DE1195656B

DE1195656B - Process for the production of magnetizable ferrite cores

Info

Publication number: DE1195656B
Application number: DES44574A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Brackmann; Dipl-Phys Dr Joseph Frey; Dr-Ing Max Kornetzki
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-06-30
Filing date: 1955-06-30
Publication date: 1965-06-24
Also published as: NL114043C

Description

Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Ferritkernen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von magnetisierbaren Ferritkernen.Method of making magnetizable ferrite cores The invention relates to a method for manufacturing magnetizable ferrite cores.

In der Hochfrequenztechnik, insbesondere in der Nachrichtentechnik, sind magnetisierbare Kerne für Filter, Pupinspulen u. dgl. erwünscht, deren Permeabilität in einem größeren Bereich der Feldstärke konstant ist und deren Verluste - insbesondere Hystereseverluste - vor allem auch bei höheren Frequenzen bis zum MIHz-Bereich möglichst klein sind. Der Bereich der Feldstärke, der hier vor allem interessiert, erstreckt sich etwa bis zu einigen 100mOe.In high frequency technology, especially in communications technology, Magnetizable cores for filters, Pupin coils and the like are desirable, their permeability in a larger range the field strength is constant and their losses - in particular Hysteresis losses - especially at higher frequencies up to the MIHz range, if possible are small. The range of field strength, which is of particular interest here, extends up to about a few 100mOe.

Die Forderung nach geringen Verlusten ist im allgemeinen um so schwerer zu erfüllen, je kleiner die Werkstoffpermeabilität ist. Die Verringerung der Werkstoffpermeabilität ist normalerweise zwangläufig mit einer Erhöhung der Koerzitivkraft und dadurch mit einer Erhöhung der Hystereseverluste verbunden. Kleine Permeabilitäten wählt man dann, wenn man die Scherung in Form eines Luftspaltes vermeiden und wenn man die frequenzabhängigen Verluste bei höheren Frequenzen klein halten will.The requirement for low losses is generally all the more difficult to be met, the smaller the material permeability. The reduction in material permeability is usually inevitable with an increase in coercive force and thereby associated with an increase in hysteresis losses. Selects small permeabilities you if you avoid the shear in the form of an air gap and if you wants to keep the frequency-dependent losses small at higher frequencies.

ES ist daher vorteilhaft, in der Hochfrequenztechnik derartige magnetisierbare Ferritkerne zu verwenden, die einen sogenannten Perminvarcharakter aufweisen. Das Charakteristikum derartiger Magnetika besteht darin, daß sie bei wechselnder Aussteuerung verschiedene Formen der Hystereseschleife aufweisen. Bei geringer Feldstärke ergibt sich eine geradlinige, kaum geöffnete Schleife, die sich erst oberhalb der sogenannten öffnungsfeldstärke aufzubauchen beginnt. Die Remanenz ist unterhalb und auch wenig oberhalb der Öffnungsfeldstärke noch außerordentlich gering. Bei weiterer Steigerung der magnetischen Feldstärke verbreitert sich die Schleife; sie bleibt dabei noch stark eingeschnürt. Erst bei sehr großen magnetischen Feldstärken ergibt sich eine beinahe normale Magnetisierungsschleife. Durch diese starke Aussteuerung wird jedoch der Perminvarcharakter nicht beseitigt, denn bei abnehmendem Wechselfeld erscheinen dieselben Schleifenformen in umgekehrter Reihenfolge.It is therefore advantageous in high-frequency technology to use such magnetizable To use ferrite cores, which have a so-called perminear character. That A characteristic of such magnetics is that they change the modulation have different forms of the hysteresis loop. At low field strength results a straight, barely open loop that only extends above the so-called opening field strength begins to bulge. The remanence is below and also little still extremely low above the opening field strength. With further increase the magnetic field strength widens the loop; she still stays there strongly constricted. Only at very high magnetic field strengths does one arise almost normal magnetizing loop. However, due to this strong modulation the perminvar character is not eliminated, because appear with decreasing alternating field same loop shapes in reverse order.

Im Bereich geringer Aussteuerung ist daher die Permeabilität praktisch konstant, d. h. invariant; daher die Bezeichnung Permivarschleife. Die Hystereseverluste sind infolge der kaum geöffneten Magnetisierungsschleife außerordentlich gering. Aus diesem Grunde liegt die Verwendung magnetisierbarer Ferritkerne mit Perminvarcharakter in der Hochfrequenztechnik vornehmlich in diesem Bereich.In the area of low modulation, the permeability is therefore practical constant, d. H. invariant; hence the name permivar loop. The hysteresis losses are extremely small due to the barely open magnetization loop. This is the reason why magnetizable ferrite cores with a permeable character are used in high frequency technology mainly in this area.

Es sind bereits Metallegierungen bekannt, die derartige Perminvarschleifen im Magnetisierungsdiagramm zeigen. Diese Metallegierungen sind jedoch für die Verwendung in der Hochfrequenztechnik nicht brauchbar, - da sich infolge hoher elektrischer Leitfähigkeit große Wirbelströme ergeben, die zu untragbar hohen Verlusten führen.Metal alloys are already known that have such perminvar loops show in the magnetization diagram. However, these metal alloys are for use not usable in high-frequency technology, - as a result of high electrical Conductivity result in large eddy currents, which lead to unacceptably high losses.

Es ist auch bekannt, einen Nickel-Kobalt-Mischferrit mit etwa gleichen Teilen Kobalt- und Nickeloxid herzustellen. Derartige Nickel-Kobalt-Mischferrite, die auch weitere Metalloxide wie Zinkoxid, Vanadiumoxid und Magnesiumzirkonit enthalten, stellen jedoch keine Perminvarferrite dar. Die Verluste bei höheren Frequenzen sind relativ beträchtlich.It is also known to have a nickel-cobalt mixed ferrite with about the same Parts to manufacture cobalt and nickel oxide. Such nickel-cobalt mixed ferrites, which also contain other metal oxides such as zinc oxide, vanadium oxide and magnesium zirconite, however, do not represent perminvar ferrites. The losses at higher frequencies are relatively considerable.

Es ist auch bereits bekannt, magnetisierbare Ferrite dadurch herzustellen, daß 60 bis 75 Gewichtsprozent Fe203, 10 bis 25 Gewichtsprozent Zn0 und 15 bis 25 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der Oxide des Magnesiums, Mangans, Nickels oder Kobalts gemischt, zu Kernen gepreßt und gesintert werden. Dabei ist es auch bekannt, nach einem wiederholten Sinterungsprozeß die Kerne langsam mit einer Geschwindigkeit von 55° C/h abzukühlen. Ein derartig hergestellter Nickel-Zink-Ferrit mit 66 Gewichtsprozent Fe203;-17 Gewichtsprozent Zn0 und 17 Gewichtsprozent N203, bei dem das Nickeloxid vollständig oder teilweise durch eines der Oxide des Kobalts, Mangans oder Magnesiums ersetzt sein kann, weist eine Güte von etwa Q = 170 im Bereich um etwa 1 MHz auf. Dieser Gütefaktor entspricht einem bezogenen Verlustfaktor von tanä/,u = 5,77 # 10-3.It is also already known to produce magnetizable ferrites by that 60 to 75 percent by weight Fe 2 O 3, 10 to 25 percent by weight ZnO and 15 to 25 Percentage by weight of one or more of the oxides of magnesium, manganese, or nickel Cobalts are mixed, pressed into cores and sintered. It is also known after a repeated sintering process the cores slowly at one speed to cool from 55 ° C / h. A nickel-zinc ferrite produced in this way with 66 percent by weight Fe203; -17 percent by weight Zn0 and 17 percent by weight N203, in which the nickel oxide completely or partially by one of the oxides of cobalt, manganese or magnesium can be replaced, has a quality of about Q = 170 in the range of about 1 MHz. This quality factor corresponds to a related loss factor of tanä /, u = 5.77 # 10-3.

Auch diese Verluste sind recht beträchtlich. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Ferrite aus Kobalt- und Eisenoxyd herzustellen, die durch eine Magnetfeldtemperung zu sogenannten Rechteckferriten weiterverarbeitet werden. Bei diesen Kobalt-Eisen-Ferriten zeigt sich ebenfalls eine sogenannte Perminvarschleife vor. der Magnetfeldbehandlung. Ein derartiger Ferrit weist jedoch einen sehr hohen Anteil an Eisen(II)-oxid auf. Die elektrische Leitfähigkeit dieses kobalthaltigen Ferroferrits ist noch relativ hoch, so daß derartige Ferrite hohe Verluste bei höheren Frequenzen aufweisen und in der Hochfrequenztechnik als weichmagnetische Kerne keine vorteilhafte Anwendung finden können.These losses are also quite considerable. It is it has also already been proposed to produce ferrites from cobalt and iron oxide, which are further processed into so-called rectangular ferrite by means of a magnetic field tempering will. These cobalt-iron ferrites also show a so-called perminvar loop before. the magnetic field treatment. However, such a ferrite has a very high Share of iron (II) oxide. The electrical conductivity of this cobalt-containing Ferroferrite is still relatively high, so that such ferrites have high losses at higher levels Have frequencies and none as soft magnetic cores in high frequency technology can find advantageous application.

Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, Nickel-Zink-Ferrite mit einem Anteil von 0,1 bis 0,5 Molprozent Kobaltoxid herzustellen. Dabei ist es Ziel dieses älteren Vorschlages, die Anfangspermeabilität bei kleinen Verlustfaktoren zu erhöhen. So weist ein aus 50 Molprozent Eisenoxid, 16 Molprozent Nickeloxid und 33,8 Molprozent Zinkoxid mit 0,2 Molprozent Kobaltoxid hergestellter Kern eine Anfangs-. permeabilität von ,u" = 810 und einen bezogenen Verlustfaktor tan8/,ua bei 100 kHz von 5 - 10-8 auf. Die Verluste eines derart hergestellten Kerns nehmen jedoch bei höheren Frequenzen sehr stark zu.Furthermore, it has already been proposed to produce nickel-zinc-ferrites with a proportion of 0.1 to 0.5 mol percent cobalt oxide. The aim of this older proposal is to increase the initial permeability with small loss factors. Thus, a core made from 50 mole percent iron oxide, 16 mole percent nickel oxide and 33.8 mole percent zinc oxide with 0.2 mole percent cobalt oxide has an initial core. permeability of "u" = 810 and a related loss factor tan8 /, among other things at 100 kHz of 5-10-8. However, the losses of a core manufactured in this way increase very sharply at higher frequencies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verluste derartiger Ferritkerne bei hohen Frequenzen durch Ausbildung eines Perminvarcharakters noch stärker zu vermindern.The invention is based on the object of the losses of such Ferrite cores at high frequencies due to the development of a permeable character to decrease more.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Kombination verschiedener, teilweise bereits bekannter Merkmale die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe außerordentlich gut gelöst werden kann. Die Erfindung besteht daher in der Kombination folgender Merkmale: a) In der Oxidmischung, die der weiteren Sinterbehandlung unterworfen wird, werden 50 bis 80 Molprozent Fe2O3, 8 bis 50 Molprozent NiO, 0 bis 35 Molprozent Zn0 und 0 bis 40 Molprozent MnO verwendet; b) in der Oxidmischung werden zusätzlich 0,2 bis 5 Mol Co0 verwendet; c) das Sinterprodukt wird sehr langsam in etwa 24 Stunden abgekühlt.It has been shown that by combining different, partially already known features, the task on which the invention is based is extraordinary can be solved well. The invention therefore consists in the combination of the following Features: a) In the oxide mixture that is subjected to further sintering treatment becomes 50 to 80 mole percent Fe2O3, 8 to 50 mole percent NiO, 0 to 35 mole percent ZnO and 0 to 40 mole percent MnO are used; b) in the oxide mixture are additionally 0.2 to 5 moles of Co0 are used; c) the sintered product becomes very slow in about 24 hours cooled down.

Die Sinterung der Oxidmischung erfolgt in bereits bekannter Weise bei Temperaturen zwischen etwa 1240 und etwa 1270° C über etwa 2 Stunden.The oxide mixture is sintered in a known manner at temperatures between about 1240 and about 1270 ° C for about 2 hours.

Im folgenden sind zwei Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren angegeben. Beispiel I Es wird folgende Oxidmischung hergestellt: Fe203 ....... 61 Molprozent Ni0 ......... 14,4 Molprozent Zn0 . . . . . . . . 19,85 Molprozent MnO . . . . . . . . 3,15 Molprozent Co0 ........ 1,6 Molprozent Die Oxidmischung wird in die gewünschte Kernform gebracht und der Kern anschließend bei 1240° C 2 Stunden lang gesintert. Nach der Sinterung wird der Kern langsam innerhalb von 24 Stunden bis auf l00° C abgekühlt.Two examples of the process according to the invention are given below. Example I The following oxide mixture is produced: Fe203 ....... 61 mole percent Ni0 ......... 14.4 mole percent Zn0. . . . . . . . 19.85 mole percent MnO. . . . . . . . 3.15 mole percent Co0 ........ 1.6 mole percent The oxide mixture is brought into the desired core shape and the core is then sintered at 1240 ° C. for 2 hours. After sintering, the core is slowly cooled down to 100 ° C within 24 hours.

Der Kern weist eine Anfangspermeabilität von Ila = 80 und einen bezogenen Hysteresebeiwert hlM2 von etwa 2 - 10-3 cm/kA auf. Beispiel II Es wird folgende Oxidmischung hergestellt: Fe203 . . . . . . . . 56,2 Molprozent Ni0 ......... 27,1 Molprozent Zn0 . . . .. . . . . 12,3 Molprozent MnO ......... 3 Molprozent Co0 . . . . . . . . . 1,4 Molprozent Die Oxidmischung wird in die gewünschte Kernform gebracht und der Kern anschließend bei 1250° C 2 Stunden lang gesintert. Nach der Sinterung wird der Kern langsam innerhalb von 24 Stunden bis auf 100° C abgekühlt. Der Kern weist eine Permeabilität von ,u = 40 und einen bezogenen Hysteresebeiwert von hlu2 = 6 - 10-3 cm/kA auf. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Ringkern zeigt nach Aufbringung einer Wicklung bei einer Induktivität von etwa 80 [H eine Güte Q von etwa 1000 in einem Frequenzbereich von 0,6 bis 2,2 MHz. Dieser Gütefaktor entspricht einem bezogenen Verlustfaktor von tand/,u = 2,5 - 10-s.The core has an initial permeability of Ila = 80 and a related hysteresis coefficient hIM2 of about 2 - 10-3 cm / kA. Example II The following oxide mixture is produced: Fe203. . . . . . . . 56.2 mole percent Ni0 ......... 27.1 mole percent Zn0. . . ... . . . 12.3 mole percent MnO ......... 3 mole percent Co0. . . . . . . . . 1.4 mole percent The oxide mixture is brought into the desired core shape and the core is then sintered at 1250 ° C. for 2 hours. After sintering, the core is slowly cooled down to 100 ° C within 24 hours. The core has a permeability of u = 40 and a related hysteresis coefficient of hlu2 = 6-10-3 cm / kA. A toroidal core produced according to this method shows after application of a winding with an inductance of about 80 [H a quality Q of about 1000 in a frequency range of 0.6 to 2.2 MHz. This quality factor corresponds to a related loss factor of tand /, u = 2.5 - 10-s.

Bei den in den Beispielen I und II beschriebenen Ferritkernen läßt sich ein zweiphasiges Gefüge feststellen. Eine Sorte von Kristalliten weist eine Korngröße zwischen 1 und 3 #tm und eine andere Sorte von Kristalliten in etwa gleichem Volumenverhältnis eine Korngröße von etwa 10 bis 50 #tm auf.In the case of the ferrite cores described in Examples I and II, can find a two-phase structure. One sort of crystallite has one Grain size between 1 and 3 #tm and another type of crystallite about the same Volume ratio has a grain size of about 10 to 50 #tm.

An Hand der F i g. 1 bis 10 ist die erfinderische Kombination näher erläutert.On the basis of FIG. 1 to 10 is closer to the inventive combination explained.

In den F i g. 1 bis 4 sind die Magnetisierungsschleifen eines erfindungsgemäß hergestellten Perminvarferrits dargestellt. Bei geringer Feldstärke unterhalb der Öffnungsfeldstärke ergibt sich gemäß F i g. 1 eine geradlinige, praktisch nicht geöffnete Magnetisierungslinie. Bei Vergrößerung des Wechselfeldes über die öffnungsfeldstärke hinaus ergibt sich eine stark eingeschnürte Schleife mit noch sehr geringer Remanenz gemäß F i g. 2, die sich bei weiterer Steigerung der Feldstärke zu einer gemäß F i g. 3 entarteten, eingeschnürten Magnetisierungsschleife ändert. Die Magnetisierungsschleife verbreitert sich; sie bleibt jedoch noch stark eingeschnürt. Bei nochmaliger Steigerung des magnetischen Wechselfeldes ergibt sich schließlich eine praktisch normale Magnetisierungsschleife, wie sie in der F i g. 4 dargestellt ist. Die Verwendung der magnetisierbaren Perminvarferritkerne in der Hochfrequenztechnik liegt vornehmlich in dem Bereich der linearen, noch ungeöffneten Kennlinie nach Art der F i g. 1.In the F i g. 1 to 4 are the magnetizing loops of one according to the invention produced Perminvarferrits shown. If the field strength is below the The opening field strength results from FIG. 1 a straight forward, practically no opened magnetization line. When the alternating field is increased by the opening field strength In addition, there is a strongly constricted loop with still very little remanence according to FIG. 2, which when the field strength is further increased to a level according to F i g. 3 degenerate, constricted magnetization loop changes. The magnetizing loop widens; however, it still remains severely constricted. If you increase again the magnetic alternating field finally results in a practically normal magnetization loop, as shown in FIG. 4 is shown. The use of the magnetizable Perminvar ferrite cores in high-frequency technology is primarily in the area of the linear, still unopened Characteristic curve of the type shown in FIG. 1.

In der F i g. 5 ist das Mischungsdiagramm dargestellt, das der Erfindung zugrunde liegt. Die Punkte I und I1 entsprechen den in den Beispielen I und II angegebenen Zusammensetzungen. Die Mischungspunkte der Kurve A entsprechen den Meßproben, deren Eigenschaften an Hand der F i g. 7 und 8 näher erläutert sind. Die Mischungspunkte der KurveB führen unterVerwendung von zusätzlich 0,8 Gewichtsprozent Co0 und 3 Molprozent MnO bei Anwendung der erfindungsgemäßen Kombination zu einem Perminvarferrit mit einem Verlustfaktor von tgd = 0,45 - 10-3 bis 0,6 -10-3 unterhalb der gyromagnetischen Grenzfrequenz. Die Mischungspunkte der Kurve C entsprechen den Meßproben, deren bezogene Verlustfaktoren in Abhängigkeit von der Meßfrequenz in F i g. 10 dargestellt sind.In FIG. Figure 5 shows the mixture diagram that of the invention underlying. Points I and I1 correspond to those given in Examples I and II Compositions. The mixing points of curve A correspond to the test samples, their Properties on the basis of FIG. 7 and 8 are explained in more detail. The mixing points of curve B using an additional 0.8 weight percent Co0 and 3 mole percent MnO when using the combination according to the invention to form a perminvar ferrite a loss factor of tgd = 0.45 - 10-3 to 0.6-10-3 below the gyromagnetic Cutoff frequency. The mixing points of curve C correspond to the test samples, their Related loss factors as a function of the measurement frequency in FIG. 10 shown are.

In der F i g. 6 ist der bezogene Verlustfaktor für mehrere Ferritproben in Abhängigkeit von der Meßfrequenz dargestellt. Für die durchzogenen Kurven k1 und 1l ist eine Zusammensetzung von Fe203 ........ 58,8 Molprozent Ni0 .......... 16,0 Molprozent Zn0 ......... 22,1 Molprozent MnO ......... 3,1 Molprozent zusätzlich Co0 . . . . . . . . . 0,6 Gewichtsprozent und für die durchbrochenen Kurven k2 und 12 eine Zusammensetzung von Fe203 . . . . . . . . 57,0 Molprozent NiO .......... 27,5 Molprozent Zn0 ......... 12,5 Molprozent MnO . . . . . . . . . 3,0 Molprozent zusätzlich Co0 . . . . . . . . . 0,7 Gewichtsprozent gewählt. Die Kurven k1 und k2 mit relativ hohem bezogenem Verlustfaktor gelten für die genannten Ferritproben bei schneller Abkühlung; während die Kurven h und 12 mit relativ geringem bezogenem Verlustfaktor für die entsprechenden Meßproben bei langsamer Abkühlung gelten. Es zeigt sich, daß es erforderlich ist, um zu relativ geringen Verlustwerten zu gelangen, erfindungsgemäß neben den Zusammensetzungsmerkmalen von der langsamen Abkühlung nach der Sinterung Gebrauch zu machen. Andernfalls wird die Aufgabe der Erfindung nicht befriedigend gelöst.In FIG. 6 shows the related loss factor for several ferrite samples as a function of the measurement frequency. For the solid curves k1 and 1l is a composition of Fe203 ........ 58.8 mole percent Ni0 .......... 16.0 mole percent Zn0 ......... 22.1 mole percent MnO ......... 3.1 mole percent Additionally Co0. . . . . . . . . 0.6 percent by weight and for the broken curves k2 and 12 a composition of Fe203. . . . . . . . 57.0 mole percent NiO .......... 27.5 mole percent Zn0 ......... 12.5 mole percent MnO. . . . . . . . . 3.0 mole percent Additionally Co0. . . . . . . . . 0.7 percent by weight chosen. The curves k1 and k2 with a relatively high related loss factor apply to the ferrite samples mentioned with rapid cooling; while curves h and 12 apply with a relatively low related loss factor for the corresponding test samples with slow cooling. It turns out that, in order to achieve relatively low loss values, it is necessary according to the invention to make use of the slow cooling after sintering in addition to the composition characteristics. Otherwise the object of the invention is not achieved in a satisfactory manner.

In den F i g. 7 und 8 sind die Verlustfaktoren tand in Abhängigkeit von dem Molprozentanteil an Fe202 bei einem Nickel-Zink-Mangan-Ferrit aufgetragen. Die Grundzusammensetzungen für die Meßproben betragen Fe?03 . .. X Molprozent Ni0 ..... 0,6 (97-X) Molprozent Zn0 ..... 0,4 (97-X) Molprozent MnO .... 3 Molprozent Die Kurven a1, a2 gelten für einen derartigen Ferrit, der zusätzlich 0,7 Gewichtsprozent CoO aufweist, während die Kurven ß1, ß2 für einen derartigen Ferrit ohne Kobaltoxidanteil gelten. Außerdem ist der Verlustfaktor einer Meßprobe aufgetragen, die 6,0 Gewichtsprozent Co0, also mehr als gemäß der Erfindung verlangt wird, enthält. In der F i g. 7 sind die Verlustfaktoren für derartige Ferritkerne nach langsamer Abkühlung und in der F i g. 8 für die entsprechenden Ferritkerne nach schneller Abkühlung aufgetragen.In the F i g. 7 and 8 are the loss factors tand plotted as a function of the molar percentage of Fe 2 O 2 in the case of a nickel-zinc-manganese ferrite. The basic compositions for the test samples are Fe? 03. .. X mole percent Ni0 ..... 0.6 (97-X) mole percent Zn0 ..... 0.4 (97-X) mole percent MnO .... 3 mole percent The curves a1, a2 apply to such a ferrite, which additionally has 0.7 percent by weight CoO, while the curves β1, β2 apply to such a ferrite without cobalt oxide content. In addition, the loss factor of a test sample is plotted which contains 6.0 percent by weight Co0, that is, more than is required according to the invention. In FIG. 7 are the loss factors for such ferrite cores after slow cooling and in FIG. 8 applied for the corresponding ferrite cores after rapid cooling.

Insbesondere diese F i g. 7 und 8 lassen erkennen, daß erfindungsgemäß nur die gemeinsame Anwendung der drei Merkmale - nämlich 50 Molprozent Fe203 und höher, 0,2 bis 5 Molprozent CoO und die langsame Abkühlung - zu einem Perminvarferrit führt, der relativ geringe Verluste aufweist. Sowohl die F i g. 7 als auch die F i g. 8 lassen erkennen, daß bei 50 Molprozent Fe2O3 eine Grenze liegt, deren Erkenntnis der Erfindung zugrunde liegt. Wird nämlich der Fe203-Anteil geringer als 50 Molprozent gewählt, dann weist ein einen geringen Co0-Anteil enthaltender Ferrit trotz langsamer Abkühlung sogar höhere Verluste auf als ein entsprechender Kern ohne Kobaltoxid. Dies gilt sowohl für schnelle als auch für langsame Abkühlung. Wird dagegen ein derartiger Ferrit mit 6 Gewichtsprozent CoO und mehr als 50 Molprozent Fe203 hergestellt, dann ist dieser trotz langsamer Abkühlung mit größeren Verlusten behaftet als ein entsprechender Kern mit nur 0,7 Gewichtsprozent Co0. Andererseits weist ein Kern mit 6,0 Gewichtsprozent CoO bei schneller Abkühlung geringere Verluste auf als ein entsprechender Kern, der 0,7 Gewichtsprozent CoO oder gar überhaupt kein CoO enthält.In particular, this FIG. 7 and 8 show that according to the invention only the joint application of the three characteristics - namely 50 mole percent Fe203 and higher, 0.2 to 5 mole percent CoO and the slow cooling - to a perminvar ferrite leads, which has relatively low losses. Both the F i g. 7 as well as the F i g. 8 show that there is a limit at 50 mole percent Fe2O3 the invention is based. This is because the Fe 2 O 3 content becomes less than 50 mol percent selected, then a ferrite containing a low Co0 content shows slower performance Cooling even results in higher losses than a corresponding core without cobalt oxide. This applies to both fast and slow cooling. Will however be a such ferrite made with 6 percent by weight CoO and more than 50 mol percent Fe203, then, despite slow cooling, it is subject to greater losses than one Corresponding core with only 0.7 percent by weight Co0. On the other hand, has a core with 6.0 weight percent CoO, with rapid cooling, lower losses than one Corresponding core that contains 0.7 percent by weight CoO or no CoO at all.

In der F i g. 9 sind die Verlustfaktoren der Ferritkerne zweier Meßprobenreihen in Abhängigkeit von den Molprozentanteilen an Zinkoxid dargestellt. Den Meßproben liegt eine Zusammensetzung von etwa 58,5 Molprozent Fe203, etwa 3 Molprozent MnO, X Molprozent ZnO und dem Rest NiO zugrunde. Die obere Kurve betrifft Ferritkerne ohne Kobaltoxidzusatz, -während die untere Kurve Ferritkerne mit etwa 0,7 Gewichtsprozent CoO betrifft. Die Kerne beider Meßprobenreihen wurden gemäß der Erfindung langsam abgekühlt. Aus dieser Kurvenreihe geht hervor, daß trotz eines breiten Spektrums für den Zinkoxidanteil die Verluste derart erfindungsgemäß hergestellter Ferritkerne bedeutend geringer sind als diejenigen gleicher Grundzusammensetzung und ebenfalls langsamer Abkühlung, jedoch ohne den Kobaltoxidanteil.In FIG. 9 are the loss factors of the ferrite cores of two series of test samples shown as a function of the molar percentages of zinc oxide. The test samples has a composition of about 58.5 mole percent Fe203, about 3 mole percent MnO, X is based on mol percent ZnO and the remainder NiO. The upper curve concerns ferrite cores without the addition of cobalt oxide, while the lower curve has ferrite cores with about 0.7 percent by weight CoO concerns. The cores of both series of test samples became slow according to the invention cooled down. This series of curves shows that despite a broad spectrum for the zinc oxide component, the losses of ferrite cores produced in this way according to the invention are significantly lower than those of the same basic composition and likewise slow cooling, but without the cobalt oxide content.

In der F i g. 10 sind die bezogenen Verlustfaktoren in Abhängigkeit von der Frequenz von Ringkernen mit etwa 25 mm Durchmesser bei einer Höhe von 10 bis 15 mm dargestellt, die langsam im Ofen abgekühlt wurden.In FIG. The related loss factors are dependent on 10 of the frequency of toroidal cores with a diameter of about 25 mm and a height of 10 up to 15 mm, which were slowly cooled in the oven.

Das Kurvenpaar o und p gilt für Ferritkerne mit der Grundzusammensetzung 58 Molprozent Fe203, 27 Molprozent NiO und 15 Molprozent Zn0. Der Kurvenzug o betrifft einen Kern ohne Kobaltoxid, der Kurvenzug p einen Ferritkern mit 0,6 Gewichtsprozent Co0. Beide Kerne wurden bei 1240° C 2 Stunden gesintert. Der Kern des Kurvenzuges o weist eine Anfangspermeabilität von ,u" = 160 und der Kern des Kurvenzuges p eine Anfangspermeabilität von u" = 62 auf.The pair of curves o and p apply to ferrite cores with the basic composition of 58 mol percent Fe 2 O 3, 27 mol percent NiO and 15 mol percent ZnO. The curve o relates to a core without cobalt oxide, the curve p a ferrite core with 0.6 percent by weight Co0. Both cores were sintered at 1240 ° C. for 2 hours. The core of the curve o has an initial permeability of u " = 160 and the core of the curve p has an initial permeability of u" = 62.

Das Kurvenpaar r und s betrifft Ferritkerne, die folgende Grundzusammensetzung aufweisen: Fe203 . . . . . . . . . . 57 Molprozent NiO .. ...... 17 Molprozent Zn0 ........... 16 Molprozent Mn0 .......... 10 Molprozent Dabei ist der Kern des Kurvenzuges r kobaltoxidfrei, während der Kern des Kurvenzuges s 0,7 Gewichtsprozent CoO aufweist. Beide Kerne wurden 3 Stunden bei 1150° C gesintert. Der Kern des Kurvenzuges r weist eine Anfangspermeabilität von ,pa = 115 und der Kern des Kurvenzuges s eine Anfangspermeabilität von u", = 54 auf.The pair of curves r and s relates to ferrite cores with the following basic composition: Fe203. . . . . . . . . . 57 mole percent NiO .. ...... 17 mole percent Zn0 ........... 16 mole percent Mn0 .......... 10 mole percent The core of the curve r is cobalt oxide-free, while the core of the curve s has 0.7 percent by weight CoO. Both cores were sintered at 1150 ° C. for 3 hours. The core of the curve r has an initial permeability of, pa = 115 and the core of the curve s an initial permeability of u ", = 54.

Die Ferritkerne des Kurvenpaares t und u weisen folgende Grundzusammensetzung auf: Fe2O3 ......... 57 Molprozent NiO ........... 10 Molprozent ZnO . . . . . . . . . . . 16 Molprozent MnO .......... 17 Molprozent Der Kern des Kurvenzuges t ist kobaltoxidfrei, der Kern des Kurvenzuges u weist dagegen 0,7 Gewichtsprozent CoO auf. Beide Kerne wurden bei 1150° C 3 Stunden gesintert. Der Kern des Kurvenzuges t hat eine Anfangspermeabilität von ,u" = 110 und der Kern des Kurvenzuges u eine Anfangspermeabilität von ,ua = 51. The ferrite cores of the pair of curves t and u have the following basic composition: Fe2O3 ......... 57 mole percent NiO ........... 10 mole percent ZnO. . . . . . . . . . . 16 mole percent MnO .......... 17 mole percent The core of the curve t is cobalt oxide-free, the core of the curve u, on the other hand, has 0.7 percent by weight of CoO. Both cores were sintered at 1150 ° C. for 3 hours. The core of the curve t has an initial permeability of, u " = 110 and the core of the curve u has an initial permeability of, ua = 51.

Die in der F i g.10 dargestellten bezogenen Verlustfaktoren lassen erkennen, daß die Variation des Nickel-, Zink- und Manganoxidanteils innerhalb des beanspruchten Mischungsbereiches nur einen relativ kleinen Einfluß auf die Verlustfaktoren ausübt.The related loss factors shown in FIG recognize that the variation in the nickel, zinc and manganese oxide content within the claimed mixing range only has a relatively small influence on the loss factors exercises.

Claims

Claims: 1. Process for the production of magnetizable Ferrite cores with perminear character, in which the ferrite-forming oxide mixture is a Sinter treatment at temperatures between about 1240 and about 1270 ° C for 2 hours characterized by the following features: a) In the oxide mixture 50 to 80 mol percent Fe 2 O 8, 8 to 50 mol percent Ni0, 0 to 35 mol percent ZnO and 0 to 40 mole percent MnO are used; b) in the oxide mixture are 0.2 to 5 mole percent Co0 used; c) the sintered product becomes very slow, in about 24 hours, cooled down.

2. The method according to claim 1, characterized in that the oxides in the composition 61 mole percent Fe203, 14.4 mole percent Ni0, 19.85 mole percent Zn0, 3.15 mole percent MnO and 1.6 mole percent Co0 mixed, molded and sintered and that Sintered product is cooled from 1240 to 100 ° C in 24 hours.

3. Procedure according to claim 1, characterized in that the oxides in the composition 56,2 Mol percent Fe2O3, 27.1 mol percent Ni0, 12.3 mol percent Zn0, 3 mol percent MnO and 1.4 mole percent Co0 mixed, shaped and sintered and the sintered product of 1250 is cooled down to 100 ° C in 24 hours. Considered publications: German Patent Nos. 756 383, 880 723; British Patent No. 313,584; French Patent No. 987,672; Swiss Patent No. 289183; Austrian Patent No. 166 840; Bozorth, "Ferromagnetisme", 1951, p. 498, 499; P.167 to 171; Snoek, "New Developments in Ferromagnetic Materials", 1949, P. 79.