DE1796225B1

DE1796225B1 - Verfahren zur herstellung von mn-zn-ferrit als magnetisches material

Info

Publication number: DE1796225B1
Application number: DE19681796225
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Akashi; Taneaki Okuda; Toshihiro Onoda; Izuru Sugano; Toshiro Tsuji
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1967-09-26
Filing date: 1968-09-25
Publication date: 1972-05-31
Also published as: US3655841A; JPS5318718B1; GB1227459A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mn-Zn-Ferrit als magnetisches Material, das sich durch bestimmte magnetische Eigenschaften gegenüber bekannten Ferriten auszeichnet.

Mn-Zn-Ferrite werden in großem Umfang für Zwecke der elektromagnetischen Übertragungstechnik verwendet. Hier bedingt der Einsatz als Material für Übertragerkerne u. dgl. hohe Anforderungen hinsichtlich geringer Hysteresisverluste und einer geringen zeitlichen Änderung der Anfangspermeabilität.

Es ist bekannt, zur Verminderung der Hysteresisverluste bei Ferriten eine Temperung durchzuführen, d. h. eine der Abkühlung aus dem Sinterprozeß nachfolgende Wärmebehandlung. Eine solche Verbesserung der magnetischen Eigenschaften durch Temperung, wie sie aus der britischen Patentschrift 803 625 bekannt ist, wurde jedoch bisher nur bei kobalthaltigen Ferriten beobachtet und für möglich gehalten. Außerdem werden hier vergleichsweise hohe Temperaturen angewendet. Zwar ist — ebenfalls bei kobalthaltigen Ferriten — eine Temperung auch in vergleichsweise niedrigen Temperaturbereichen ab 12O⁰C aus der USA.-Patentschrift 2 906 979 bekannt, jedoch wird hier nicht die Verminderung der Hysteresisverluste, sondern eine schärfere Ausprägung der Rechteckform der Hysteresisschleife für Zwecke der Informationsspeicherung erstrebt. Außerdem ist diese Wirkung vom Vorhandensein eines in den Ferritkörper eingeprägten Magnetfeldes während der Temperung abhängig, weil es sich hier im wesentlichen um einen Ausrichtungseffekt handelt.

Zur Verbesserung der Verlusteigenschaften von Ferriten ist ferner bereits vorgeschlagen worden, bestimmte zusätzliche Komponenten neben Kobalt einzuführen. Keiner dieser Vorschläge bezieht sich somit auf Mn-Zn-Ferrite entsprechend dem Gattungsbegriff vorliegender Erfindung.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Herstellungsverfahrens für Mn-Zn-Ferrit, mit dem sich eine Verminderung der Hysteresisverluste, insbesondere im Mittelfrequenzbereich, bei vergleichsweise hoher Konstanz der Anfangspermeabilität erreichen läßt. Die letztgenannte Eigenschaft ist im Hinblick auf den bekannten Effekt der Desakkommodation von Bedeutung, wonach sich die Permeabilität und damit auch die Anfangspermeabilität von Ferriten im Anschluß an das An- oder Abschalten stärkerer magnetischer Felder, insbesondere also nach einer Wechselstromentmagnetisierung, innerhalb vergleichsweise kurzer Zeiträume stark ändert.

Die erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch, daß bereits gesinterter Mn-Zn-Ferrit einer Wärmebehandlung bei Temperatüren unterworfen wird, die für eine Zusammensetzung des Ferrits aus derjenigen Zone des Dreistoffdiagramms für das System MnO-ZnO-Fe₂O₃, in der der Fe₂O₃-Gehalt geringer ist als auf einer durch die Diagrammpunkte MnO: ZnO: Fe₂O₃ = 30:12:58 und MnO: ZnO: Fe₂O₃ = 34:6,6:59,4 für das molare Verhältnis bestimmten Grenzlinie, im Bereich zwischen 400 und 15O⁰C oder für eine Zusammensetzung des Ferrits aus derjenigen Zone, in der der Fe₂O₃-Gehalt höher ist als auf der bezeichneten Grenzlinie, im Bereich zwischen 280 und 15O⁰C liegen.

Die Wirksamkeit dieser Verfahrensmaßnahmen hinsichtlich Verminderung der Hysteresisverluste bei vergleichsweise geringer Desakkommodation ist möglicherweise auf die Umgruppierung von Ionen zurückzuführen. Die Wirkung ist unabhängig vom Vorhandensein eines Magnetfeldes während der Wärmebehandlung.

Zur quantitativen Bestimmung des erfindungsgemäß erzielten Fortschritts wird im folgenden auf den »Hysteresisverlustfaktor /z₁₀«, definiert bei einer bestimmten Frequenz, und auf den »Desakkommodationsfaktor« Bezug genommen. Letzterer ist ein Maß für die Änderung der Anfangspermeabilität innerhalb eines bestimmten Zeitraumes im Anschluß an eine Wechselstromentmagnetisierung.

Der Hysteresisverlustfaktor A₁₀ ist unter Bezugnahme auf eine wechselstromdurchflossene Spule mit einem Ferritkern definiert durch die Gleichung

—_F Spule =

tan ö

^M/l/i.

der Desakkommodationsfaktor durch die Gleichung

μ 10" - μ 100"

μ² 10"
Hierin bedeutet

10" - 100" ,

R = Wechselstromwiderstand (Ohm), ω = Kreisfrequenz,
L = Induktivität der Spule (H), tan δ — Verlustfaktor der Spule,

μ = Anfangspermeabilität des Magnetkerns, με = Effektive Permeabilität des Magnetkerns, V = Effektives Volumen des Magnetkerns, / = Meßstrom (A)
μ 10" = Anfangspermeabilität 10 Sekunden nach

der Wechselstromentmagnetisierung, μ 100" = Anfangspermeabilität 100 Sekunden nach der Wechselstromentmagnetisierung.

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise läßt sich, wie entsprechende Untersuchungen gezeigt haben, bei Mn-Zn-Ferriten beispielsweise ein Hysteresis-Verlustfaktor h_w bei 100 kHz von weniger als 15 bei gleichzeitig erheblicher Verminderung des Desakkommodationsfaktors gegenüber den üblichen Werten erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird weiter an Hand spezieller Ausführungsbeispiele erläutert.

An Hand von Beispielen 1 und 2 werden die Einflüsse der Wärmebehandlung bei relativ niedrigen Temperaturen von gesinterten Materialien auf die Eigenschaften der Erzeugnisse beschrieben. Weitere Beispiele 3 und 4 sollen den Bereich der Behandlungsbedingungen klären, unter denen sich die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur von Materialproben, die durch gewisse Gegebenheiten bei der Sinterung erhalten wurden, in Verbesserungen hinsichtlich der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors der Proben auswirken kann. Diese Beispiele zeigen, daß eine geeignete Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur den Mangan-Zink-Ferrit in einem weiten Bereich der Zusammensetzung sowohl hinsichtlich der Hysteresisverluste als auch hinsichtlich des Desakkommodationsfaktors erheblich verbessern kann. Ein fünftes Beispiel zeigt schließlich den Umstand, daß die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur auch unabhängig von den Gegebenheiten bei der vorangegangenen Sinterung in hohem Maße zur gleichzeitigen Verbesserung der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors des Ferrits beiträgt. Der in den Beispielen für die vorliegende Erfindung verwendete Mangan-Zink-Ferrit ist ein Material, in dem CaO und SiO₂ auf Grund eines der technischen Prozesse, die für die Verbesserung der Eigenschaften von Ferriten hervorragend geeignet sind, nebeneinander existieren. Diese Technik ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 123 243 bereits bekannt. Die Materialproben wurden durch Abwägen der Grundkomponenten Fe₂O₃, MnO₃ und ZnO und der Zusätze CaO und SiO₂ hergestellt, um bestimmte Mol-Verhältnisse zu erreichen, durch 60stündiges Mischen und Mahlen der gesamten Mischung in einer Kugelmühle, wobei Alkohol als Dispersionsmittel diente, durch 4stündige Vorerhitzung der Mischung in Luft bei 800° C, durch Preßformung der erhaltenen Mischung und schließlich durch Sinterung des geformten Körpers unter den Gegebenheiten, die in den folgenden Beispielen beschrieben werden.

Beispiel 1

Die Fig. 1 und 2 beziehen sich auf Materialproben mit einer Zusammensetzung aus 34 Molprozent MnO und einem Molprozentsatz Fe₂O₃ zwischen 52 und 58, die 8 Stunden lang bei 118O⁰C in N₂ gesintert wurden, der 0,4% O₂ enthielt. Fig. 1 zeigt, wie sich die Hysteresisverluste A₁₀ bei einer 4stündigen Wärmebehandlung bei der niedrigen Temperatur von 350°C ändern. Fig. 2 zeigt die Änderung des Desakkommodationsfaktors (ζΐμ/μ²) 10" — 100" nach der gleichen Wärmebehandlung. Man erkennt aus diesen Figuren, daß die Zusammensetzungen, bei denen der Gehalt an Fe₂O₃ kleiner als A in F i g. 1 bzw. kleiner als A' in F i g. 2 ist (zwischen den durch die Punkte A und A' markierten Gehalten an Fe₂O₃ besteht kein erheblicher Unterschied), hinsichtlich der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors erheblich besser liegen. Bei Fe₂O₃-Gehalten oberhalb A oder A' sind die Zusammensetzungen hinsichtlich dieser Eigenschaften verschlechtert.

Die F i g. 3 und 4 zeigen, daß die gleichen, bisher schon benutzten Materialproben durch 4stündige Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur von diesmal nur 200° C ebenfalls sowohl hinsichtlich der Hysteresisverluste als auch des Desakkommodationsfaktors verbessert werden. In diesem Falle sind die Verbesserungen im gesamten Bereich der untersuchten Zusammensetzungen zu beobachten, insbesondere bei den Zusammensetzungen, bei denen der Fe₂O₃-Gehalt oberhalb A oder Ä liegt.

Beispiel 2

In den F i g. 5, 6, 7 und 8 sind die Ergebnisse von in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 ausgeführten Experimenten mit Materialproben aus Mangan-Zink-Ferrit der Zusammensetzung 38 Molprozent MnO zwischen 52 und 59 Molprozent Fe₂O₃ wiedergegeben. Wie in den F i g. 5 und 6 gezeigt, weisen Zusammensetzungen, bei denen der Gehalt an Fe₂O₃ unterhalb des Punktes B in F i g. 5 bzw. des Punktes B' in F i g. 6 liegt (die durch B und B' markierten Gehalte an Fe₂O₃ sind wenig voneinander verschieden), nach 4stündiger Wärmebehandlung bei 350° C erhebliche Verbesserungen hinsichtlich der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors auf. Bei Fe₂O₃-Gehalten oberhalb von B oder B' sind diese Eigenschaften verschlechtert. Wenn die 4stündige Wärmebehandlung bei 200 ⁰C ausgeführt wird, so werden die Zusammensetzungen im gesamten Bereich hinsichtlich beider Eigenschaften verbessert, wie dies aus den F i g. 7 und 8 hervorgeht. Die Verbesserungen treten am deutlichsten bei Zusammensetzungen hervor, deren Gehalte an Fe₂O₃ oberhalb der Punkte B bzw. B' liegen.

Aus den Beispielen 1 und 2 geht hervor, daß es durch die Behandlung bereits gesinterter Materialproben bei einer geeigneten Temperatur möglich ist, Mangan-Zink-Ferrit in einem ausgedehnten Zusammensetzungsbereich sowohl hinsichtlich der Hysteresisverluste als auch des Desakkommodationsfaktors erheblich zu verbessern.

So ist, wie das Beispiel 2 zeigte, durch die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung ein ganz ausgezeichneter Mangan-Zink-Ferrit realisiert worden, der Hysteresisverluste A₁₀ von 3 und einen Desakkommodationsfaktor (Λμ/μ²)10"-100" von 3 · ΙΟ"⁶ aufweist. Solche Werte sind bei Anwendung üblicher Erhitzungsmethoden niemals erreicht worden.

Bisher ist also gezeigt worden, daß die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur zur Verbesserung der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors von Mangan-Zink-Ferrit in Zusammensetzungen wirksam ist, die aus 34 oder 38 Molprozent MnO und variierenden Anteilen von Fe₂O₃ und ZnO bestehen. Nunmehr sollen die Bedingungen erläutert werden, unter denen die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur in einem sogar noch ausgedehnteren Bereich der Mangan-Zink-Ferrite wirksam sein kann.

Beispiel 3

In F i g. 9 ist für Mangan-Zink-Ferrit für einen breiteren Bereich von Verhältnissen zwischen den Anteilen an MnO und Fe₂O₃ eine Grenzlinie gezeigt zwischen einer Zone, in der die Eigenschaften verbessert werden, und einer Zone, in der sie verschlechtert werden, wenn die 8 Stunden lang bei 118O⁰C in N₂, der 0,4 °/₀ O₂ enthält, gesinterten Materialproben der Wärmebehandlung bei 350° C unterworfen werden. Diese Grenzlinie ergab sich aus Experimenten mit Zusammensetzungen aus dem obenerwähnten breiteren Bereich. Der Punkt A der F i g. 1, der 34 Mol-

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prozent MnO entspricht, und der Punkt B der F i g. 5, tionsfaktor der gleichen Zusammensetzungen erheblich der 38 Molprozent MnO entspricht, liegen auf dieser verbessert werden.

Grenzlinie, wie in der Figur durch ausgefüllte Kreise Wie aus den F i g. 10, 11, 12 und 13 hervorgeht,

angedeutet ist. Die leeren Kreise in der gleichen sind die bei der Wärmebehandlung erzielten Wirkun-Figur sind aus einer Anzahl von Versuchen mit anderen 5 gen um so größer, je länger die Dauer der Behandlung MnO-Zusammensetzungen stammende Vergleichs- ist. Jedoch erweist sich auch eine Behandlungszeit von punkte. nur 10 Minuten als wirksam, und somit ist es klar, daß

Die Materialproben von Zusammensetzungen, die Materialproben aus Mangan-Zink-Ferrit hinsichtlich der Zone links von der Grenzlinie der F i g. 9 ange- der Hysteresisverluste und des Desakkommodationshören, in der der Gehalt an Fe₂O₃ geringer ist als auf io faktors verbessert werden können, wenn sie nur für der Grenzlinie (diese Zone wird im folgenden die begrenzte Zeitspannen bei Temperaturen unterhalb Fe-arme Zone genannt), werden durch eine Wärme- 400 bzw. 280⁰C behandelt werden, behandlung bei 350° C in ihren Eigenschaften erheblich Andererseits wächst bei abnehmender Behandlungs-

verbessert. Dagegen werden die Materialproben mit temperatur die Behandlungszeit, die erforderlich ist, Zusammensetzungen, die der rechten Zone angehören, 15 um die Hysteresisverluste und den Desakkommodain der der Gehalt an Fe₂O₃ größer ist als auf der tionsfaktor zu verbessern. Bei Temperaturen unterhalb Grenzlinie (im folgenden die Fe-reiche Zone genannt), 150⁰C ist die für eine wirksame Verbesserung dieser durch eine Wärmebehandlung bei 350⁰C verschlech- Eigenschaften von Ferriten benötigte Behandlungszeit tert; sie werden aber durch eine Wärmebehandlung erheblich größer. So wird beispielshalber bei 150^aC bei 200⁰C in ihren Eigenschaften erheblich verbessert. 20 und einer Behandlungsdauer von 100 Stunden eine Ver-Die Wirkungen der Wärmebehandlung bei niedriger besserung hinsichtlich der Hysteresisverluste und des Temperatur werden nicht nur bei der 4stündigen Be- Desakkommodationsfaktors von höchstens je 3 % ^er" handlung bei 35O°C oder 200⁰C erzielt. Auch Behänd- reicht. Sollen bei einer Behandlungstemperatur unterlungen bei anderen Temperaturen unterhalb 400⁰C halb 15O⁰C Verbesserungen von mehr als 3% erreicht erweisen sich hinsichtlich der Verbesserung der Eigen- 25 werden, so wächst die erforderliche Behandlungszeit schäften der Materialien als wirksam. Auch diese derart an, daß die kommerzielle Anwendung der vorTatsache soll nunmehr am Beispiel gezeigt werden. liegenden Erfindung praktisch nicht mehr in Betracht

kommt.

Beispiel 4 Daher ist die untere Grenze des Temperaturbereiches

30 für eine wirksame Wärmebehandlung mit Rücksicht

Um die Verhältnisse bei der Wärmebehandlung mit auf die Brauchbarkeit der vorliegenden Erfindung auf niedriger Temperatur zu klären, sind Ergebnisse 150⁰C anzusetzen.

graphisch dargestellt, die durch planmäßiges Studium Die vorangegangenen Beispiele zeigen, daß die

der Effekte der Behandlung bei niedriger Temperatur Wärmebehandlung von gesintertem Mangan-Zinkerhalten wurden. 35 Ferrit innerhalb eines ausgedehnten Bereiches hin-Die F i g. 10 und 11 beziehen sich auf eine Material- sichtlich der Gehalte an MnO und Fe₂O₃ bei geeigneten probe mit 35 Molprozent MnO und einer Zusammen- Temperaturen innerhalb eines Bereiches von 400 bis Setzung im Molverhältnis MnO: ZnO: Fe₂O₃ 150⁰C) außerordentlich nützlich für erhebliche Ver- = 35:10,7:54,3. Sie gehört somit zur Fe-armen Zone. besserungen hinsichtlich der Hysteresisverluste und Sie wurde 8 Stunden lang in N₂ mit 0,4% O₂ bei 40 des Desakkommodationsfaktors ist. 1180⁰C gesintert. Durch Wärmebehandlung bei Tem- Im Zusammenhang mit den vorangegangenen Beiperaturen unterhalb 400⁰C wird diese Materialprobe spielen wurde die Atmosphäre während der Wärmehinsichtlich der Hysteresisverluste und des Desakkom- behandlung bei niedriger Temperatur nicht erwähnt, modationsf aktors verbessert. Die ausgezogenen Kurven Ein Resultat der Versuche ist jedoch, daß die günstigen der Figuren beziehen sich auf den Fall, daß die 45 Wirkungen der vorliegenden Erfindungen von der Materialproben 4 Stunden lang auf den einzelnen Behandlungstemperatur und -zeit abhängen, nicht Temperaturen gehalten wurde, die gestrichelten Kur- aber von der Behandlungsatmosphäre, und zwar nicht ven auf denjenigen, daß die Temperaturbehandlung einmal dann, wenn die Wärmebehandlungen in einer nur 10 Minuten dauerte. Atmosphäre verschiedenen Sauerstoffgehaltes von

Die F i g. 12 und 13 zeigen die Ergebnisse ent- 50 reinem N₂ bis reinem O₂ durchgeführt werden, sprechender Versuche, die mit einer Materialprobe Im allgemeinen werden — wie dem Fachmann

ausgeführt wurden, die wiederum 35 Molprozent MnO wohlbekannt ist — die Eigenschaf ten _von Manganenthielt, aber eine Zusammensetzung im Molverhältnis Zink-Ferrit schon durch geringfügige Änderungen in von MnO: ZnO: Fe₂O₃ = 35:9,25:55,75 aufwies, also den Sinterungsbedingungen stark beeinflußt, in die Fe-reiche Zone gehört. 55 Die Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur

Aus den F i g. 10 und 11 geht klar hervor, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht nur wirk-Materialproben, die zur Fe-armen Zone gehören, so- sam, wenn die der Wärmebehandlung vorausgehende wohl hinsichtlich der Hysteresisverluste als auch hin- Sinterung in N₂ mit 0,4% O₂ 8 Stunden lang bei sichtlich des Desakkommodationsfaktors durch eine 1180⁰C durchgeführt wird, sondern sie ist bei allen Wärmebehandlung bei Temperaturen unterhalb 400° C 60 Zusammensetzungen von Mangan-Zink-Ferrit anerheblich verbessert werden. Die F i g. 12 und 13 lassen wendbar, die bei irgendwelchen üblichen Bedingungen erkennen, daß die Eigenschaften von Materialproben, gesintert worden sind. Die Anwendbarkeit und ihre die der Fe-reichen Zone angehören, durch eine Wärme- Grenzen werden nunmehr an einem weiteren Beispiel behandlung bei Temperaturen oberhalb etwa 280⁰C aufgezeigt.

in stärkstem Maße verschlechtert werden, während die 65 B e i s r> i e 1 5

Wärmebehandlung bei Temperaturen unterhalb 280⁰C

außerordentlich wirksam dahingehend ist, daß sowohl Materialproben aus einem weiten Bereich der

die Hysteresisverluste als auch der Desakkommoda- Zusammensetzung von Mangan-Zink-Ferrit wurden

jeweils 8 Stunden lang bei und 118O⁰C unter verschiedenen Bedingungen gesintert, nämlich in N₂, in N₂ mit 0,4 °/₀ O₂ und in N₂ mit 0,8% O₂, und anschließend der Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur unterworfen. Die Grenzlinien zwischen der Fe-armen Zone und der Fe-reichen Zone sind in der F i g. 14 für die einzelnen Fälle als a — a',b — b' und c — c' bezeichnet.

Die Grenzlinien liegen im einzelnen wie folgt: Die für 8 Stunden lang bei 1180° C in N₂ gesinterte Materialproben experimentell bestimmte Grenzlinie ist eine Gerade, die durch die Punkte

MnO/Fe₂O₃ = 30/52,7 (F i g. 14, a) und
MnO/Fe₂O₃ = 40/54,3 (F i g. 14, a')

hindurchgeht.

Die Grenzlinie für 8 Stunden lang bei 118O⁰C in N₂ mit 0,4% O₂ gesinterte Materialproben, wie dies für dieses Beispiel oben beschrieben wurde, ist eine Gerade durch die Punkte

MnO/Fe₂O₃ = 30/54,3 (Fig. 14, b) und
MnO/Fe₂O₃ = 38/56,3 (F i g. 14, b').

Auch die Grenzlinie für 8 Stunden lang bei 118O⁰C in N₂ mit 0,8 % O₂ gesinterte Materialproben ist eine Gerade. Sie geht gemäß den Ergebnissen der Versuche durch die Punkte

MnO/Fe₂O₃ = 30/58 F i g. 14, c) und
MnO/Fe₂O₃ = 34/59,4 (F i g. 14, c').

Wie im Beispiel 4 erläutert, ist die Behandlung bei einer Temperatur zwischen 400 und 150⁰C im Sinne einer gleichzeitigen Verbesserung der Hysteresisverluste und des Desakkommodationsfaktors von Materialproben wirksam, die gemäß ihrer Zusammensetzung in die Fe-arme Zone gehören. Für Materialproben mit Zusammensetzungen, die in die Fe-reiche Zone gehören, ist andererseits die Behandlung bei Temperaturen im Bereich voa28ftbis 15O⁰C wirksam. An Hand des hier behandelten Beispieles zeigte es sich, daß die Grenzlinie zwischen der Fe-armen Zone und der Fe-reichen Zone gemäß bestimmten Gegebenheiten bei der Sinterung nur verschoben werden kann, während die oben geschilderte Erscheinung durch Änderungen in den Sinterungsgegebenheiten vor der Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur unbeeinflußt bleibt.

Wenn ein Mangan-Zink-Ferrit unter oxydationsgünstigeren Bedingungen gesintert wird als 8 Stunden lang bei 118O⁰C in N₄ mit 0,8% O₂ (d. h. 8 Stunden lang in einer Atmosphäre mit mehr als 0,8% Sauerstoff bei 118O⁰C oder in einer Atmosphäre mit 0,8% O₂ bei einer Temperatur unterhalb 1180⁰C), dann wird der Ferrit hinsichtlich seiner Eigenschaften so verschlechtert, daß er für praktische Zwecke nicht mehr verwendbar ist. Auch wenn der Ferrit unter reduktionsgünstigeren Bedingungen gesintert wird als 8 Stunden lang bei 1180⁰C in N₂ (d. h. 8 Stunden lang in N₂ bei 1180⁰C oder in N₂ bei einer Temperatur

ίο oberhalb 118O⁰C), erhält er für die praktische Anwendung zu schlechte Eigenschaften. Aus diesem Grunde ist der Bereich der Zusammensetzungen, für den die Behandlung bei einer Temperatur von nicht mehr als 400⁰C, aber nicht weniger als 150⁰C wirksam anwendbar ist, auf eine Zone zu begrenzen, in der der Gehalt an Fe₂O₃ weniger beträgt als auf der Grenzlinie, die durch die Punkte c und c' der F i g. 14 verläuft und die sich auf die Sinterung in N₂ mit 0,8 % O₂ bezieht.

ao Der Bereich der Zusammensetzungen, für die die Behandlung bei der Temperatur nicht mehr als 280⁰C, aber nicht weniger als 150⁰C wirksam anwendbar ist, ist die Zone, in der der Gehalt an Fe₂O₃ größer als auf der Grenzlinie ist, die durch die Punkte α und ä in F i g. 14 verläuft, und die sich auf die Sinterung in reinem N₂ bezieht. In der Zone, in der der Gehalt an Fe₂O₃ größer ist als auf der Grenzlinie, die durch die Punkte α und a' verläuft, aber geringer als derjenige auf der Grenzlinie, die durch die Punkte c und c' verläuft, ist die Behandlung bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 400 bis 15O⁰C wirksam, und zwar in Abhängigkeit von den Sinterungsbedingungen vor der Wärmebehandlung. Daraus ergibt sich, daß der Bereich von Zusammensetzungen, für den die Behandlung bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 280 bis 150⁰C sich als wirksam erweisen kann, auf die Zone begrenzt ist, in der der Gehalt an Fe₂O₃ größer ist als auf der Grenzlinie, die durch die Punkte c und c' verläuft.

Aus den fünf oben beschriebenen Beispielen für die vorliegende Erfindung geht klar hervor, daß die Wärmebehandlung von bereits gesinterten Materialproben bei geeigneten Temperaturen unterhalb 40O⁰C sowohl die Hysteresisverluste als auch den Desakkommodationsfaktor von Mangan-Zink-Ferrit in einem sehr weiten Zusammensetzungsbereich erheblich verbessern kann und daß die vorliegende Erfindung bei der Herstellung von oxydischen magnetischen Materialien mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften außerordentlich vorteilhaft ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

209 523/397

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Mn-Zn-Ferrit als magnetisches Material, dadurch gekennzeichnet, daß bereits gesinterter Mn-Zn-Ferrit einer Wärmebehandlung bei Temperaturen unterworfen wird, die für eine Zusammensetzung des Ferrits aus derjenigen Zone des Dreistoffdiagramms für das System MnO-ZnO-Fe₂O₃, in der der Fe₂O₃-Gehalt geringer ist als auf einer durch die Diagrammpunkte MnO: ZnO: FcO₃ = 30:12:58 und Mn: ZnO: Fe₂O₃ = 34:6,6:59,4 für das molare Verhältnis bestimmten Grenzlinie, im Bereich zwischen 400 und 15O⁰C oder für eine Zusammensetzung des Ferrits aus derjenigen Zone, in der der Fe₂O₃-Gehalt höher ist als auf der bezeichneten Grenzlinie, im Bereich zwischen 280 und 150⁰C liegen.