NO118636B

NO118636B -

Info

Publication number: NO118636B
Application number: NO405468A
Authority: NO
Inventors: H Krabberoed
Original assignee: United Diesel Ab
Priority date: 1967-11-17
Filing date: 1968-10-11
Publication date: 1970-01-19
Also published as: SE313697B; GB1215846A; DE1802731A1; FR1590529A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å fremstille ferritt, særlig mangan-sink-ferritt med forbedrede magnetiske egenskaper ved bruk av billige råmaterialer. The invention relates to a method for producing ferrite, in particular manganese-zinc ferrite with improved magnetic properties using cheap raw materials.

På grunn av fordelaktige magnetiske egenskaper brukes ferritt i større utstrek-ning enn tidligere kjente metalliske magnetiske stoffer. Som kjent kan ferritt f. eks. fremstilles ved å blande oksyder som bringes til å reagere med hverandre under en glødeprosess. Etter avkjøling, kan reaksjonsproduktet knuses og presses i en form og dersom det er nødvendig utsettes for en sintringsprosess. De individuelle trinn i prosessen har større eller mindre innflytelse på de magnetiske egenskaper av det fremstilte ferritt. Det er således kjent at f. eks. temperatur under gløde-behandlinger og varighet av glødebehand-lingen har en vesentlig innflytelse på re-aksjonen av oksydene og at størrelsen av kornene og strukturen av det oppnådde reaksjonsprodukt er vesentlig for de magnetiske egenskaper. Det er videre almin-nelig antatt at bare meget rene råmaterialer kan benyttes for å oppnå gode mag-netisk verdier. Oppfinnelsen er basert på disse kjensgjerninger og angår en fremgangsmåte for å fremstille ferritt, særlig mangan-sink-ferritt. Ifølge oppfinnelsen er det mulig å fremstille ferritt med vesentlig, forbedrede egenskaper uten at det er nød-vendig å benytte helt rene råmaterialer. Because of its advantageous magnetic properties, ferrite is used to a greater extent than previously known metallic magnetic substances. As is known, ferrite can e.g. is produced by mixing oxides that are brought to react with each other during an annealing process. After cooling, the reaction product can be crushed and pressed into a mold and, if necessary, subjected to a sintering process. The individual steps in the process have a greater or lesser influence on the magnetic properties of the produced ferrite. It is thus known that e.g. temperature during annealing treatments and duration of the annealing treatment have a significant influence on the reaction of the oxides and that the size of the grains and the structure of the obtained reaction product are essential for the magnetic properties. It is also generally assumed that only very pure raw materials can be used to achieve good magnetic values. The invention is based on these facts and relates to a method for producing ferrite, especially manganese-zinc ferrite. According to the invention, it is possible to produce ferrite with substantially improved properties without it being necessary to use completely pure raw materials.

Meget rene oksyder som hittil har vært brukt til fremstilling av ferritt med høy kvalitet, er forholdsvis dyre. Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan. der i motsetning til kjente fremgangsmåter brukes et råmateriale som består av bil- Very pure oxides that have hitherto been used for the production of high-quality ferrite are relatively expensive. According to the present invention can. where, in contrast to known methods, a raw material consisting of car-

lige-tekniske oksyder med to eller flere prosent forurensninger. Disse oksyder technical oxides with two or more percent impurities. These oxides

blandes med hverandre i passende forhold og bringes deretter på kjent måte til å reagere med hverandre ved hjelp av en glø-debehandling. Reaksjonsproduktet knuses are mixed with each other in suitable proportions and then brought to react with each other in a known manner by means of an annealing treatment. The reaction product is crushed

etter avkjøling og renses deretter i overensstemmelse med oppfinnelsen. Dette kan gjøres ved at det knuste reaksjonsprodukt vaskes i passende oppløsninger eller blan-dinger. Eksperimenter har vist at forurensninger som inneholdes i reaksjonsproduktet fjernes i en slik grad at det der-ved oppnås en vesentlig forbedring i de magnetiske verdier eller i ferrittens egenskaper. Forurensninger kan på denne måte fjernes bedre, enklere og billigere enn mulig ved rensning av de individuelle oksyder. Tilstedeværelsen av forurensninger under reaksjonsprosessen virker ikke for-styrrende, men har i mange tilfelle tvert imot vist seg heller å være fordelaktig.- Ved bruk av urene råmaterialer reduseres kost-prisen og det oppnås ved anvendelse av utvaskingen ifølge opppfinnelsen en vesentlig forbedring i de magnetiske egenskaper. Ved å bruke renere utgangsoksyder vil den fremgangsmåte som er foreslått ifølge opppfinnelsen bevirke ytterligere forbedrede egenskaper i de magnetiske verdier. after cooling and then cleaned in accordance with the invention. This can be done by washing the crushed reaction product in suitable solutions or mixtures. Experiments have shown that contaminants contained in the reaction product are removed to such an extent that a significant improvement is thereby achieved in the magnetic values or in the properties of the ferrite. Contamination can in this way be removed better, easier and cheaper than possible by cleaning the individual oxides. The presence of contaminants during the reaction process does not appear disruptive, but has in many cases, on the contrary, proven to be beneficial. - By using impure raw materials, the cost price is reduced and by using the leaching according to the invention, a significant improvement in the magnetic properties. By using cleaner starting oxides, the method proposed according to the invention will result in further improved properties in the magnetic values.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet i detalj med henvisninger til en utførelsesform som er anført som et eksempel. The method according to the invention will in the following be described in detail with references to an embodiment which is given as an example.

For fremstilling av mangan-sink-ferritt blandes oksydene Fe203, Mn203 og ZnO i et molekylart forhold på 50 : 25 : 25. Som allerede tidligere nevnt, kan der brukes billige tekniske oksyder som inneholder noen forurensninger. Andre oksyder med andre forurensninger kan selvfølgelig også For the production of manganese-zinc ferrite, the oxides Fe203, Mn203 and ZnO are mixed in a molecular ratio of 50:25:25. As already mentioned earlier, cheap technical oxides containing some impurities can be used. Other oxides with other contaminants can of course also

brukes til fremstilling av ferritt ifølge opp- used for the production of ferrite according to op-

finnelsen. the invention.

Oksydene blandes i nevnte forhold og The oxides are mixed in the aforementioned ratio and

knuses i løpet av 24 timer i en mekanisk knuser, f. eks. en porselens-kulemølle, un- crushed within 24 hours in a mechanical crusher, e.g. a porcelain ball mill, un-

der tilførsel av en tilsvarende vekt med rent vann. Deretter utsettes det for tørking og det tørkede pulver fylles i små behol- where the supply of a corresponding weight of clean water. It is then subjected to drying and the dried powder is filled into small containers

dere av passende materiale og utsettes for én glødebehandling som foregår ved en temperatur på 1050° C i en periode på ca. of suitable material and subjected to one annealing treatment which takes place at a temperature of 1050° C for a period of approx.

40 min. Glødebehandlingen utføres i en at- 40 min. The heat treatment is carried out in an at-

mosfære med surstoffinnhold, f. eks. luft. mosphere with oxygen content, e.g. air.

Under glødebehandlingen reagerer oksy- During the annealing treatment, oxy-

dene med hverandre og det tilsvarende fer- them with each other and the corresponding process

ritt dannes. Reaksjonsproduktet knuses deretter i løpet av 24 timer i en mekanisk knuser under tilførsel av rent vann i sam- rides are formed. The reaction product is then crushed within 24 hours in a mechanical crusher under the supply of clean water in combination

me vektmengde som reaksjonsproduktet. me amount by weight as the reaction product.

I overensstemmelse med den forelig- In accordance with the present

gende oppfinnelse blir det knuste reak- invention becomes the crushed react-

sjonsprodukt fjernet fra de forurensninger som inneholdes i dette. Dette utføres ved at ferrittpulveret utvaskes med en pas- tion product removed from the contaminants contained therein. This is carried out by washing out the ferrite powder with a pass-

sende væske. Reaksjonsproduktet blandes f. eks. med destillert vann som opphetes til kokepunktet. Blandingen trekkes der- send liquid. The reaction product is mixed, e.g. with distilled water that is heated to the boiling point. The mixture is drawn there-

etter gjennom et vakuumfilter mens det hele er i varm tilstand. Det vaskes på ny med destillert vann inntil vaskevannet ikke lenger viser sulfatreaksjon. Filtratet inneholder forurensningene i stor utstrek- after through a vacuum filter while the whole is in a hot state. It is washed again with distilled water until the wash water no longer shows a sulphate reaction. The filtrate contains the contaminants to a large extent

ning. Ved fremstillingen av mangan-sink- nothing. In the production of manganese-zinc-

ferritt inneholder vaskevannet eksempel- ferrite contains the wash water example-

vis: kalsium, silisium, natrium og svovel som hovedkomponenter og aluminium, mo- show: calcium, silicon, sodium and sulfur as main components and aluminium, mo-

lybden, magnesium og bor i mindre meng- lybdenum, magnesium and boron in smaller quantities

der og strontium, kobber, bly, arsen og barium i meget små mengder. there and strontium, copper, lead, arsenic and barium in very small quantities.

I mange tilfelle har det vist seg å være In many cases it has proven to be

fordelaktig å tilføre stoffer til vaskevannet for å akselerere og i noen tilfelle for å advantageous to add substances to the wash water to accelerate and in some cases to

starte oppløsningen av forurensningene. start the dissolution of the pollutants.

Det er således f. eks. fordelaktig å benytte natriumklorid, ammoniumacetat eller lig- It is thus e.g. advantageous to use sodium chloride, ammonium acetate or similar

nende salter oppløst i destillert vann i for- salts dissolved in distilled water in pre-

bindelse med utvaskingen. connection with the leaching.

Knusningen av reaksjonsproduktet har The crushing of the reaction product has

stor innflytelse på utvaskingen av forurensningene. Som kjent vil kornstørrel- great influence on the leaching of the pollutants. As is known, grain size

sen i ferrittpulveret ha en bestemt inn- then in the ferrite powder have a specific in-

flytelse på forarbeidelsen av de magnetiske kjerner som fremstilles av dette. Det er derfor ønskelig å tilveiebringe en bestemt maks. kornstørrelse ved knusningen. Dette er også av betydning for god utvasking av reaksjonsproduktet. flow on the processing of the magnetic cores produced from this. It is therefore desirable to provide a specific max. grain size at the time of crushing. This is also important for good washing out of the reaction product.

Det rensede (vaskede) ferrittpulver vil The cleaned (washed) ferrite powder will

deretter bli bearbeidet på kjent måte til then be processed in a known manner to

magnetkjerner. Etter tørking av pulveret som da fremdeles inneholder fra 2—4 % magnetic cores. After drying the powder, which then still contains from 2-4%

vann, presses dette i en hydraulisk presse til kjernen får den ønskede form, f. eks. water, this is pressed in a hydraulic press until the core takes the desired shape, e.g.

ved å benytte en trykkraft på ca. 1,5 tonn pr. cm<2>. Det pressede produkt glødes ved en temperatur på 1300° C i en tett, lukket retorteovn med silit stangopphetning i lø- by using a pressure force of approx. 1.5 tonnes per cm<2>. The pressed product is annealed at a temperature of 1300° C in a tight, closed retort furnace with silite rod heating in

pet av en time. Det avkjøles deretter i ov- pet of an hour. It is then cooled in ov-

nen i en stående atmosfære til en tempe- nen in a standing atmosphere to a tempe-

ratur på 650° C og avkjøles deretter hurtig ved hjelp av luft. temperature of 650° C and is then cooled rapidly using air.

Ved å bruke en fremgangsmåte ifølge By using a method according to

den foreliggende oppfinnelse er det mulig å oppnå en vesentlig forbedring i de mag- the present invention, it is possible to achieve a significant improvement in the mag-

netiske verdier. Vedlagte tegning viser de magnetiske verdier for ferritt som er frem- netic values. The attached drawing shows the magnetic values for ferrite which have been

stilt ifølge hittil kjente metoder, sam- posed according to hitherto known methods, together

menlignet med ferritt, som er fremstillet i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelsen. De individuelle trinn i frem- but compared to ferrite, which is produced in accordance with the present invention. The individual steps in the

stillingen tilsvarer de som er beskrevet i nevnte utførelseseksempel av oppfinnel- the position corresponds to those described in the aforementioned embodiment of the invention

sen. Areal A angår fremstilling uten rens- Late. Area A concerns production without cleaning

ing ifølge den foreliggende oppfinnelse. ing according to the present invention.

Areal B angår samme fremstilling med Area B concerns the same presentation with

bruk av rensing av reaksjonsproduktet. use of purification of the reaction product.

Verdiene for begynnelsespermeabilitet .«A The values of initial permeability .«A

er avsatt langs abscissen og de tilsvarende tapsvinkler-^-er avsatt langs ordinaten. are plotted along the abscissa and the corresponding loss angles-^ are plotted along the ordinate.

/ i A / in A

Verdiene er målt ved 50kp/s. På grunn av The values are measured at 50 kp/s. Because of

de uunngåelige fremstillingstap (toleran- the unavoidable manufacturing losses (tolerance

ser) ligger verdiene i et areal som er be- see) the values lie in an area that is be-

grenset av to kurver. bounded by two curves.

Ifølge oppfinnelsen (areal B) er det mu- According to the invention (area B), it is mu-

lig å oppnå permeabilitetsverdier som er vesentlig høyere enn de som oppnås ved hjelp av kjente metoder (areal A), og det er også mulig å redusere stigningen i ta- it is possible to achieve permeability values that are significantly higher than those achieved using known methods (area A), and it is also possible to reduce the rise in ta-

pene ved høyere permeabilitet og redusere spredningen av verdiene. pretty at higher permeability and reduce the spread of the values.

Som allerede tidligere påpekt, er ikke As already pointed out earlier, is not

den foreliggende oppfinnelse begrenset til fremstilling av spesielle typer ferritt. Den kan på enkel måte tilpasses for bruk av forskjellige råmaterialer med forskjellige forurensninger. Utvasking med destillert vann vil i det enkelte tilfelle være tilstrek- the present invention is limited to the production of special types of ferrite. It can be easily adapted for the use of different raw materials with different contaminants. Washing out with distilled water will be sufficient in the individual case.

kelig, og dette vil ikke forårsake noen ve- and this will not cause any

sentlig økning i fabrikasjonsprisen. Det oppnås en vesentlig bedring av de magnet- late increase in the manufacturing price. A significant improvement is achieved in the magnetic

iske verdier og en reduksjon av fremstil- ical values and a reduction in manufacturing

lingstapene til tross for at billige råmate- ling losses despite the fact that cheap raw feed

rialer kan brukes. rials can be used.

Claims

1. Process for the production of ferrite, in particular manganese-zinc ferrite, with high permeability, characterized in that a

washing out, preferably with distilled water, is carried out after reaction between the starting oxides and crushing of the reaction product, but before further processing.

2. Method according to claim 1, characterized in that boiling distilled water is used.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that a salt, e.g. sodium chloride or ammonium acetate is added to the wash water to increase the solubility of the contaminants.