PL34141B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 27 marca 1946 r. {Niderlandy) Wynalazek dotyczy rdzenia ferromagnetycz¬ nego cewek samoindukeyjnych, na wielkie czesto¬ tliwosci, przewyzszajace 1000 kc, szczególnie dla celów radiowych, zawierajacego material magne¬ tyczny o siatce szesciennej ferrytu, jako tez do¬ tyczy równiez, sposobu wytwarzania ferrytu na takie rdzenie.Z francuskiego' patentu nr 887083 wynika, ze przy wytwarzaniu ,ferrytu nalezy uwazac, by zawieral on dostateczna ilosc tlenu. W ten spo¬ sób mozna uzyskac ferryty, nadajace sie szcze¬ gólnie dobrze do cewek samoindukcyjnych, ma¬ jacych zastosowanie do obwodów drgan w zakre¬ sach czestotliwosci do 1000, kc i wykazujacych przy tym nadzwyczaj male straty. Dla tego za¬ kresu czestotliwosci mozna osiagnac wspólczyn¬ nik stratnosci tg S mniejszy od 6°/0. Jezeli jed¬ nak opisane ferryty maja byc uzyte w cewkach, w których wystepuje wyzsza czestotliwosc, np. do obwodów drgan w ukladach radiowych al¬ bo transformatorach wielkiej czestotliwosci, to straty magnetyczne wzrastaja przy tych czesto¬ tliwosciach znacznie. x Wynalazek umozliwia dzieki zastosowaniu ta¬ kiego ferrytu budowe cewki, która równiez i przy czestotliwosciach, przekraczajacych 1000 kc, po¬ siada bardzo dobre wlasciwosci, jezeli chodzi o straty magnetyczne.Zgodnie z wynalazkiem wykorzystuje sie jako material magnetyczny o siatce szesciennej ferryt, posiadajacy elektryczny opór wlasciwy co naj¬ mniej 100 ft cm. który wystarczajaco ulegl prze¬ mianie chemicznej, posiada punkt Curiego co najmniej 75°C i poczatkowa przenikalnosc ma¬ gnetyczna [x wynoszaca od 20 do 150.Dla lepszego zrozumienia wynalazku nalezy zauwazyc, ze polega on na stwierdzeniu tego, ze wysokiej poczatkowej przenikalnosci magnetycz¬ nej spiekanego rdzenia ferrytowego towarzysza równiez znaczne straty przy czestotliwosciach przekraczajacych 100 kc, nawet wtedy, gdy za¬ wartosc tlenu jest znaczna. Podczas gdy zazwy¬ czaj dazy sie do wysokiej przenikalnosci magne-tycznej, stwierdzono niespodziewanie wedlug wy¬ nalazku, ze korzystne jest ograniczyc sie do niz¬ szej przenikalnosci. Godne uwagi jest przy tym to, ze przenikalnosc magnetyczna \i wynoszaca od 20 do 150 jest znacznie wyzsza niz przenikal¬ nosc rdzeni zelaznych z materialu sproszkowane¬ go, przeznaczonych do cewek w zakresach wiel+x kich czestotliwosci, przekraczajacych 1000 kc, któ¬ rych przenikalnosc magnetyczna \l wynosi okolo 10.Dotychczas nie bylo wiadome, ze wielkosc po¬ czatkowej przenikalnosci magnetycznej wywiera bezposredni wplyw na wielkosc strat magnetycz¬ nych. Z francuskiego patentu Nr 887083 bylo wprawdzie wiadome, ze uzyskanie wysokiej prze¬ nikalnosci magnetycznej moze byc do pewnego stopnia w sprzecznosci z osiagnieciem malych strat. Przypisywano to jednak zjawiskom po¬ bocznym, a mianowicie temu, ze warunki sprzy¬ jajace osiagnieciu wysokiej przenikalnosci po¬ czatkowej, np. stosowanie wysokiej temperatury spiekania w celu uzyskania jednorodnego ferry¬ tu, utrudniaja osiagniecie dostatecznej zawartos¬ ci tlenu. Przez uzyskanie inna droga wielkiej jednorodnosci materialu ferrytu np. przez to, ze przy wytwarzaniu ferrytu wychodzi sie ze zwiaz¬ ków szczególnie silnie reagujacych, mozna tym trudnosciom zapobiec i mozna osiagnac wysoka przenikalnosc w polaczeniu z malymi stratami, przynajmniej w zakresach czestotliwosci ponizej 1000 kc.Stwierdzono jednak, ze wielkosc przenikal¬ nosci magnetycznej ma istotny zwiazek ze stra¬ tami, i ze w zakresach czestotliwosci, przekracza¬ jacych 1000 kc, korzystne jest ograniczyc sie do nizszej przenikalnosci magnetycznej.Prawdopodobnie miarodajna jest wielkosc iloczynu X6 oraz wielkosc anizotropii krysztalu, wplywajaca w ten sam sposób na przenikalnosc co v6 zazwyczaj jednak wywiera tylko niewielki wplyw. Jak wiadomo poczatkowa przenikalnosc magnetyczna materialu magnetycznego, nie bio¬ rac pod uwage anizotropii krysztalu, wyrazona ., I 2 max , ,, . T jest wzorem u = — f w której I max u ko oznacza nasycenie magnetyczne, X magneto- strykcje, a 6 srednia wielkosc naprezen w ma¬ teriale (patrz Becker i Dóring: Ferromagnetis- mus 1939 str. 155). W tym przypadku bylaby wysoka wartosc X 6 korzystna do zapewnienia malych strat przy wielkich czestotliwosciach przekraczajacych 1000 kc. Wielkie X 6 oznacza jednak niskie |x.Azeby poczatkowa przenikalnosc magnetycz¬ na miala jeszcze przy wielkim X 6 maksymalna wartosc korzystne jest, gdy nasycenie magnetycz¬ ne jest niewielkie. Zgodnie z wynalazkiem osia¬ ga sie to w ten sposób, ze uzywa sie ferryty o punkcie Curiego co najmniej 75°C. Najlepiej stosowac punkt Curiego co najmniej 250°C. Jest to korzystne albowiem magnetostrykcja i anizo¬ tropia krysztalu ferrytu, wzrastaja wraz z od¬ daleniem sie od 'punktu Curiego. Wysoki punkt Curiego jest wiec korzystny dla malych strat przy czestotliwosciach powyzej 1000 kc. Pod o- kresleniem „punkt Curiego" rozumie sie w dal¬ szym ciagu te temperature, przy której poczat¬ kowa przenikalnosc magnetyczna opadla az do 10»/o wartosci maksymalnej, inaczej mówiac, przy której magnetyczny material przechodzi w stan, który z punktu widzenia praktycznego zastoso¬ wania nalezy uwazac jako niemagnetyczny.W celu uzyskania wielkiego X 6, a przynaj¬ mniej niskiej przenikalnosci poczatkowej w po¬ laczeniu z zamierzonymi malymi stratami przy czestotliwosci powyzej 1000 kc, stosuje sie zgod¬ nie z pewnym szczególnym sposobem wykonania wynalazku, ferryt o* skladzie zawierajacym mniej niz 50»/o molowych tlenku zelaza.W celu zapewnienia malych strat magnetycz¬ nych, jest poza tym konieczne, by wynaleziony ferryt o ile moznosci ulegl calkowicie przemia-' nie chemicznej, tj. azeby uzyte do wyrobu ferry¬ tu zwiazki metalowe przeksztalcily sie calkowicie w jednorodny ferryt, jakkolwiek racjonalny prze¬ bieg reakcji ulatwia powstanie wysokiej przeni¬ kalnosci.Jednorodnosc mozna ocenic wedlug zaleznos¬ ci poczatkowej przenikalnosci magnetycznej od temperatury w poblizu punktu Curiego, albowiem ferryt, który niedostatecznie ulegl przemianie chemicznej, wykazuje mniej wyrazny spadek przenikalnosci w poblizu punktu Curiego niz fer¬ ryt, w którym reakcja przebiegla calkowicie.Jak najbardziej calkowity przebieg reakcji moz¬ na spowodowac w ten sposób, ze wychodzi sie z jak najbardziej rozdrobnionej mieszaniny albb tez spieka sie ja kilkakrotnie, przy xzym przed • kazdym kolejnym spiekaniem miele sie drobno mieszanine spieczona poprzednio. Oba te srodki mozna równiez zastosowac równoczesnie. Ostat¬ nie spiekanie nalezy przeprowadzac przy wyz¬ szej temperaturze niz poprzedzajace, .a to w celu zapewnienia dostatecznej zwiezlosci. Najlepiej by kazde spiekanie bylo przeprowadzone * w tem¬ peraturze wyzszej nizN poprzednia. W tym przy¬ padku nalezy uwazac, by najwyzsza temperatu¬ ra spiekania nie byla tak wielka, by ferryt od- szczepial tlen i przy nastepujacym ochladzaniu nie mógl pobrac dostatecznej ilosci tlenu. Zawar- ' tosc tlenu musi byc w kazdym razie tak wielka, by opór wlasciwy wynosil co najmniej 100 Q cm, azeby straty pradów wirowych byly bez znacze-nia. Najlepiej by spiekanie odbywalo sie w tern- - peraturze ponizej 1300°C.Azeby przy niskiej temperaturze spiekania w przeciagu odpowiedniego czasu uzyskac dobrze przereagowany ferryt poleca sie przy wytwarza¬ niu ferrytu wyjsc z mieszaniny tworzacej ferryt, zawierajacej aktywny tlenek zelaza. W ten spo¬ sób mozna nawet przy temperaturach spiekania, lezacych ponizej 1100°C, wytworzyc wyrób dob¬ rze przereagowany. Mozna na przyklad wyjsc z mieszaniny, która zostala utworzona przez rów¬ noczesne stracenie metalowych skladników fer¬ rytu z roztworu. Taka mieszanina moze juz czesciowo wykazywac strukture ferrytowa.Zgodnie z wynalazkiem uzyskuje sie cewke ' samoindukcyjna o bardzo dobrych wlasciwos¬ ciach przy czestotliwosciach powyzej 1000 kc, jezeli zastosowac w niej rdzen, zawierajacy jako material magnetyczny ferryt niklowo-cynkowy.Pod okresleniem, ferryt niklowo-cynkowy nalezy rozumiec taki ferryt, który jest utworzony za¬ sadniczo z tlenku niklu, tlenku cynku i tlenku zelaza.. Ferryt niklowo' - cynkowy o zadanych wlasciwosciach powstaje w ten sposób, ze bardzo drobno zmielona mieszanine zwiazków niklowych, cynkowych i zelazowych, o wielkosci ziarna poni¬ zej 1 mikrona, najlepiej mieszanine tlenków, za¬ wierajaca aktywny tlenek zelaza, ogrzewa sie w atmosferze zawierajacej tlen i nastepnie ochla¬ dza sie w takiejze atmosferze w kilku stopniach.Stosunek zmieszania skladników, z których utworzony jest ferryt, obiera sie najlepiej w ten sposób, ze ferryt zawiera co najmniej 10o/0 mo- .lo\vych tlenku niklu, co najmniej 10 tlenku cynku i 40 — 60 laza. Bardzo male straty mozna osiagnac przy skladzie 34 .— 36

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Rdzen ferromagnetyczny do cewek samoin- dukcyjnych na czestotliwosci przekraczajace 1000 kc, zawierajacy jako magnetyczny ma¬ terial ferryt o siatce szesciennej o wlasciwym oporze elektrycznym co najmniej 100 ft cm, znamienny tym, ze material magnetyczny sta¬ nowi dobrze przereagowany ferryt, o punkcie Curiego od 100 — 465°C i poczatkowej prze- nikalnosci magnetycznej \Lt wynoszacej od 20 do 150. • Rdzen wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawartosc tlenku zelaza w ferrycie wynosi mniej niz 50o/0, molowych. 3. Rdzen wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze ferryt posiada tak wielka zawartosc tlenu, ze '-£—jest przy 10 Mc mniejszy od 1,10 5 V- 4. Rdzen wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze material magnetyczny jest utworzony z ferrytu niklpwo-cynkowego, zawierajacego co najmniej 10o/0 molowych tlenku niklu, co naj¬ mniej 10 60»/o molowych tlenku zelaza. 5. Rdzen wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze ferryt zawiera 34 — 36% molowych tlenku — 4 —niklu, 15 — 18°/0, molowych tlenku cynku i 48 — 50o/0l molowych tlenku zelaza. 6. Rdzen wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze material magnetyczny stanowi ferryt man¬ ganowo - cynkowy, zawierajacy co najmniej 10°/0l molowych tlenku manganu, co najmniej 10 lowych tlenku zelazowego. 7. Sposób wytwarzania ferrytu na rdzenie we¬ dlug zastrz. 4, 5, znamienny tym, ze dobrze rozdrobniona mieszanine zwiazków niklowych, cynkowych i zelazowych o wielkosci czaste¬ czek, mniejszej niz 1 mikron, ogrzewa sie w atmosferze, zawierajacej tlen, i nastepnie wol¬ no, ewentualnie w kilku stopniach, ochladza tak, iz powstaly ferryt wykazuje przy 10 Mc tffB -5 wspólczynnik —5— niniejszy od 1,10 8. Sposób wytwarzania ferrytu na rdzenie wed¬ lug zastrz. 6, znamienny tym, ze mieszanine zwiazków manganowych cynkowych i zelazo¬ wych ogrzewa sie w celu wytworzenia ferry¬ tu i nastepnie wolno ochladza w atmosferze, B.Z.G.-150 xam. 300/2454—28.8-50. T-2-1083^—19-Vll-5l w której cisnienie czastkowe tlenu zmniejsza sie przy obnizajacej sie temperaturze. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze ochladzanie nastepuje w przegrzanej parze. 10. Sposób wedlug zastrz. 7 — 9, znamienny tym, ze stosuje sie kilkakrotne spiekanie i miele¬ nie pomiedzy spiekaniami, przy czym tempe¬ ratura poszczególnych spiekan jest równa lub nizsza od temperatury ostatniego spieka¬ nia. 11. Sposób wedlug zastrz. 7 — 10, znamienny tym, ze temperatura spiekania jest nizsza od , temperatury 1300°C. 12. Sposób wedlug zastrz. 7 — 11, znamienny tym, ze mieszanina wyjsciowa, z której wy¬ twarza sie ferryt, zawiera aktywny tlenek zelazowy, przy czym temperatura spiekania jest nizsza od temperatury 1100°C. N. V. Philip s' Gloeilampenfabrieken Zastepca: inz. W. Zakrzewski rzecznik patentowy PL