DE1696392C - Dauermagnetwerkstoff mit Magnetopiumbit struktur sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen permanent- Zeit, z. B, 378 Stunden, bei 1200°C einer Sauerstoffmagnetischen Werkstoff mit einer primären Kristall- atmosphäre ausgesetzt wird. Dabei soll das Ferritphase aus einem Ferrit mit permanentmagnetisch^ gefüge vollständig reoxydiert werden und ein Teil des Eigenschaften der Zusammensetzung MO-ZjFe₄O,, Eisenoxids als zweiwertiges FeO mit dem dreiwertigen wobei M mindestens eines der Metalle Ba, Sr oder Pb S Fe₈O, in Form von Fe₈O₄ fest im Ferritgitter gelöst darstellt und η etwa den Wert 6 hat, sowie ein zur sein. Im übrigen soll sich der Ferritwerkstoff durch ein Herstellung eines solchen permanentmagnetischen möglichst homogenes Gefüge auszeichnen und somit Werkstoffes geeignetes Verfahren. nur eine Phase besitzen.

Permanentmagnetische Werkstoffe dieser Art werden In Verbindung mit weichmagnetischen Werkstoffen

auch als sogenannte Magnetoplumbite bezeichnet und " ist es ebenfalls bekannt, daß die Koerzitivkraft dadurch

sind hexagonal kristallisiert. Ein besonderes Merkmal erniedrigt und die Permeabilität dadurch erhöht

permanent- oder auch hartmagnetischer Werkstoffe, werden können, daß der Magnetkörper in einer

wie sie die magnetoplumbiten Dauermagnetwerkstoffe reduzierenden, nämlich stickstoffhaltigen Atmosphäre

darstellen, besteht darin, daß sie eine verhältnismäßig unter Zusatz von 0,05 bis 1,5 Gewichtsprozent

hohe Verschwundfeldstärke iH_e sowie gleichzeitig eine 15 Kohlenstoff, z. B. Kolloidalgraphit, 4 Stunden lang

relativ hohe Remanenzinduktion B, und damit auch bei 1240⁰C gesintert und anschließend abgekühlt .vird.

ein verhältnismäßig hohes Energieprodukt (B · H)_mas Der Kohlenstoff setzt das in Oxidform vorliegende

haben dreiwertige Eisen Fe"¹ in die zweiwertige Oxidform

Bekannte magnetoplumbite Dauermagnetwerkstoffe Fe^u um, wobei er bei der langen Sinterung verschwinwurden bisher z. B. in der Weise hergestellt, daß *» det. Bei diesem weichmagnetischen Ferrit liegt im Barium- oder Strontiumferrit 4 Stunden lang bei etwa Endprodukt neben dem dreiwertigen Eisenoxid Fe,O, 1000⁰C vorgesintert und anschließend die dabei zweiwertiges Eisenoxid FeO vor. Die niedrige Koerzierhaltenen, vorgesinterten Klinker zerkleinert und tivkraft bzw. die hohe Permeabilität sind auf die dabei gemahlen und daß sodann das Mahlgut in eine auftretende Bildung großer Kristallite zurückzuführen, gewünschte Kernform gepreßt und die Preßlinge »5 Für weichmagnUische Ferrite ist es außerdem gesintert werden. Dabei können das Barium oder bekannt, diese unter Zusatz von 0,01 bis 10 Gewichts-Strontium auch bis zu einem Atomverhältnis von 0,4 prozent Kohltnruß zu den ferritbildenden Ausgangsbis 0,6 durch in ein einphasiges Ferritgefüge eingebautes oxiden durch lstündiges Sintern in Sauerstoff atmo-Calcium ersetzt werden. Nach einem solchen Verfahren Sphäre bei etwa 1025⁰C herzustellen. Dabei soll eine hergestellte Dauermagnetwerkstor.· wiesen ein maxi- 30 Rrrf-ktion des Ferrite vermieden werden. Die Oxymales Energieprodukt (B · H)_max — 1,13 · 10* GOe dation des Kohlenrußes soll offenbar durch die auf. Sauerstoffatmosphäre, nicht aber durch den im Fernt-

Um eine Verbesserung des Energieproduktes zu material vorhandenen Sauerstoff erfolgen. Auch hier erzielen, ist es auch bekannt, bei der Herstellung der wurde eine hohe Anfangspermeabilität neben einem dauermagnetischen Ferritwerkstoffe neben den ferrit- 35 niedrigen Temperaturkoeffizienten dieser Anfangsbildenden Elementen Ba, Sr, Pb und O geringe Mengen permeabilität erhalten.

anderer Zuschläge vorzusehen. So ließ sich beispiels- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen weise durch die Zugabe von Oxiden des Lanthans, permanentmagnetischen Werkstoff auf der Basis von Wismuts, Bors, Arsens und Antimons das Energie- Barium-, Strontium- und/oder Bleiferrit zu schaffen, produkt (B · H)_max bis auf 2,97 · 10· GOe erhöhen, 40 bei dem sowohl das maximale Energieprodukt wenn die Preßlinge durch Ausrichtung in einem (B · H)_max als auch gleichzeitig die Verschwundfeld-Magnetfeld eine magnetische Vorzugsrichtung erhalten, stärke///e und die Remanenzinduktion B_r höher als

Durch Zugabe von etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent bei bekannten magnetoplumbiten Dauermagnetwerkeiner Oxidmischung aus der Gruppe der Oxide des Stoffen liegen, während die Permeabilität einen mftg-Aluminiums, Siliciums, Calciums, Titans oder Chroms 45 liehst niedrigen Wert aufweisen soll. Darüber hinaus ließ sich eine weitere Steigerung des (B · Hy_mar Wertes soll gewährleistet sein, daß die Herstellung eines auf 3,44 · 10· GOe herbeiführen, sofern der Magnet- solchen Dauermagnetwerkstoffes mit Hilfe möglichst körper vor dem Sintern wieder in einem ausrichtenden billiger Ausgangsmaterialien und einfacher Verfahrens-Magnetfeld gepreßt wurde. schritte möglich ist.

Ferner ist schon ein Dauermagnet auf der Basis von so Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein permanent- Bariumferrit mit einem hohen Energieprodukt von magnetischer Werkstoff der eingangs genannten Art

etwa 3,/· 10· GOe bekanntgeworden (Bericht WADC erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der

TR 56-198, insbesondere S. 23, Fig. 25). Die Koerzitiv- Werkstoff einen Anteil von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent

kraft dieses Werkstoffes liegt jedoch mit 1,8· 10* Oe zweiwertigen Eisens — bezogen auf den gesamten

verhältnismäßig niedrig. SS Werkstoff — in einer entlang den Korngrenzen ver-

Weiter sind ferromagnetische Werkstoffe bekannt, laufenden sekundären Ferritphase enthält.

die neben der ferromagnetische« Phase eine nicht Überraschenderwefte int ilen genigt, daß die Aus·

ferromagnetische Phase, nämlich Eufcryptlt, aufweiten, bildung einer zweiwertige» BiMB enthaftenden sekun·

In Verbindung mit weichmagneiischen Perriten direnPerrhphawiBngs der Korngrenzen der Kristallite

- bei denen es im Gegensatt zu permanentmagne- te der primären Krtitaitphue — unter Wahrung einer

tischen Werkstoffen auf eine niedrige Koerzitivkraft hohen Remonenzlnduktion — zu einer bedeutenden

sowie auf eine hohe PermeabiliUt bzw. auf eine hohe Erhöhung sowohl der Verschwundfeldstarke als auch

GSte des Werkstoffes ankommt — ist es bekannt, des maximalen Bnergfeproduktes führt. Der Werkstoff

dadurch fQr eine niedrige Koerzitivkraft und eine hohe nach der Erfindung zeichnet sich durch eine außer-

Permeabilität zu sorgen, daß der weichmagnetische ej ordentlich große magnetische Haftwirkung aus, ins* Perrttwerkstoff in einer reduzierenden Atmosphäre, besondere In der Vorzugsrichtung, soweit eine Aus·

t. B. in CO» 12 bis 15 Stunden lang bei etwa 1450^#C richtung erfolgt Ist. Das Energieprodukt deserfindungt·

geentert und diese· Sinterprodukt anschließend längere gemäßen Werkstoffes liegt etwa 0,5 bis 1 1O⁴OOe

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höher als das Energieprodukt «ines Materials, das mischt, hierauf zusammen mit den Zusatzstoffen erneut nicht in der erfindungsgemaßen Weise in einer entlang gemahlen, gepreßt und dann unter Reduktion durch den Korngrenzen verlaufenden sekundären Ferritphase die reduzierende Wirkung der zugemischten Zusatzeinen Anteil an zweiwertigem Eisen einhält. Ein stoffe, wie etwa reduzierende Metallpulver, gesintert repräsentativer Wert für (ß//)_m(U liegt etwa bei 5 wird,
4,9 · 10· GOe, _An stelle der reduzierenden Metallpulver kommen

Außer den bekannten hartmagnetischen Barium- in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch kohlen-

ferriten aut der Basis MO · 6 Fe_a0, ist nun auch schon stoffhaltige Verbindungen wie etwa Graphitpulver als

ein Ferrit mit der Formel BaFe,_sO_S7 bekannt, der Zusatzstoffe in Frage, Das Graphitpulver kann dem

sowohl zwei- als auch dreiwertiges Eisen enthält »o vorgesinterten Ferritpulver in einer Menge von etwa

(»Philip's Technische Rundschau«, 1952, S. 361 bis 0,05 bis I Gewichtsprozent, insbesondere 0,1 bis

376, insbesondere S. 371/374; »Journal of Appl. 0,3 Gewichtsprozent, zugemischt werden, und das mit

Physics«, 28, 1957, S. 280, 482 bis 485; »Philip's dem Graphitpulver gemischte, vorgesinterte Ferrit-

Research Report«, 12, 1957, S. 491 bis 548). Dabei pulver kann dann gemahlen, gepreßt, rasch auf Sinter-

bilderi die. zwei- und dreiwertigen Eisenionen aber 15 temperatur aufgeheizt und kurzzeitig in Luft gesintert

lediglich eins einheitliche Phase, während erfindungs- werden.

gemäß eine solche sowohl zwei- als auch dreiwertiges Besonders günstige Ergebnisse lassen sich dann

Eisen enthaltende Phase als Sekundärphase neben erzielen, wenn das mit dem Graphitpulver versetzte

einer im wesentlichen ausschließlich aus dreiwertigem Ferritpulver bis zu einer 1* nperatur von etwa 600⁰C

Eisen bestehenden primären Krista.tphase auftritt. *o mit einer Geschwindigkeit voi· zwischen etwa 50 und

Durch die bekannte Reduktion weichmagnetischer 100°C/h und von etwa 600°C bis zur Sintertemperatur,

Werkstoffe — bei denen es, wie bereits erwähnt, auf z. B. 1280⁰C, mit einer Geschwindigkeit von etwa

ganz andere Gesichtspunkte als bei den der Erfindung !000°C/h aufgeheizt, sodann etwa 1 Minute gesintert

zugrunde liegenden hartmagnetischen Werkstoffen und anschließend wieder rasch abgekühlt wird,

ankommt—entsteht im Ferritgitter außer dreiwertigem »5 Falls die Hauptphase aus dem üblichen Barium-

auch zweiwertiges Eisen (französische Patentschriften ferrit besteht, wird vermutet, daß bei der Anwendung

937 076 und 1030 945; Snoek, »New Develop- der erfindungsgemäßen Verfahren die Sekundär-

ments in Ferromagnetic Materials«, S. 92). Auch in phase mit Fe"-Gehalt die Gesamtzusammensetzung

diesem Fall existiert jedoch keine neben dreiwertigem BaFe₁₈O₁₇, Ba₂Fe₁₄O₂, und/oder Ba₃Fe₂₁O,, aufweist.

Eisen auch zweiwertiges Eisen enthaltende Ferritphase 30 Da rasch auf die Sintertemprratur aufgeheizt wird,

zusätzlich zu einer in der Hauptsache nur dreiwertiges kann keine nennenswerte Volumendiffusion der Sauer-

Eisen enthaltenden Primärphase. Stoffatome vom Kristallinneren nach außen stattfinden

Diese Maßnahme hätte aber im übrigen auch schon bzw. die Sekundärphase nicht wieder verschwinden,

deswegen kein Vorbild für die Erfindung sein können, Bei derart hergestellten Ferriten nach der Erfindung

weil bei weichmagnetischen Werkstoffen die Ver- 35 ist anzunehmen, daß der feinverteilte Sekundärphasen-

schwundfeldstärke bzw. Koerzitivkraft gerade keine film die Keimbildung und die Verschiebung der

hohen Werte aufweisen, sondern möglichst niedrig Blochwände erschwert. Dadurch ergeben sich die

liegen soll und somit auch die Aufgabenstellung eine verhältnismäßig hohe Koerzitivkraft und eine differen-

ganz andere ist. In bezug auf hartmagnetische Werk- tielle Permeabilität mit einem Wert, der in der für

stoffe ging die Auffassung der Fachwelt bisher dagegen 40 hartmagnetische Werkstoffe gewünschten Weise auf-

dahin, daß eine reduzierende Behandlung von hart- fallend niedrig liegt, was ebenfalls gerade im Gegensatz

magnetischen Ferriten möglichst vermieden werden zu den an einen weichmagnetischen Werkstoff zu

solle. stellenden Forderungen steht. Auch die Korngröße in.

So wurde etwa beobachtet, daß bei höherem Sauer- dem dauermagnetischen Werkstoff ist nahezu einheit-

stoffdruck eine unbedeutende Verbesserung, bei niedri- 45 Hch. Dieses Merkmal ist insbesondere im Hinblick auf

gern Sauerstoffdtuck dagegen eine deutliche Ver- ein günstiges Verhältnis von (bHc/iHc) erwünscht,

schlechterung der Koerzitivkraft auftrete. Daher wurde Auch die Remanenzinduktion erfährt infolge einer

auch der Schluß gezogen, die Bildung von zweiwertigen Erniedrigung des Porenvolumens eine Erhöhung.

Eisenionen sei möglichst zu unterdrücken (»Wissen- Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit

schaftliche Zeitschrift für das Verkehrswesen«, 1958/59, 50 weiteren Merkmalen an Hand von Ausführungs-

S. 5 und 7; »WADC Technical Report«, 1956, S. 1° beispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher

und 20). erläutert. In der Zeichnung zeigt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die F i g. 1 schematisch einen Ausschnitt aus dem

Herstellung des erfindungsgemäüen permanentmagne- Ferritgefüge eines Dauermagnetwerkstoffes nach der

tischen Werkstoffes in der Weise erfolgen, daß vor- 55 Erfindung. Mit 1 bezeichnete Kristallite gehören dabei

gesialertes, pulverförmig« Magnetoplumbit-Fernt- der primären Kristallphase an, bei der das Eisen in der

material der Zusammensetzung MO ■ HFe₁O, erhitzt Form des dreiwertigen Oxids, d. h. eis Fe"¹, eingebeut

und dabei ein Teil des in dem pulverförmigen, vor· fet. Lings der Korngrenzen dieser Kristallite 1 ver-

gninterten Ferritmatertal enthaltenen dreiwertigen kufen die Sekundärphasen 2, die erfindungagemaß

Eisens enter Bildung einer Sekunderphase entlang den 60 einen beriimmten Anteil an zweiwertigem Eisen Koraaenzen zu zweiwertigem Eisen reduziert wird. enthalten; Die Reduktion at. zweiwertigem Eisen kann Beispiels· F i g. 2 in Form eines »Sinterfahrplane»« die

weise in einer reduzierenden Gasatmosphare erfolgen. Abhängigkeit der Aufhetzung des Ferritwerkstoffes

Statt dessen kann die Reduktion aber auch in der nach einem Ausfuhnmg»bei»piel der Erfindung, Form vorgenommen werden, daß das vorgesinterte Ss F i g. 3 wiederum in Form eines »Sinterfahrplaitest Ferritpulver mit bei Temperaturen unterhalb der die Aufhetzung des Ferritwerk»tnffes nach einem Stotertemperatuf, gegebnnfalls nach einem Zer- weiteren, zum Vergleich dienenden Beispiel und

Setzungsvorgang, reduzierenden Zusatzstoffen ge· F i g. 4 den Π Quadranten der Magnetisierung»-

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schleifen {Bf verschiedene, auf Grund von Aus· «ammen. Die Abkühlung erfolgt in Luft und entspricht

Itlhrangstatspieten nach der Erfindung erhaltene etwa der Aufhetegeschwindlgkeit, Öanermagrtetstoffe. Auf diese Weise hergestellter dauermagnetiseher

_n . ... Werkstoff nach der Erfindung weist die folgenden

Beispiel J , Weneauf:

84.0 Gewichtsprozent «in« rotes Eiseno,td Rema^induktion A - AAI HO

t4.3Gnrfchi*rn»tf ft^t^Jtonftn». ^p

1,5 Gewichtsprozent natürlich« Ca.ciumnuorid ₁₀ (^J* ^J^ _Z Jg °'°^β

werden in einer 2"/_oigen Lösung einer hochpolymeren Besonders auffallend ist die differentielle Permeabili-Naphthalinschwefelsäure 4Stunden in einer Kugel- tat von nur l.OG/Oe. In Fig. 4 ist das Magneti· mühle gemahlen. Als komplexes Strontiumcarbonat Sierungsverhalten eines solchen erfindungsgemäßen wird ein Stoff verwendet, der neben Strontiumcarbonat »S Werkstoffes mit einer Kurve λ veranschaulicht. Wie als Hauptkomponente noch andere Stoffe in geringen daraus hervorgeht, ist die von der Remanenzinduk-Anteifen aufweist. Insgesamt bestehen etwa 5 Ge- tion B, ausgehende Neigung der Entmagnetisterungswichtsprozent dieses komplexen Strnntiumcarbonats kurve nahezu Null und demzufolge die Permeabilität aus CaCO₉. SrSO₄. SiO₁. BaSO, und Al_t0₃. Ein etwa 1,0. Der Anteil an in dem Magnetwerkstoff derartiges komplexes Strontiumcarbonat kann z. B. *<* enthaltenem zweiwertigem Eisen beträgt in diesem aus dem Mineral Cölestin. das größtenteils aus Beispiel 0.2 Gewichtsprozent. Strontiumsulfat besteht, durch Reduktion zu einem „ . . . , Sulfid sowie durch Auflösen in Wasser und Aus- Beispiel ι scheiden des komplexen Strontiumcarbonate her- Es wird wieder entsprechend dem Beispiel 1 vorgestellt werden. Dieses komplexe Strontiumcarbonat »S gegangen, jedoch wird kein Graphitpulver zugegeben, ist nicht nur sehr billig herzustellen, sondern erweist Der dabei erhaltene dauermagnetische Werkstoff sich auch insofern als sehr vorteilhaft, als die in dem weist folgende Eigenschaften auf: Cölestin vorhandenen Zusatzstoffe zu einer Verbesse- Remanenzinduktion B_r = 4.32 kG rung der magnetischen Eigenschaften des dauer- Koerzitivkraft tH, — 2 04 kOe magnetischen Werkstoffes nach der Erfindung führen. 3o Enetgieprodukt W... (BH)J, = 4,3 MGOe

Der gemischte Brei wird in einem Drehrohrofen bei Permeabilität μ«,, = 1,02 G/Oe

etwa UOO C unter Verdampfendes Wassers getrock- Verhältnis (βΗ/ιΗΛ = 0 98

net. und die getrocknete Masse wird in einem zweiten

Drehrohrofen 10 Minuten bei 1240" C vorgesintert. Das Magnetisierungsverhalten dieses Werkstoffes Die vorgesinterten Klinker weisen ein Sättigungs- 35 ist in F i g. 4 mit der Kurve β dargestellt.

moment pro Maßeinheit von nur 63 G · cm*/g auf, . . .

weil nach der Vorsinterung die Ferritbildung noch Beispiel j

nicht vollständig durchgeführt ist und im Klinker noch Es wird wiederum entsprechend dem in Verbindung

ein Überschuß an Erdalkalimetalloxid vorliegt. Ein mit Beispiel 1 beschriebenen Verfahren vorgegangen.

Gehalt an Fe" kann in diesem Klinker nicht nach- 4<> jedoch erfolgt die Sinterung hier nicht nach dem in

gewiesen werden. Fig. 2 angegebenen »Sinterfahrplan«, sondern gemäß

Die vorgesinterten Klinker werden 48 Stunden in einem etwas abgewandelten, mit F i g. 3 dargestellten einer Kugelmühle in einer 3°,_oigen Lösung eines hoch- »Sinterfahrplan·, wonach das Aufheizen von 600"C 'polymeren Natriumsalzes einer Naphthalinschwefel- bis zur Sintertemperatur von 1260³C nur mit einer

säure gemahlen. Bei Mahlbeginn in der Kugelmühle 45 Geschwindigkeit von etwa 130'C/h erfolgt, während werden, auf das Gesamttrockengewicht der Klinker- die Sinterung bei 1260^eC hier 10 Minuten dai.*rt. Der masse bezogen. 0.1 Gewichtsprozent Graphitpulver danach erhaltene Dauermagnetwerkstoff weist folgende zugesetzt. Das Mahlprodukt wird in einer Filterpresse Eigenschaften auf:

in einem Örtlich sehr homogenen Magnetfeld von 4.2 Remanenzinduktion B_r =, 4.20 kG

auf 5.8 kOe ansteigend und bei einem Enddruck von 50 Koerzitivkraft /W =191 kOe

300 kg cm* gepreßt. Das Abfiltern des Wassers erfolgt Energieprodukt .'.'.'.. (BH)m.l - *\l MGOe

langsam und gleichförmig .._„,. ., . Permeabilität /Mi, - 1.02 G/Oe

Nach dem Trocknen werden die Preßlinge mn einer Vw-MimU 1 u 1 u \ η oo ' Aufheizgeschwindigkeit von 50 bis 100 C/h, beispiels- Verhaltn.s (_BW_c/;//_r) = 0,98

weise mit 60 Ch. bis auf etwa 600"C aufgeheizt. 55 Das Magnetisierungsverhalten dieses Werkstoffes

Von diesem, in der Fig. 2 mit A bezeichneten Punkt ist in F i g. 4 mit dem Kurvenabschnitt γ dargestellt,

an erfolgt die weitere Auf heizung bis zur Sinter- Wegen des hohen Sauerstoff partialdruckes im Ofen

temperatur von 1280 C mit einer Geschwindigkeit von und der relativ niedrigen Aufheizgeschwindigkeit

etwa 1000 C/h in Luftatmosphäre in einem üblichen verbrennt hier das Graphitpulver im Preßling, ehe das

Keramikbrennofen. Die hohe Aufheizgeschwindigkeit 60 Schrumpfen und Sintern anfangen. Daher kommt es

wird z.B. dadurch erreicht, daß die Preßlinge nach nicht zur Bildnngeiner Sekundärphase mit zweiwertigem

Erreichen von 600 C direkt in einen zweiten Ofen , Eisen Fe¹¹. Wie daraus folgt, gewährleistet allein die

eingeschoben werden, der auf 1350^; C erwärmt ist. Verwendung von Graphit noch nicht, daß der Dauer-

Nach Erreichen von 1280°C werden die gesinterten magnetwerkstoff nach der Erfindung erhalten wird. Kerne aus dem Ofen geschoben, so daß die Sinterzeit 65 In einer weiteren Versuchsreihe wurde wieder das in

nur etwa I Minute beträgt. Die Punkte B und C, die Verbindung mit Beispiel 1 erläuterte Verfahren ange-

dcn Anfang b/w. das I ndc der Sinterzeit bei 1280 C wendet, dabei jedoch der Graphitgehalt variiert. Dabei

anecbcn. fallen daher gemäß Fig. 2 nahezu zu- stellte sich heraus, daß sich mit einer Zugabe von

1 βθβ

0,1 WiO^ Gewichtsprozent Graphit optimale (BtOmur Werte erzielen fassen, Bs ist allerdings möglich, daß beim Filtern ein kleiner Anteil de» Graphit» verlorengeht and daher der Im getrockneten Preßling vorliegende GrapWtgehatt etwas kleiner als der ursprünglieb f aigegrteflif Anteil ist.

In einer anderen Versuchsreihe wurde außer dem Graphftphall auch die Aufteizgeschwindigteit geändert. Dabei wurde gefunden, daß allgemein ein langsameres Aufheizen einen größeren Graphitgehalt ie erfordert, um optimale Werte erreichen zu können, und daß einem kleinen Graphitgehalt und einer grbßen Aufheizgeschwindigkeit der Vorzug zu geben ist. Bei langsamem Aufheizen besteht nämlich die Gefahr einer Volumendiffusion der Sauerstoffatome.

In einer weiteren Versuchsreihe wurden die mit ,Graphit versetzten Preßlinge vor der Sinterung verschiedenen Wärmebehandlungen unterworfen. Dabei •teilte sich heraus, daß ein 16stündiges Verweilen bei 700° C vor der Sinterung zwar zu sehr hohen Ver- *e schwundfeldstärken ///„ aber nur zu niedrigen Rema nenzinduktionen B_r fuhrt. Durch die langandauernde Wärmebehandlung bei 700° C wurde der größte Teil des Graphits ausgebrannt.

Darüber hinaus wurde festgestellt, daß auch mittels as der folgenden, Kohlenstoff enthaltenden Verbindungen bzw. Gemische bedeutende Verbesserungen der perma nentmagnetischen Eigenschaften erzielbar sind. So wurden beispielsweise an Stelle des Graphits

0,8 Gewichtsprozent Titancarbid, ^a°

2,5 Gewichtsprozent Wolframcarbid oder
1,2 Gewichtsprozent Gußeisenpulver

zugesetzt, wobei das Gußeisenpulver folgende Zusammensetzung aufwies:

4,25 Gewichtsprozent C,

1,14 Gewichtsprozent Si,

0,22 Gewichtsprozent Mn,

0,019 Gewichtsprozent S,

0,033 Gewichtsprozent P, *°

Rest Fe.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im übrigen nicht auf die Verwendung von strontiumferritbildenden Ausgangsstoffen beschränkt, sondern läßt sich ebenso beispielsweise in Verbindung mit bariumferritischen oder bleiferritischen Permanentmagneten einsetzen. Als Beispiel dafür kommen etwa

81,4 Gewichtsprozent reines rotes Eisenoxid

Fe₂O₃ und

18,6 Gewichtsprozent Bariumcarbonat BaCo₃

als derartige weitere Ausgangsstoffe in Frage, die dann' mit einem Zusatz von Graphit oder ähnlichen reduzierenden Zusätzen versehen werden können, um zu den erfindungsgemäßen Ergebnissen zu gelangen.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   I. Permanentmagnetischer Werkstoff mit einer primären Kristallphase aus einem Ferrit mit permanentmagnetischcn Eigenschaften der Zusammensetzung MO · π Fe₂O₃, wobei M mindestens eines der Metalle Ba, Sr oder Pb darstellt und η etwa den Wert 6 hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff einen Anteil von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent zweiwertigen Eisens

   bezogen auf den gesamten Werkstoff - in einer entlang den Korngrenaen vertaufenden sekundären Ferritphase enthalt.
2. 2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch «kenn» zeichnet, da0 die Kristallite im wesentlichen In einer VoKugirtchtung magnetisch ausgerichtet sind.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eine» permanentmagnetischen Werkstoffes nach Anspruch 1 oder 2, bei dem vorgesintertes, pulverförmiges Magnetoplumbit-Ferritrnaterial der genannten Zusammensetzung MO · WFe₁O₈ im pulverförmigen Zustand einer Erhitzung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in dem pulverförmigen, vorgesinterten Ferritmaterial enthaltenen dreiwertigen Eisens im Verlauf der Erhitzung unter Bildung einer Sekundärphase entlang den Korngrenzen zu zweiwertigem Eisen reduziert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das vorgesinterte und feingemahlene Ferritpulver bei erhöhter Temperatur in einem reduzierenden Medium reduziert, danach gepreßt Und anschließend unter Erhaltung des durch die Reduktion gewonnenen FeO-Anteils gesintert und abgekühlt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgesinterte und feingemahlene Ferritpulver gepreßt und anschließend bei gleichzeitiger Reduktion gesintert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierendes Medium eine reduzierende Gasatmosphäre verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgesinterte Ferritpulver mit bei Temperaturen unterhalb der Sintertemperatur, gegebenenfalls nach einem Zersetzungsvorgang, reduzierenden Zusatzstoffen gemischt, hierauf zusammen mit den Zusatzstoffen erneut gemahlen, gepreßt und dann unter Reduktion durch die reduzierende Wirkung der zugemischten Zusatzstoffe gesintert wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe reduzierende Metallpulver verwendet werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe kohlenstoffhaltige Verbindungen verwendet werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgesinterte Ferritpulver unter Mischung mit etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsprozent, insbesondere 0,1 bis 0,3 Gewichtsprozent, Graphitpulver gemahlen, gepreßt, rasch auf Sintertemperatur aufgeheizt und kurzzeitig in Luft gesintert wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Graphitpulver in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gewichtsprozent zugesetzt und das gepreßte, mit dem Grayhitpulver versetzte Ferritpulver bis zu einer Temperatur von etwa 600⁰C mit einer Geschwindigkeit von zwischen etwa 50 und 100° C/h und von etwa 600⁰C bis zur Sintertemperatur, z.B. 128O°C, mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000°C/h aufgeheizt, sodann etwa I Minute gesintert und anschließend wieder rasch abgekühlt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferritpulver zur Erzielung einer magnetischen Vorzugsrichtiing in einem Magnetfeld gepreßt wird.

    Hierzu ΐ Blatt Zeichnungen 109 647/219