BE348915A

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Publication number: BE348915A
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Description

PERFECTIONNEMENTS AUX MATIERES MAGNETIQUES.

Cette invention se rapporte à la fabrication des corps ou noyaux magnétiques, et plus particulièrement aux noyaux de ce genre servant à la construction des bobines de pupinisation utili- sées dans les circuits téléphoniques ou autres circuits semblables.

Son but principal est dbbtenir une matière pour noyaux magnétiques ne donnant naissance qu'à de faibles pertes, tout en ayant une per..' méablité relativement grande et tout en offrant à un haut degré les caractéristiques électriques et magnétiques qui la rende émi- nemment propre à être utilisée dans les appareils de signalisation électrique, particulièrement dans les bobines de charge pour oir- cuits téléphoniques,
Suivant une de ses formes de réalisation, la présente in- vention permet de construire des noyaux magnétiques fait d'un al- liage renfermant du nickel et du fer finement divisés, traité à chaud afin d'obtenir une perméabilité magnétique plus forte et une perte par hystérésis plus basse que le fer,

tout en étant combinée

avec une matière isolante convenable. Un alliage possédant de telles caractéristiques est counu pour renfermer plus que 25% de nickel et le restant principalement de fer. Dans certains cas on a utilisé avec satisfaction des alliages comprenant 78 1/2 % de nickel.

Dans certains',circuits magnétiques, la matière isolante ou de liaison doit posséder des caractéristiques qui permettent le développement ou le maintient des propriétés magnétiques entières pendant qu'on essaye d'atteindre la résistance voulue d'isolement.

On a trouvé qu'une substance qui se décompose entièrement ou par- tiellement pendant la fabrication du noyau, avant ou pendant le traitement à chaud, peut être employée avec satisfaction. Cette caractéristique se rencontre dans différentes substances isolantes qui sont décrites par la suite. Dans tous les cas une matière mag- nétique finement divisée est utilisée.

La pulvérisation de la matière magnétique peut s'effec- tuer de différentes manières. Une de celles-ci consiste à mélanger le métal constituant, par exemple 78 1/2 % de nickel et 21 1/2 % de fer, dans un fourneau non couvert, en présence de l'oxygène et d'une substance oxydante. La matière fondue est bouillie jusqu'à cequ'elle soit oxydée, puis versée dans un moule où elle se solidi fie. Après solidification, la matière est laminée encore chaude jusqu'à ce qu'elle soit refroidie en-dessous de la température de recristallisation, ce qui est indiqué par la tendance qu'elle ac- quiert à se briser sous les rouleaux. Il est alors produit un pas- sage additionnel.. à travers les dits rouleaux afin de réaliser une réduction supplémentaire dans le but de produire une structure fine ment cristalline.

Conformément à l'une des formes de réalisation de l'in- vention, l'isolant, pour les particules finement divisées, est pré- paré en dissolvant une quantité de nitrate de mercure comprise en- tre 5 et 5.5 % du produit fini, dans une quantité suffisante d'eau afin de constituer un mélange qui recouvrira la masse entière de

particules devant être isolées. Les particules magnétiques sont ajoutées à la solution de nitrate mercurique, et toute la masse est boubille afin de l'assécher tout en la mélangeant. l'asséche ment s'effectue au bout d'un temps qui dépend de l'isolant utilisé,
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de la tempère-bure de ahauffe, et des oprootéaristiquee que doit présenter le produit fini. Une durée de quinze à trente minutes donne des résultats satisfaisants avec le nitrate mercurique comme isolant.

Les particules isolées et séchées sont alors amenées sous forme de noyaux ou d'anneaux par pression, laquelle peut at- teindre de préférence environ 14.000 Kgs. par Cm2. Une haute pres sion est utilisée pour former les anneaux afin d'accroitre leur
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npnû1té, puisqu'il p Ç'3tp' trouve qup la. perméabilité de ceux-ul s' accroit avec la densité. A cet étape du procédé de fabrication, les noyaux, sans être indûment exposés à l'air, sont transférés dans un four à recuit où ils sont soumis à une température maxi- mum d'environ 5000 centigrades, puis refroidis.

Suivant une autre forme de réalisation de l'invention l'isolant pour les particules magnétiques comprend du borate de magnésium et'de la. silice. La. méthode particulière pour assurer un recouvrement isolant et réfractaire sur les particules, consiste à dissoudre de l'oxyde de magnésium dans une solution concentrée d'acide borique. Par exemple, la solution d'acide borique peut consister environ en 150 grammes d'acide borique dans 500 centi- mètres cubes d'eau, à laquelle on ajoute 16 grammes d'oxyde de mag nésium. Ce mélange est remué pendant qu'il est chauffé à une tem- pérature d'environ'900 centigrades, jusqu'à ce que l'oxyde soit dissout.

Un mélange convenable pour noyau comprend 2000 grammes de particules d'un alliage de nickel et de fer, avec la solution d'acide borique, de l'oxyde de magnésium, et 2% en volume de silice terreux, le taux de la solution comprenant approximativement 4% du mélange. Celui-ci est d'abord séché en un vase ouvert, en le remuant à une température d'environ 100 centigrades pendant une
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pure, puis R RP91e Cena un vase à ir rgrÉ3;rlç,s 4 une 'emDt4P 3

200 centigrades pendant deux heures. Le borate de'magnésium sé- ché résultant contient les particules de silice.

La masse de particules recouvertes est ensuite placée dans un moule, puis comprimée et traitée comme dans le cas précé- dent.

Au lieu de borate de manganèse et de silice, la substance
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isolante pat être abtanua on Ânra,nt une solution aonaentrée d' oxyde de zinc et d'ammoniaque auquel on ajoute une quantité égale d'oxyde de magnésium sous une forme finement divisée et qui est maintenue en suspension. Une petite quantité de la solution, con- tenant du zinc et de l'hydroxyde de magnésium formée par réaction avec l'ammoniaque, cette quantité s'élevant approximativement à 6% en volume des particules magnétiques devant être isolées, est mélan gée avec les particules en remuant la masse jusqu'à ce que les par- ticules soient entièrement recouvertes. Celles-ci sont séchées dans l'air à la température d'environ 100 centigrades pendant une heure, puis sont séchées dans le vide à une température de 200 cen tigrades pendant deux heures.

Ce procédé assure un recouvrement adhérent d'oxyde de magnésium et d'oxyde de zinc sur les particules puisque l'eau s'est éléminée pendant le chauffage, changeant de la sorte les hydroxydes en oxydes.

Une autre matière isolante pouvant être mélangée avec les particules magnétiques, d'abord par compression, peut comprendre de la silice hydratée obtenue chimiquement de manière à être dans un état très finement divisé. Un moyen préférable pour son obtention est de produire du tétra-chloride de silice sous forme de vapeur pour réagir avec de la vapeur d'eau. Cette réaction s'exerce com- me suit: SiCl4 + 3H2O = SiO (OH)2 + 4HCl
Les vapeurs combinées peuvent réagir et se condensent pour former un mélange colloïdale qui comprend des agrégats de la silice hydratée dans une solution d'acide hydrochlorique, lequel peut être enlevé par des moyens chimiques convenables.

La silice

hydratée peut être obtenue chimiquement par un autre moyen, par exemple en traitant un silicate de sodium avec de l'acide hydrochlo rique ou autre acide.

Avant d'utiliser la silice hydratée pour isoler les parti cules d'alliage fer-nickel, il est désirable de broyer la solution colloïdale dans un moulin afin de séparer les agrégats colloïdaux.

Le produit résultant, qui est d'une nature plus ou moins gélatineuse est alors mélangé en proportion convenable avec les particules de l'alliage fer-nickel, le mélange étant ensuite séché par évapora- tion. Un recouvrement isolant adhérent est ainsi obtenu sur les particules magnétiques. Ce recouvrement est du SiO2 puisque la silice hydra.tée perd son eau d'hydratation par le chauffage.

Une masse de particules recouvertes est ensuite placée dans un moule et comprimée ainsi que cela a été expliqué précédem- ment.

Une substance combinée, qui se brise ,facilement au traite- ment à chaud pour former une matière isolante convenable, peut con- sister en un oxyde supérieur, par exemple du sesquioxyde de plomb Pb2O3 le poids de l'oxyde étant approximativement 5 % de celui des particules d'alliage. D'autres matières peuvent être utilisées au ligu du sesquioxyde de plomb avec d'aussi bons résultats, comme par exemple du dioxyde de manganèse MnO2 du sesquioxyde de nickel, Ni203; du pentoxyde d'antimoine, Sb2O5 ou de l'oxyde de bismuth Bi2O5 Les particules magnétiques sont mélangées avec le sesquioxy- 25 de de plomb pour assurer un recouvrement complet des particules indi viduelles.

La masse des particules recouvertes est ensuite placée dans un moule, puis comprimée en anneaux sous une pression d'envirm 14. 000 Kgs. par cm2.

Pendant le traitement à chaud suivant, le sesquioxyde de
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plomb libère son oxygène à environ 370 centigrades, et à des tempe 6' peu , ratures un/plus haute cet oxygène se combine avec le nickel et le fer pour former un recouvrement isolant d'oxydes de fer et de nickel

sur les particules individuelles. Il reste un résidu d'oxyde de plomb lequel est aussi non conducteur, et constitue un recouvrement secondaire sur les particules isolées de la masse.

Une matière de recouvrement, qui peut être satisfaisante en certain cas, est obtenue en chauffant les particules magnétiques dans une atmosphère oxydante pour former des oxydes isolants de nickel et de fer. Les particules oxydées peuvent, si on le désire, être mélangées avec une petite quantité d'une matière isolante for- tement réfractaire se présentant en forme de poudre, telle que par exemple du quartz en poudre, la proportion de celui-ci étant telle qu'on obtient l'isolement voulu sans réduire la perméabilité du no- yau fini. Les caractéristiques précédentes du premier oxyde isola:$ provoquent la poudre de quartz réfractaire à constituer un recouvre- ment suffisant autour des particules individuelles et qui est main- tenu en place pendant la formation des particules en un noyau.

Les particules mélangées sont ensuite comprimées et trai- tées comme cela a été décrit ci-dessus.

Bien que les particules magnétiques puissent être obte- nues par n'importe quel moyen connu, lequel peut comprendre le con- cassage dans un moulin, il est aussi possible de produire des par- ticules magnétiques de forme sphérique en projetant le métal magné- tique fondu sous forme de jet dans un milieu réfrigérant. Dès lors les particules individuelles sont refroidies et l'agglomération en- tre les particules adjacentes est évitée. Un dispositif Schoop,dit pistolet Schoop, peut être employé dans ce but, le jet étant dirigé dans un bain froid tel que de l'eau. Les particules magnétiques ain si produites sont de forme sphérique et peuvent être isolées et com primées en une masse magnétique cohérente avec le minimum de perte dans l'isolement des particules.

Un ensemble magnétique est ainsi obtenu qui offre une haute résistance aux courants de Foucault.
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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1 - Matière pour noyau magnétique, comprenant des particu les finement divisées, recouvertes d'une substance qui a été entiè- rement ou partiellement obtenue par décomposition d'une autre <Desc/Clms Page number 7> substance pendant un traitement à chaud succédant à son mélange avec les particules magnétiques.

2 - Substance magnétique, pouvant être utilisée pour la formation d'un noyau pour bobine de charge ou autre objet semblable, composée de particules d'une matière magnétique et d'une matière isolante consistant au moins en un nitrate partiellement décomposé, séparant les particules.

3 - Substance pour noyau, suivant la revendication 2, dans laquelle le dit nitrate est un nitrate mercurique.

4 - Méthode pour la fabrication de noyaux magnétiques, suivant les revendications 2 et 3, laquelle consiste à immerger les particules d'alliage magnétique en une solution de nitrate métalli- que, à évaporer les dissolvants, et à chauffer la masse résultante partiellement pour décomposer le nitrate métallique.

5 Substance pour noyau magnétique, comprenant une ma tière magnétique à l'état finement divisé, les particules de la di- te substance étant recouvertes avec du borate de magnésium et de la silice.' 6 - Méthode de fabrication d'un noyau magnétique, laquel- le consiste à mélanger une masse de particules magnétiques avec une solution d'acide borique contenant de l'oxyde de magnésium et de la silice, à sécher le mélange, et à traiter à chaud la masse pour amé liorer les propriétés magnétiques.

7 Substance pour noyau magnétique, suivant la revendica tion 1, dans laquelle la matière mélangée aveo les particules magné tiques est un hydroxyde ou un mélange d'hydroxydes.

8 - Substance pour noyau magnétique, suivant la revendica tion 7, dans laquelle le dit hydroxyde est un hydroxyde de zinc et/ ou de magnésium.

9 - Méthode de fabrication d'un noyau, suivant la revendi cation 8, dans lequel les particules isolées sont chauffées après compression pour réduire l'ydroxyde en oxyde.

10 - Substance pour noyau magnétique, comprenant une matiè- re magnétique finement divisée, les particules magnétiques de cette <Desc/Clms Page number 8> matière étant séparée par une enveloppe de silice qui a été formée de silice hydratée finement divisée pendant un traitement à chaud succédant à son mélange avec les particules magnétiques.

11 - Substance pour noyau magnétique, suivant la revendi- cation 10, dans laquelle le recouvrement des particules est obtenu en combinant chimiquement un composé chimique contenant de la sili- ce avec un autre composé chimique, afin de produire une silice ny- dratée, le recouvrement des dites particules avec le silice hydra- tée étant ensuite soumis à la chaleur.

12 Substance pour noyau magnétique, suivant la revendi- cation 1, dans laquelle les particules magnétiques sont d'abord re- couvertes avec une matière riche en oxygène qui pendant le traite- ment à chaud suivant libère son oxygène.

13 - Substa.nce pour noyau magnétique, suivant la revendi- cation 12, dans laquelle la dite matière de recouvrement est un ses quioxyde de plomb.

14 - Méthode pour concasser un alliage, consistant à fon dre l'alliage en présence de l'oxygène, et à laminer l'alliage jus- qu'à son refroidissement en dessous de la température de recristal- lisation.

15 - Méthode pour former des particules de matière magné- tique, consistant à projeter de la matière fondue sous une pres sion excessivement haute, par exemple au moyen d'un dispositif Schoop dit pistolet Schoop, dans un réservoir à liquide.

RESUME.

Matière pour noyau magnétique, comprenant des particules finement divisées, recouvertes d'une substance qui a été entièrement ou partiellement obtenue par décomposition d'une autre substance pendant un traitement à chaud succédant à son mélange avec les par ticules magnétiques.