DE1029952B

DE1029952B - Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Kernen aus Ferrit

Info

Publication number: DE1029952B
Application number: DES32842A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Brackmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-03-28
Filing date: 1953-03-28
Publication date: 1958-05-14

Description

Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Kernen aus Ferrit In manchen Anwendungsfällen ist es zweckmäßig, den Verlauf der Permeabilität eines Ferrithochfrequenzkörpers über der Temperatur zu beeinflussen, um in Filter- und Schwingkreisen od. dgl. gegebenenfalls eine Kompensation der Temperaturkoeffizienten anderer Schaltelemente vornehmen zu können.
Trägt man einmal die Permeabilitätskurve eines Ferritkernes über der Temperatur auf, dann ergibt sich eine Kurve, wie sie im Schaubild mit I bezeichnet ist. Von tieferen Temperaturen her steigt diese Kurve an bis zu einem Maximalwert, nach welchem sie plötzlich auf Null abfällt. Diese Temperatur, bei welcher die Permeabilität auf Null abfällt, ist der sogenannte Curiepunkt. Man bleibt mit der Gebrauchstemperatur eines solchen Kernwerkstoffes mit einem gewissen Sicherheitsabstand möglichst in der Nähe des Maximums, um höchste Permeabilitäten zu erzielen. Da die Kurve in dieser Gegend, durch den schraffiert dargestellten Bereich angedeutet, verhältnismäßig steil ansteigt, bedeutet dies, daß der Temperaturkoeffizient der Permeabilität in dieser Gegend sehr groß und positiv ist.
Es wurde nun festgestellt, daß die Permeabilität, insbesondere das Permeabilitätsmaximum, sehr stark von der Größe der Kristalle des Werkstoffes abhängt. Da bislang nur höchste Permeabilitäten wichtig erschienen, hat man sich bemüht, den gesinterten Werkstoff so herzustellen, daß er möglichst wenige und dafür große Kristalle enthält. Aus den gleichen Ausgangssubstanzen hergestellte Kerne zeigen aber auch, wenn ihre Kristallbildung durch irgendeinen Einfluß verändert ist, wesentlich veränderte Permeabilitätswerte. Bildet man beispielsweise den gleichen Kernwerkstoff in kleinen Kristallen aus, dann ergibt sich ein Permeabilitätsverlauf, wie er im Schaubild mit der Kurve II wiedergegeben ist. Die Permeabilität ist abgefallen, jedoch, und das ist das Entscheidende für die Erfindung, ist im Gebrauchstemperaturintervall der Verlauf der Kurve ein wesentlich anderer, so daß sich also ein anderer TK-Wert ergeben muß. Durch entsprechende Beeinflussung der Kristallgröße ist es also möglich, jede beliebige Steilheit der Permeabilitätskurve zu erzwingen und damit den gewünschten TK-Wert für die Permeabilität zu erhalten.
Um magnetisierbare Kerne aus Ferrit mit kleinem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität im Gebiet des Gebrauchstemperaturintervalls herzustellen, werden daher erfindungsgemäß reinste Ausgangsstoffe zur Herstellung der Ferritkerne verwendet, diese Ausgangsstoffe werden durch Mahlen oder Ätzen zu feinteiligem Pulver verarbeitet, und diesem Pulver wird - um bei der folgenden Sinterung die rasche Ausbildung großer Kristallite zu verhindern - Kobalt-Oxyd und/oder Bariumoxyd und/oder Kupferoxyd und/oder Kieselsäure und/oder Calziumfluorid, in Mengen zwischen 0,1 und 20/00 des Gesamtgewichtes zugegeben, dieses Gemisch wird gesintert und die Sinterung wird abgebrochen, bevor die sich bei der Sinterung bildenden Kristallite eine Größe von etwa 20 g erreicht haben.
Die Zugabe von. Oxyden in kleiner Menge zu Ausgangsstoffen zur Ferritherstellung ist an sich bekannt. Es ist auch bekannt, daß diese Zuschläge einen Einfluß auf die Temperaturabhängigkeit der Permeabilität der Ferrite ausüben.
Der im Rahmen der Erfindung beabsichtigte Einfluß, nämlich die Verminderung der Temperaturabhängigkeit der Permeabilität, macht sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nun nur dann bemerkbar, wenn 1. die beanspruchten Zuschlagstoffe (vielleicht neben einigen anderen) verwendet werden und wenn 2. die Sinterung abgebrochen wird, bevor die sich bei der Sinterung bildenden Kristallite eine Größe von 20 #t erreicht haben.
Die beanspruchten Zuschlagstoffe sind im übrigen in ihrer Wirkung untereinander nicht völlig gleichartig. Vielmehr wirken sie entweder kristallhemmend oder als Kristallkeime. Jedenfalls bewirken sie, daß bei der Sinterung der Zustand, bei dem verhältnismäßig kleine Kristallite vorliegen, verhältnismäßig lange währt. Es ist daher verfahrenstechnisch einfach, innerhalb dieses Zeitraumes die Sinterung abzubrechen.
Um wiederholbar eine immer gleiche Kristallgröße im Sinterprodukt zu erzwingen, ist es vorteilhaft, den Ausgangssubstanzen genau dosierte Mengen der genannten Zuschlagstoffe zuzusetzen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Kernen aus Ferrit mit kleinem Temperaturkoeffizienten der Permeabilität im Gebiet des Gebrauchstemperaturintervalls, dadurch gekennzeichnet, daß reinste Ausgangsstoffe zur Herstellung der Ferritkerne verwendet werden, daß diese Ausgangsstoffe durch Mahlen und/oder Ätzen zu feinteiligem Pulver verarbeitet werden, daß diesem Pulver - um bei der folgenden Sinterung die rasche Ausbildung großer Kristallite zu verhindern - Kobaltoxyd und/oder Bariumoxyd und/oder Kupferoxyd und/oder Kieselsäure und/ oder Calziumfluorid zugegeben wird, und zwar in Mengen zwischen 0,1 und 20/00 des Gesamtgewichtes, daß dieses Gemisch gesintert wird und daß die Sinterung abgebrochen wird, bevor die sich bei der Sinterung bildenden Kristallite eine Größe von etwa 20 g erreicht haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 260 717; Buch »New Developments in Ferromagnetic Materials« von S. L. Snoek, Elsevier Publishing Comp., Inc., New York, 1949, S. 77 bis 91.