NO121656B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en magnetkjerne med 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 lag Tjgsanordninger»

(se f. eks. W. N. Papian, Proceedings of the I.R.E., 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 kjerner anvendelse i magnetiske brytere.

Den grad hvori hysteresissløyfen nær-mer seg til rektangulær form kan gis et kvantitativt uttrykk på forskjellige måter. Et vanlig mål for rektangulærheten er

tydningen 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 Bcl den induksjon ved hvilken hysteresissløyfen nettopp luk-ker seg. I praksis er det ofte ikke lett å måle Bc1 med stor nøyaktighet. Man finner derimot en tilnærmet riktig verdi for B(;1 på grunnlag av middelverdien av induksjonene etter delvis magnetisering og delvis avmagnetisering (med metning i

mellomtiden), hvor de to induksjoner må-les ved den samme feltstyrke, som velges slik at induksjonene avviker mere enn 1 pst., men mindre enn 3 pst., fra hinannen. Ved de forsøk som ble utført ved utviklin-

gen av den foreliggende oppfinnelse ble det gått frem på denne måte; til disse målinger ble det anvendt et ballistisk galvano-meter (Bozorth, «Ferromagnetism», s. 843).

B

Når det her tales om kvotienten—i- forut-Bcl settes det alltid at målingene ble foretatt på en ringformet magnetkjerne hvor det ferromagnetiske materiale over hele ringens omkrets har et konstant tverrsnitt og med en ytre diameter på høyst 1,6 ganger den innvendige diameter.

Et annet mål for hysteresissløyfens rektangulærhet er det såkalte rektangu-lærhetsforhold (R8)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 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 (Rs)maks defineres som

av den påtrykkede største feltstyrke Hm. Det viser seg at denne kvotient har en størsteverdi for en bestemt verdi av Hm, der som regel avviker litet fra koersitivkraften. Denne størsteverdi av kvotienten betegnes

med symbolet (Rs),miks. De for bestem-melse av (<R>s)nilks nødvendige målinger av

b (<H>ni) og B(- y2 Hm) ble ved utviklingen

av den foreliggende oppfinnelse likeledes

foretatt med ringformede , 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 oppnås

ved at magnetkjernene bygges opp av inn-byrdes isolerte, meget tynne lag av det

ferromagnetiske materiale. Imidlertid er

det meget vanskelig å bygge opp kjerner

med tilnærmet rettvinklet hysteresissløyfe

av meget tynne lag. Det er derfor ved disse

høye frekvenser fordelaktig, og ved høyere

frekvenser endog nødvendig, å anvende

magnetiske myke, ferrioksydholdige materialer med spinellstruktur. Disse, stoffer har

nemlig allerede i seg selv meget liten elektrisk ledningsevne.

For at magnetk jernene skal være bruk-bare til magnetiske lagringsanordninger og

magnetiske koplingsanordninger stilles det

videre den vesentlige betingelse at koersitivkraften (Ht) skal være lav (fortrinsvis

ikke over 10 ørsted, helst endog under 5

ørsted) da de elektromagnetiske tap ellers

blir for store.

I henhold til oppfinnelsen ble det fun-

net at magnetkjerner med nesten rektangulær hysteresissløyfe, hvor betingelsene

4 ørsted, kan fås ved at de består i det

vesentlige av minst én forbindelse av formelen NisMgfl x v)ZnyFe204, hvor x = 0,6— 0,8, y = 0,1 — "0,3, og x + y = 0,7 — 0,9. Forbindelsen fremstilles ved at en blanding av nikkel-, magnesium-, sink- og jernforbindelser i de ønskede forhold opphetes ved 1375—1475° C i en gassatmosfære med over 50 volum-pst. surstoff.

De foreliggende forbindelser utmerker

seg ved en ganske liten koersitivkraft. En

liten koersitivkraft er som kjent en fordel

ved de her på tale værende anvendelser, da den medfører en besparelse av elektrisk energi.

Eksempel:

En blanding av magnesiumkarbonat, nikkelkarbonat, jernoksyd og sinkoksyd males 8-—10 timer i ren alkohol eller vann-fri bensol og for-opphetes deretter i 1 time

ved 900° C i luft. Etter avkjøling blir re-aksjonsproduktet malt noen tid, f. eks. 2 timer, i ren alkohol. Deretter presses det

til en ring og denne ring sintres i surstoff

ved tilnærmet 1450° C..

Nedenstående tabell gir en oversikt

B

over verdiene for —— , (<R>s) lk, og Hc hos magnetkjerner hvis sammensetning faller innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstiling av en

   magnetkjerne med en nesten rektangulær hysteresissløyfe, karakterisert ved at mag-netkjernen består i det vesentlige av minst én forbindelse med formelen og forbindelsen(e) fremstilles ved at en blanding av nikkel-, magnesium-, sink- og jernforbindelser i de ønskede forhold opphetes ved 1375 — 1475° C i en gassatmosfære med over 50 volum-pst. surstoff, slik at hysteresissløyfens form er fastlagt ved definert i beskrivelsen.