[go: up one dir, main page]

DEN0009926MA - - Google Patents

Info

Publication number
DEN0009926MA
DEN0009926MA DEN0009926MA DE N0009926M A DEN0009926M A DE N0009926MA DE N0009926M A DEN0009926M A DE N0009926MA
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
copper
hysteresis loop
nickel
iron compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
Other languages
German (de)

Links

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 17. Dezember 1954 Bekanntgemacht am 31. Oktober 1956Registration date: December 17, 1954. Advertised on October 31, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Magnetkerne mit einer nahezu rechteckförmigen Hystereseschleife sind für verschiedene Anwendungen von Bedeutung. Diese Art von Kernen wird unter anderem für sogenannte »magnetische Speicher« verwendet (siehe z. B. W. N. Papian: »Proceedings of the I. R.E.«, April 1952, S. 475 bis 478, und D. R. Brown und E. Albers-Schoenberg: »Electronics«, April· 1953, S. 146 bis 149). Solche magnetischen Speicher verwendet man z. B. in Rechenmaschinen und bei Selbsttätigen Piloten. Weiter werden diese Kerne in magnetischen Schaltern verwendet.Magnetic cores with an almost rectangular hysteresis loop are for various applications significant. This type of core is used, among other things, for so-called "magnetic storage" used (see, for example, W. N. Papian: "Proceedings of the I. R.E.", April 1952, pp. 475 to 478, and D. R. Brown and E. Albers-Schoenberg: "Electronics", April 1953, pp. 146 to 149). Such magnetic Memory is used e.g. B. in calculating machines and in self-driving pilots. Next will be this Cores used in magnetic switches.

Das Maß, welches angibt, wie weit die Form der Hystereseschleife der Rechteckform nahekommt, läßtThe measure that indicates how close the shape of the hysteresis loop comes close to the rectangular shape

sich auf verschiedene Weise quantitativ ausdrücken.express yourself quantitatively in different ways.

Ein üblicher Maßstab ist z. B. der Quotient -~- .A common scale is e.g. B. the quotient - ~ - .

BciB c i

Die Bedeutung dieses Quotienten wird an Hand der Fig. ι erläutert, die eine schematische Darstellung eines Teiles einer Sättigungsmagnetisierungskurve ist. In dieser Figur bezeichnet B1. die remanente Induktion während B01 die Induktion bezeichnet, bei welcher die Hystereseschleife sich gerade schließt. In der Praxis ist es oft nicht einfach, B01 mit großer Genauigkeit zu messen. Es läßt sich jedoch leicht ein annähernd richtiger Wert von B ol finden, indem der mittlere Wert der Induktionen nach teilweiserThe meaning of this quotient is explained with reference to FIG. 1, which is a schematic representation of part of a saturation magnetization curve. In this figure, B denotes 1 . the remanent induction while B 01 denotes the induction at which the hysteresis loop is just closing. In practice it is often not easy to measure B 01 with great accuracy. However, it is easy to find an approximately correct value for B ol by taking the mean value of the inductions after partial

609 660/369609 660/369

N 9926 VIIIc/21gN 9926 VIIIc / 21g

Magnetisierung bzw. teilweiser Entmagnetisierung (mit zwischenzeitlicher Sättigung) angenommen wird, wobei beide Induktionen bei derselben Feldstärke gemessen werden, die derart gewählt wird, daß die erwähnten Induktionen mehr als i%, jedoch weniger als 3 °/0 voneinander abweichen. Nach diesem Meßprinzip wurden auch die im folgenden mitgeteilten Meßergebnisse ermittelt. Für die Messungen wurde . ein ballistisches Galvanometer verwendet (s. Bozorth: ίο »Ferromagnetism«, New York, 1951, S. 843). DerMagnetization or partial demagnetization (with intermittent saturation) is assumed, both inductions being measured at the same field strength, which is selected such that the inductions mentioned differ by more than 1%, but less than 3 ° / 0 . The measurement results reported below were also determined according to this measurement principle. For the measurements was. a ballistic galvanometer is used (see Bozorth: ίο "Ferromagnetism", New York, 1951, p. 843). the

Quotient -^- wurde stets gemessen an einem ring-The quotient - ^ - was always measured on a ring-

förmigen Magnetkern mit einem konstanten Querschnitt des ferromagnetischen Materials längs des ganzen Ringumfanges und mit einem Außendurchmesser, der maximal dem i,6fachen des Innendurchmessers entspricht.shaped magnetic core with a constant cross-section of the ferromagnetic material along the the entire circumference of the ring and with an outer diameter that is a maximum of 1.6 times the inner diameter is equivalent to.

Als Maß dafür, wie weit die Form der Hystereseschleife der Rechteckform angenähert ist, läßt sich auch eine Verhältniszahl (Rs)max angeben. Für die Bedeutung dieser Größe wird auf die vorerwähnte Literatur verwiesen. Vollständigkeitshalber folgt nachstehend eine kurze Erläuterung an Hand der Fig. 2, die auch eine schematische Darstellung eines Teiles einer Magnetisierungskurve ist, die sich auf einen Fall bezieht, in dem mit der Entmagnetisierung begonnen wurde, bevor die magnetische Sättigung erreicht war. Die Größe (Rs)max wird folgendermaßen definiert: A ratio (R s ) max can also be specified as a measure of how close the shape of the hysteresis loop approximates the rectangular shape. For the significance of this variable, reference is made to the literature mentioned above. For the sake of completeness, a brief explanation follows with reference to FIG. 2, which is also a schematic representation of part of a magnetization curve which relates to a case in which the demagnetization was started before the magnetic saturation was reached. The size (R s ) max is defined as follows:

B1 B 1

(Hm)(H m )

Der QuotientThe quotient

'(-■*Η«ι)'(- ■ * Η «ι)

m)m)

ist eine Funktion der angelegtenhochstenFeldsta.rke.ffm. Es ergibt sich, daß dieser Quotient für einen bestimmten Wert von Hm, der meistens wenig von der Koerzitivkraft H0 verschieden ist, einen Maximalwert besitzt. Dieser maximale Wert des Quotienten wird durch das Symbol (Rs)max bezeichnet. Die zur Bestimmung von (R3) max erforderlichen Messungen von B(Bm) und B(-iEm) können wieder mittels eines ballistischenis a function of the applied highest field strength.ffm. It turns out that this quotient has a maximum value for a certain value of H m , which usually differs little from the coercive force H 0. This maximum value of the quotient is denoted by the symbol (R s ) max. The measurements of B (Bm) and B (-iE m ) required to determine (R 3 ) max can again be performed using a ballistic

Galvanometers durchgeführt werden. Als Meßobjekte für die Ermittlung der im folgenden mitgeteilten Meßergebnisse dienten auch in diesem Falle ringförmige Magnetkerne mit einem konstanten Querschnitt des magnetischen Materials längs des ganzen Umfangs des Ringes ' und mit einem Außendurchmesser, der maximal das i,6fache des Innendurchmessers beträgt.Galvanometers are carried out. As test objects for the determination of the following communicated In this case, too, the measurement results were used for ring-shaped magnetic cores with a constant cross-section the magnetic material along the entire circumference of the ring and with an outer diameter, which is a maximum of 1.6 times the inner diameter amounts to.

Bei den Anwendungen ferromagnetischer Materialien mit einer nahezu rechteckförmigen Hystereseschleife handelt es sich meist um Wechselströme hoher Frequenz, und es sollen also Wirbelströme möglichst unterdrückt werden. Bei der Verwendung ferromagnetischer Legierungen kann dies in gewissem Ausmaß dadurch erreicht werden, daß der Magnetkern aus gegeneinander isolierten, sehr dünnen Schichten des ferromagnetischen Materials zusammengesetzt wird. Es ist jedoch oft äußerst schwierig, aus diesen dünnen Schichten Kerne mit einer nahezu rechteckförmigen Hystereseschleife zusammenzusetzen. Bei hohen Frequenzen ist es daher vorteilhaft oder sogar erforderlich, magnetisch weiche, ferrioxydhaltige Materialien mit Spinellstruktur zu verwenden. Diese Materialien haben nämlich an sich bereits eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit.When using ferromagnetic materials with an almost rectangular hysteresis loop it is mostly a matter of alternating currents of high frequency, and so it should be eddy currents be suppressed as much as possible. When using ferromagnetic alloys, this can to a certain extent Extent can be achieved in that the magnetic core consists of mutually isolated, very thin layers of the ferromagnetic material is composed. However, it is often extremely difficult to get out of these thin layers of cores with an almost rectangular hysteresis loop. at At high frequencies, it is therefore advantageous or even necessary to use magnetically soft materials containing ferrioxide to use with spinel structure. In fact, these materials already have a very high inherent quality low electrical conductivity.

Für die Brauchbarkeit der betreffenden Magnetkerne für magnetische Speicher und magnetische Schalter ist weiter eine wesentliche Bedingung, daß die Koerzitivkraft (H e) niedrig (zweckmäßig nicht höher als 10 Örsted, vorzugsweise sogar niedriger als 4 Örsted) sein soll, da sonst die elektromagnetischen Verluste zu hoch sind.For the usability of the magnetic cores in question for magnetic memories and magnetic switches, an essential condition is that the coercive force (H e ) should be low (expediently not higher than 10 Örsted, preferably even lower than 4 Örsted), otherwise the electromagnetic losses will increase are high.

Gemäß der' Erfindung hat es sich nun ergeben, daß Ferritwerkstoffe für Magnetkerne, die eine nahezu rechteckförmige Hystereseschleife aufweisen, dadurch erhalten werden können, daß ein Gemisch aus Kupfer-, Nickel- und Eisenverbindungen in einer Gasatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von mehr als 50 Volumprozent auf eine Temperatur von 1375 bis 14500C erhitzt wird, wobei die Anteile an Kupfer-, Nickel- und Eisenverbindungen so gewählt werden, daß eine Verbindung der FormelAccording to the 'invention it has now been found that ferrite materials for magnetic cores, which have an almost rectangular hysteresis loop, can be obtained by using a mixture of copper, nickel and iron compounds in a gas atmosphere with an oxygen content of more than 50 percent by volume a temperature of 1375 to 1450 0 C is heated, the proportions of copper, nickel and iron compounds are chosen so that a compound of the formula

Cu33Ni(^ x) Fe2 O4 Cu 33 Ni (^ x) Fe 2 O 4

entsteht, in der χ = ο,οΐ bis 0,05 ist.arises, in which χ = ο, οΐ is up to 0.05.

Magnetkerne, die aus mindestens einer nach diesem Verfahren hergestellten !Verbindung bestehen, erfüllen folgende Bedingungen:Magnetic cores that consist of at least one connection produced using this process, meet the following conditions:

B^ Brl B ^ B rl

> 0,7> 0.7

{RS)max >.0,6 {R S ) max > .0.6

Hc <4 Örsted. H c <4 Örsted.

Derartige Magnetkerne eignen sich somit vortrefflich für die obenerwähnten Verwendungszwecke.Such magnetic cores are therefore excellently suited for the purposes mentioned above.

Ferromagnetische Ferrite der allgemeinen Formel CUaNi1^Fe2O4 sind zwar als ferromagnetische Materialien bekannt; jedoch hat man bisher nicht erkannt, daß es durch die Verwendung eines sehr geringen Kupferanteils und durch besondere Herstellungsbedingungen, wie sie im obigen beschrieben wurden, möglich ist, die Hystereseschleife von Ferriten dieser Zusammensetzung der Rechteckform anzunähern und damit die Verwendung dieser Ferrite für magnetische Speicher u. dgl. zu ermöglichen.Ferromagnetic ferrites of the general formula CUaNi 1 ^ Fe 2 O 4 are known as ferromagnetic materials; However, it has not yet been recognized that it is possible through the use of a very low copper content and special manufacturing conditions, as described above, to approximate the hysteresis loop of ferrites of this composition of the rectangular shape and thus the use of these ferrites for magnetic storage u . Like. To enable.

Beispielexample

Ein Gemisch aus Kupferoxyd CuO, Nickelcarbonat NiCO3 und Eisenoxyd Fe2O3 wird 5 Stunden in Alkohol gemahlen und darauf 1 Stunde auf 9000 C in Luft vorgesintert. Nach Abkühlung wird das Reaktionsprodukt wieder 2 Stunden in Alkohol gemahlen, worauf das gemahlene Produkt in Form eines Ringes gepreßt wird. Dieser Ring wird 2 Stunden auf etwa 14000C in Sauerstoff gesintert.A mixture of copper oxide CuO, nickel carbonate NiCO 3 and iron oxide Fe 2 O 3 is ground in alcohol for 5 hours and then pre-sintered at 900 ° C. in air for 1 hour. After cooling, the reaction product is ground again in alcohol for 2 hours, after which the ground product is pressed into the shape of a ring. This ring is sintered in oxygen at approximately 1400 ° C. for 2 hours.

Durch Änderung des Verhältnisses zwischen den Kupferoxyd- und Nickelcarbonatmengen im Ausgangsmaterial können Ringkerne verschiedener. Zusammensetzung hergestellt werden. Von einigen dieserBy changing the ratio between the amounts of copper oxide and nickel carbonate in the starting material can toroidal cores of different. Composition are made. From some of these

660/369660/369

N 9926 VIIIc/21gN 9926 VIIIc / 21g

Magnetkerne gibt nachstehende Tabelle die Zusammensetzung, den Wert des Quotienten ■—-, den Wert von (Rs)max und den Wert von H0. The table below gives the composition, the value of the quotient ■ ---, the value of (R s ) max and the value of H 0 for magnetic cores.

Zusammensetzungcomposition Br B r [■Kslmax[■ Kslmax (inörsted)(inörsted) Cu0i01Ni0.99Fe2O4
CuOi O3 Ni0,97Fe204
Cuo, 05 Ni0, D5Fe2 O1
Cu 0i01 Ni 0 . 99 Fe 2 O 4
Cu Oi O 3 0 Ni, 97 Fe 2 0 4
O Cu, 05 Ni 0, D 2 O 5 Fe 1
BdVol 0,65
0,70
0,70
0.65
0.70
0.70
3,2
3>o
2,8
3.2
3> o
2.8
0,70
0,78
0,70
0.70
0.78
0.70

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Verfahren zur Herstellung eines Ferritwerk-■ stoffes für Magnetkerne, die eine nahezu rechteckförmige Hystereseschleife aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Kupfer-, Nickel- und Eisenverbindungen in einer Gasatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von mehr als 50 Volumprozent auf eine Temperatur von 1375 bis 14500 C erhitzt wird, wobei die Anteile an Kupfer-, Nickel- und Eisenverbindungen so gewählt werden, daß eine Verbindung der Formeli. Process for the production of a ferrite material for magnetic cores, which have an almost rectangular hysteresis loop, characterized in that a mixture of copper, nickel and iron compounds in a gas atmosphere with an oxygen content of more than 50 percent by volume to a temperature of 1375 to 1450 0 C is heated, the proportions of copper, nickel and iron compounds are chosen so that a compound of the formula entsteht, in der χ — ο,οΐ bis 0,05 ist.arises in which χ - ο, οΐ is up to 0.05. 2. Magnetkern, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mindestens einer nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellten Verbindung besteht.2. Magnetic core, characterized in that it consists of at least one by the method according to Claim 1 established connection exists. In Betracht gezogene Druckschriften: »AEG-Mitteüungen«·, 41, 1951, S. 135 bis 142; »Physica«, 1936, S. 463 bis 483.Considered publications: "AEG-Mitteüungen" ·, 41, 1951, pp. 135 to 142; "Physica", 1936, pp. 463 to 483. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE962231C (en) Process for the production of a sintered, made of mixed crystals, soft magnetic ferrite material for high frequency purposes
DE202005022087U1 (en) Nanocrystalline core for current sensors, one- and two-stage energy meters and these integrating current probes
DE102015101211A1 (en) THROTTLE
DE102017115791A1 (en) R-T-B-based rare earth permanent magnet
DE969525C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have an almost rectangular hysteresis loop
DE976166C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have a nearly rectangular hysteresis loop
DE977635C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have an almost rectangular hysteresis loop
DE977563C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have an almost rectangular hysteresis loop
DE2431698C3 (en) Use of a sintered magnetite as ferrite for magnetostrictive shingers
DE1109077B (en) Process for the production of ferromagnetic bodies for electrical engineering purposes with a practically rectangular hysteresis loop and low coercive force
DEN0009926MA (en)
DE976924C (en) Process for producing a magnetic mixed ferrite material and a magnetic core produced therefrom
DE1006090B (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores, which have an almost square hysteresis loop
DE977425C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have an almost rectangular hysteresis loop
AT164420B (en) Magnetic core made from a ferromagnetic ferrite
US2860105A (en) Method of manufacturing ferromagnetic cores
DE1239606B (en) Process for the production of ferromagnetic cores with a largely rectangular hysteresis loop
DEN0009931MA (en)
DEN0009921MA (en)
DEN0009925MA (en)
DEN0010099MA (en)
DEN0009920MA (en)
DEN0010112MA (en)
DE977603C (en) Process for the production of a ferrite material for magnetic cores which have an almost rectangular hysteresis loop
DE1178763B (en) Process for the production of a manganese ferrite core with an almost rectangular hysteresis loop