en tilnærmet

riktig verdi for Bc, på grunnlag av middel-verdien av induksjonene etter delvis magnetisering resp. delvis avmagnetisering

(med metning i mellomtiden), hvor de to

induksjoner måles ved den samme felt-styrke, som velges slik at induksjonene avviker mere enn 1 pst., men mindre enn 3

pst. fra hinannen. Ved de forsøk som ble

utført ved utviklingen av den foreliggende

oppfinnelse ble det gått frem på denne

måte; det ble for disse målinger anvendt

et ballistisk galvanometer (se Bozorth, «Ferromagnetism», side 843). Når det her

Br

tales om kvotienten =— forutsettes det all-tid, at målingene ble foretatt på en ring-formet magnetkjerne hvor det ferromagnetiske materiale- over hele ringens omkrets har et konstant tverrsnitt og med en ytre diameter av høyst 1,6 ganger den innvendige diameter.

Et annet mål for hysteresissløyfens rektangulærhet er det såkalte rektangu-lærhetsforhold (Rs) m.lks. 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 fig. 2, som likeledes skjematisk viser en del av en magnetiseringskurve for et tilfelle hvor avmagnetiseringen ble påbe-gynt før den magnetiske metning var nådd. Størrelsen (Rs)maks defineres som

B

( " 3/2Hm)

Kvosienten er en funksjon av

B

(HJ

den påtrykkede største feltsstyrke Hm. Det viser seg, at denne kvotient har en største-verdi for en bestemt verdi av HM1, der som regel avviker litet fra koersitivkraften Hc.

Denne størsteverdi av kvotienten betegnes med symbolet (Ra)makB. De for bestem-melse av (R,),naks nødvendige målinger av B (H ) og B ( -(y2H ) kan nke^e<^es skJe med et ballistisk galvanometer. Som måle-gjenstander tjener også i dette tilfelle ring-formede magnetkjerner med konstant 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 hyste-resissløyfe dreier det seg oftest om høy-frekvente vekselstrømmer, og det gjelder altså å unngå hvirvelstrømmer så meget som mulig. Benyttes det ferromagnetiske legeringer kan dette til en viss grad opp-nås ved at magnetkjernene bygges opp av innbyrdes isolerte, meget tynne lag av det innbyrdes isolerte, meget tynne lag av det ferromagnetiske materiale. Imidlertid er det ofte ytterst vanskelig å bygge opp kjerner med nesten rektangulær hysteresis-sløyfe av slike tynne lag. Ved disse høye frekvenser er det altså fordelaktig, og ved ennå høyere frekvenser endog nødvendig å benytte magnetisk bløte, ferrioksydhol-dige materialer med spinellstruktur. Disse stoffer har allerede i seg selv en meget liten elektrisk ledningsevne.

For vedkommende magnetkjernes bruk-barhet i magnetiske lagringsanordninger og magnetiske brytere er det ennvidere en vesentlig betingelse at koersitivkraften Hc er lav (fortrinsvis ikke over 10 ørsted og helst endog under 5 ørsted), da det ellers kreves for sterke magnetfelter for å få kjernens magnetisering til å forandre for-tegn.

I henhold til oppfinnelsen har det vist seg at magnetkjerner med en nesten rektangulær hysteresissløyfe hvor betingelsene

> 0,7 og/eller (Rs)maks > 0,6 og Hc <

4 ørsted er oppfylt, kan fås på den måte at de fremstilles av et materiale som består i det vesentlige av minst en forbindelse av formelen

x NiO. (l-^x + y)MnO. Fe203, hvor

hvilke forbindelser fremstilles derved, at en blanding av nikkel-, mangan- og jern-forbindelser i det ønskede vektsforhold opphetes i en oksyderende atmosfære med

et surstoffinnhold av 20 vol-pst. eller mere ved en temperatur av 1400 til 1475° C.

Eksempel: En blanding av nikkelkarbonat, NiCO;i, mangankarbonat, MnCCX,, og jernoksyd Fe203, males 5 timer i alkohol og for-opphetes deretter 1 time ved 900° C i luft. Etter avkjøling males reaksjonsproduktet etter 2 timer i alkohol, hvoretter det er-holdte pulver presses til form av en ring. Denne ring opphetes 2 timer ved ca. 1450° C i luft eller surstoff. Ved å variere forholdet av nikkelkarbonat- og mangankarbonatmengder i ut-gangsmaterialet får man ringkjerner av forskjellig sammensetning. Den følgende tabell angir for noen slike magnetkjerner deres sammensetning og verdiene av ^ , (<R>s)imlks og <H>0<: >Sammensetning:

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med en nesten rektangulær hysteresissløyfe, karakterisert ved, at det fremstilles en magnetkjerne som består i det vesentlige av minst én forbindelse av formelen x NiO. (l-=-x+y)MnO. Fe.,03, hvor x = 0,1 — 0,8

   y = O —0,5 og x+y 22 0,2

   hvilke forbindelser fremstilles derved, at en blanding av nikkel-, mangan- og jern-forbindelser i det ønskede vektsforhold opphetes i en oksyderende atmosfære med et surstoffinnhold av 20 vol.-pst. eller mer ved en temperatur av 1400 til 1475° C, slik at hysteresissløyfens form fastlegges ved at

   B,.

   3~> 0,7 og/eller (Rs)]liaks > 0,6 og cl Hu < 4 ørsted, hvor Br B~ (Rs)inaks °& Hc er definert i beskrivelsen.