DE1051714B

DE1051714B - Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer Massen

Info

Publication number: DE1051714B
Application number: DEC15699A
Authority: DE
Inventors: Charles Louis Guillaud; Max Paulus; Gerard Rene Villers
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1956-10-29
Filing date: 1957-10-29
Publication date: 1959-02-26
Also published as: NL104116C; FR1160127A; GB817458A; US2995518A

Description

Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer Massen Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von ferromagnetischen Massen, die hauptsächlich die Zusammensetzung eines Nickel-Zink-Ferrits haben. Bekanntlich bestehen diese Verfahren darin, eine gepreßte Mischung feinverteilter Oxyde von Eisen, Nickel und Zink einer Sinterung zu unterwerfen oder an deren Stelle Salze zu verwenden, die sich im Laufe der Erhitzung in die genannten Oxyde verwandeln können. Das Erfindungsziel besteht darin, für eine ganze Stufenreihe von Zusammensetzungen der Ausgangsmischung aus ihren drei genannten Hauptkomponenten die magnetischeAnfangspermeabilität der durch diese Verfahren gewonnenen Ferrite zu erhöhen.
Das Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, d.aß einer zu sinternden Mischung von 49,7 bis 50;3 Molprozent Eisenoxyd (Fe203), 14 bis 20 Molprozent Nickeloxyd (Ni0) und als Rest Zinkoxyd (Zn O) 0,02 bis 0,8 Molprozent - vorzugsweise 0,1 bis 0,4 Molprozent - Lithiumoxyd (Liz O) ',hinzugefügt werden, wobei die Wärmebehandlung in oxydierender Atmosphäre erfolgt. Der Zusatz von Lithiumo.xyd bewirkt im Vergleich zu FerritengleicherZusammensetzung, aberohneLithiumoxydgehalt, eine Erhöhung der Anfan.gsperme.abil,ität, die 30°/o erreichen und sogar überschreiten kann.
Das Lithiumoxyd kann in die Ausgangsmischung in Form eines Salzes (z. B. als Karbonat), das sich unter der Hitzeeinwirkung in Oxyd verwandelt, oder unmittelbar in Form von Oxyd eingeführt werden. Es kann auch mit einer oder mehreren Komponenten der Mischung gemeinsam gefällt werden.
Um einen Ferrit guter Qualität zu erhalten, ist es notwendig, daß die Oxyde der Ausgangsmischung möglichst wenig Verunreinigungen enthalten und insbesondere, daß der Gewichtsanteil des gegebenenfalls in diesen Verunreinigungen. vorhandenen Bariums und Strontiums höchstens gleich 0,1% des Gesamtgewichts der Mischung beträgt.
Zur Gewinnung eines Ferrits guter Qualität ist es ebenso notwendig, derart zu verfahren, daß seine Kornstruktur homogen wird und daß die Kristall.ite oder Körner, aus denen er zusammengesetzt ist, Abmessungen zwischen. 2 und 20 Mikron ([) haben.
Wenn die Kornabmessungen unter 2 Ni liegen, ist die Anfangspermeabilität zu schwach. Sind diese Abmessungen über 20 [, so bilden sich innerhalb der Kristallite Hohlräume, durch die die An,fangspermeabilität verringert und die Verluste erhöht werden.
Die Kornstruktur des Ferrits wird im besonderen durch die Wärmebehandlungen bestimmt. Die Korngröße hängt unter anderem von der Feinheit der Körner der Ausgangsmischung, von der Temperatur und d-er Sinterungbdauer ab. Im allgemeinen sind die Ferritkörner um so größer, je höher die Behandlungstemperatur und je länger,die Sinterungsdauer ist. Für jede Zusammensetzung müssen die Temperatur und die Sinxerungsdauer durch Versuch ermittelt werden. Im allgemeinen findet die Wärmebehandlung nach der Erfindung in oxydierender Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 1150 und 1350° C zwischen 2 und 4 Stunden statt.
Der Fe203-Gehalt des Ferrits hat sehr großen Einfluß auf den Wert der Anfangspermeabilität. Zum Beispiel kann man bei einer Abweichung von 0,1 dies F,220.-Gehalts vom stöchiometrischen Wert Permeabilitätsunterschiede in der Größenordnung von 1000 beobachten. Es ist daher notwendig, die Zusammensetzung der Mischung vor dem Sintern, d.h. nach dem Mahlen, sehr genau zu kennen. Da während des Mahlvorganges gewöhnlich zusätzliches Eisenoxyd durch Abreiben von Teilchen des Mahlwerkes in die Masse kommt, ist es notwendig, den auf das Mahlen zurückzuführenden Eisenzuschuß in Rechnung zu ziehen, um die Zusammensetzung der Oxydmischung in den oben festgesetzten Grenzen zu bestimmen. Es ist ebenso notwendig, .daß sich im Ferrit praktisch kein Eisenoxydul (Fe0) durch Dissoziation des Eisenoxyds (Fe, 02) bildet; man muß daher in oxydierender Atmosphäre arbeiten, die bekanntlich eine solche Dissoziation verhindert oder verlangsamt.
Beispiel Ia Es wird eine Oxydmischung hergestellt, indem in eine Stahlkugelmühle Eisenoxyd (Fe203), Nickeloxyd (Ni O) und Zinkoxyd (Zn O) im molekularen Verhältnis 49,7:15,5:34,8°/o eingebracht werden; das durch das Mahlwerk zugeführte Eisen entspricht einer Erhöhung des Fe203-Gehaltes um 0,3 Molprozent und einer entsprechenden Verringerung der Anteile von Ni ,0 und Zn O. Dasselbe gilt für die folgenden Beispiele. Die verwendeten Oxyde enthalten weniger als 0,1 Gewichtsprozent irgendwelcher Verunreinigungen und haben eine Korngröße unter 0,5 [,. Nach dem Mahlen, Pressen und der Wärmebehandlung bei 1250° C durch 4 Stunden in oxydierender Atmosphäre hat das gewonnene Produkt eine Anfangspermeabilität von 4200, wobei die mittlere Korngröße etwa bei 12 [, liegt. Beispiel Ib Bei Durchführung derselben Wärmebehandlung wie im Beispiel I a an einer gepreßten Mischung von gleicher Zusammensetzung aus Fe2O, NiO und Zn0 wie im Beispiel I a, aber mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,25 Molprozent Lithiumoxyd (Li2 O) im Verhältnis zur Summe der Gewichte der drei anderen Komponenten, erhält man einen Ferrit, dessen Anfangspermeabilität 5500 beträgt. Man stellt,daher fest, daß der Zusatz von Lithiumoxyd eine beträchtliche Erhöhung der Anfangspermeabilität im Vergleich zum vorhergehenden Beispiel hervorruft. Beispiel Ha Es wird eine Oxydmischung hergestellt, indem in eine Stah.lkugelmühle Fee 03, Ni O und. Zn O im molekularen Verhältnis 49,6:16,5:33,9% eingebracht werden. Nach dem Mahlen, Pressen und der Wärmebehandlung unter denselben Bedingungen wie im Beispiel I a hat das gewonnene Produkt eine An.fangspermeabilität von 4100. Beispiel IIb Bei Durchführung derselben Wärmebehandlung wie im Beispiel I a an .einer geprellten Mischung gleicher Zusammensetzung aus Fee 03, Ni O und Zn O wie im Beispiel IIa, aber mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,20 Molprozent Lit O im Verhältnis zur Summe der Gewichte der drei anderen Komponenten, erhält man einen Ferrit, dessen Anfangspermeabilität 4900 beträgt. Beispiel IIIa Es wird eine Oxydmischung hergestellt, indem in eine Stahlkugelmühle Fee 03, Ni O und Zn O im molekularen Verhältnis 49,6: 20,0: 30,4% eingeführt werden. Nach dem Mahlen, Pressen und der Wärmebehandlung unter denselben Bedingungen wie im Beispiel Ia hat das gewonnene Produkt eine Anfangsperme abilität von 900. Beispiel IIIb Bei Durchführung derselben Wärmebehandlung wie im Beispiel I a an einer gepreßten Mischung gleicher Zusammensetzung aus Fee 03, NiO und Zn 0 wie im Beispiel III a, aber mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,20 Molprozent L'20 im Verhältnis zur Summe der Gewichte der .drei anderen Komponenten, erhält man einen Ferrit, dessen Anfangspermeabilität 1400 beträgt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer Massen., im wesentlichen von der Zusammensetzung eines Nickel-Zink-Ferrits, dadurch gekennzeichnet, daß einer zu sinternden Mischung von 49,7 bis 50,3 Molprozent Eisenoxyd (Fe2O), 14 bis 20 Molprozent Nickeloxyd (Ni O) und als Rest Zinkoxyd (Zn O) 0,02 bis 0,8 Molprozent -vorzugsweise 0,1 bis 0,4 Molprozent - Lithiumoxyd (Li2 O) hinzugefügt werden, wobei die Wärmebehandlung in oxydierender Atmosphäre erfolgt.