BE544669A - - Google Patents

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BE544669A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/2658Other ferrites containing manganese or zinc, e.g. Mn-Zn ferrites

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   L'invention est relative aux procédés pour la fabrcation de matériaux ferro-magnétiques consistant   -en   une solution solide homogène d'oxydes métalliques comprenant de l'oxyde ferrique Fe2O3, de l'oxyde manganeux MnO et de l'oxyde de   sine   ZnO, ainsi qu'aux matériaux ainsi obtenus. 



   On sait que ces matériaux sont préparés, en général, en   soumettant   à un traitement thermique un mélange pulvérulent, préalablement aggloméré sous pression, comportant des oxydes 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 de fer, de manganèse et de zinc: 
Pour faciliter la compréhension de ce qui suit, on va d'abord définir deux caractéristiques essentielles des matériaux en question. 



   On sait que la perméabilité magnétique des matériaux ferro-magnétiques varie plus ou moins en fonction de leur température. L'amplitude de cette variation s'exprime commo- dément par une grandeur appelée "coefficient de température de la perméabilité magnétique initiale". On entend sous ce vocable (qui sera désigné ci-après par   "@@),   la différence entre les perméabilités magnétiques maximum (  max)et mini- mum   mini)relevées dans un intervalle de température donné (entre t1  et t2 ), cette différence étant divisée par le produit de la perméabilité magnétique initiale à 0    ( le )   et de la différence entre les températures limites de cet inter- valle :

     ,,   
 EMI2.1 
 Dans ce qui suit, ce coefficient sera exprimé en pour cent par degré centigrade (sa valeur numérique étant alors le cen- tuple de celle correspondant à la formule ci-dessus). 



   En outre, on appelle "coefficient de qualité du matériau", le produit  Q de la perméabilité magnétique initiale  ) du matériau à 20  par le facteur de   qualité(Q)   du matériau. Ce facteur de qualité   Q   est le rapport de la réac- tance d'un bobinage enroulé sur un échantillon torique, sans entrefer, du matériau, à la résistance du bobinage due aux pertes dans le matériau. Le facteur de qualité Q est déterminé champ très faible (de l'ordre de 10 millioersteds) à 20  et à la fréquence de 100   kc/s.   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Dane le Brevet   Belque N    
525.036 du 12 Décembre   I953pn   a déjà décrit un procédé de préparation de matériaux ferro-magnétiques à partir d'un mélange initial d'oxydes de fer, de manganèse et de zinc, dont les pourcentages moléculaires étaient choisis entre des limites déterminées. Ces matériaux possèdent des perméabilités magnétiques initiales très élevées et les différentes pertes (notamment par hystérésis, par courants de Foucault et par traînage) dont ils peuvent être le siège ont des valeurs extraordinairement réduites.

   Liais, pour certaines applications pratiques, les coefficients de température de la perméabilité magnétique initiale de ces matériaux, quoique peu élevés entre 10  et 65 , sont encore trop importants en dehors de,cet inter- valle pour que ces matériaux puissent être utilisés. 



   L'invention a pour but de réduire, dans un inter- valle déterminé de température qui peut atteindre 120 , le coefficient de température de la perméabilité magnétique ini- tiale des matériaux du genre en question, tout en maintenant leur perméabilité magnétique initiale et leur coefficient de qualité à des valeurs acceptables. 



   A cet effet, on soumet de façon on soi connue à un traitement thermique un mélange pulvérulent., préalablement aggloméré sous pression, comportant des oxydes de fer, de manganèse et de zinc et, selon l'invention, on ajoute au mélange de départ qui comporte, en pourcentage moléculaire, - 38% à 55% d'oxyde ferrique (Fe2O3) (de préférence 45 à 50% dudit oxyde ferrique)., 21 à 38% d'oxyde manganeux   (LnO),   2 à 15% d'oxyde d'aluminium (A12O3), le reste étant de l'oxyde de zinc (ZnO) et la teneur, en d'autres constituants ne dépassant pas 1,5% en poids, et on détermine le pourcentage de   A1203,   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 en fonction de la teneur moléculaire en MnO et du traitement thermique, de façon telle que, au moins dans un intervalle de température dé 50  situé entre -40  et +80 ,

   la valeur du coefficient de température de la perméabilité magnétique initiale du matériau soit inférieure à la moitié de la valeur du même coefficient mesuré pour un matériau ayant été soumis au même traitement thermique et ayant la même composition, à part le fait que la totalité de l'   A1203   est remplacée par un pour- centage moléculaire identique de Fe2O3. 



   Dans ce qui précède, on a supposé pour simplifier, en exprimant les pourcentages moléculaires, que les métaux se trouvaient dans le mélange initial uniquement sous la forme d'oxyde ferrique   (Fe203),   d'oxyde manganeux   (MnO),   d'oxyde d'aluminium (A12O3) et d'oxyde de zinc (ZnO)i liais ces métaux pourraient tout aussi bien se présenter sous une autre forme (par exemple sous la forme d'autres oxydes ou sous forme de métaux ou de sels), auquel cas il suffirait de convertir con- ventionnellement les autres oxydes, les métaux ou les sels réellement en présence en les oxydes susindiqués à égalité du nombre d'atomes métalliques. 



   De préférence, le traitement thermique est opéré, de façon en soi connue, dans une atmosphère constituée par un gaz inerte renfermant une faible proportion d'oxygène et, selon l'invention, on limite le pourcentage moléculaire de   l'Alto,   entre 2,5 et 10% du mélange initial et on détermine ladite proportion d'oxygène et le processus de chauffage et de refroidissement du traitement de manière que le Fe2O3 du mélange initial se transforme partiellement en FeO jusqu'à une teneur moléculaire au plus égale à 6% du matériau final et que, après cette transformation, la somme des teneurs 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 moléculaires en   Fe203   et   A1203   soit approximativement égale à 50%, ce qui permet d'obtenir, outre un coofficient de tem- pérature de la perméabilité initiale réduit,

   une perméabilité initiale supérieure à 600 et un coefficient de qualité (  Q) supérieur à 50.000. 



   L'introduction d'A12O3 dans le mélange initial a pour contrepartie des avantages indiqués ci-dessus en parti- culier une certaine augmentation des différentes pertes dont les matériaux peuvent être le siège. 



   Pour atténuer cet inconvénient, il est avantageux d'incorporer au mélange,initial une substance, telle que le carbonate de calcium, susceptible de se transformer, lors du traitement thermique, en une quantité de calcium au plus égale à 1% et de préférence de l'ordre de   0,1   en poids du matériau final. L'introduction du calcium peut encore être réalisée sui- vant les indications du brevet français No.   1.110.334   déposé le 13 juillet 1954. 



   L'invention a également pour objet les matériaux ferro-magnétiques obtenus selon les procédés   sus-mentionnés.   



   Les matériaux ferro-magnétiques les plus avantageux selon l'invention sont caractérisés par le fait que la somme des pourcentages moléculaires de   Fe203   et d'A12O3 est comprise entre   49,7   et 51%, alors que le pourcentage moléculaire d'A12O3 seul est compris entre 2,5   et 10%,   qu'en outre le .pourcentage moléculaire du FeO est au plus égal à 6%, que celui- du MnO est compris entre 21 et 38% et que le reste est constitué par du ZnO, la teneur en autres matières étant inférieure à 1,5% en poids, ces matériaux ayant un coefficient de température de la perméabilité initiale inférieur à   0,

  10   par   deré   centigrade dans l'intervalle -40  à +80  pour des 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 matériaux ayant un pourcentage moléculaire en MnO inférieur à 30% et inférieur à   0,20%   par degré centigrade dans l'inter- valle 0  à +80  pour des matériaux ayant un pourcentage molé- culaire en MnO supérieur à 30%, et ces matériaux ayant, en outre, une perméabilité initiale supérieure à 600 et un coeffi- cient de qualité   Q supérieur à 50.000. 



   Il est à noter que la teneur en FeO dans le produit final est évaluée d'après la méthode indiquée dans le brevet Belgique n  525 .036 du-12 Décembre   1953.   



   Avantageusement, les impuretés contenant des ions      positifs de rayon supérieur à 1,20 A, tels que le potassium, le strontium et le baryum, doivent avoir dans le matériau une teneur en poids inférieure à 0,2%. 



   La liste des corps répondant à cette définition peut se retrouver dans le manuel de   GOLDSCHTIIDT     "Geochemische   Verteilungsgesetz der elemente" Skrifer det   Norske   Videnskaps Akad. Oslo I; Matem. Naturvid Klasse 1926. 



   Enfin, en vue de diminuer les pertes dont le matériau peut être le siège, celui-ci comporte avantageusement, en ou- tre, entre 0,01 et 1% en poids de calcium et, de préférence, 0,1%. 



   L'invention pourra, de toute façon, être mieux comprise à l'aide des exemples décrits ci-dessous et des des- sins ci-annexés. 



   Les fig. 1 à 8, de ces dessins, montrent chacune la variation, en fonction de la température, de la perméabilité magnétique initiale de matériaux   ferro-oagnétiques   établis conformément à l'invention, la composition du mélange initial d'oxydes variant d'une figure à l'autre. Pour l'établissement des courbes, la perméabilité magnétique initiale a, dans chaque 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 cas, été réduite conventionnellement à la valeur 1000 à 0  par multiplication à l'aide d'un coefficient numérique appro- prié et les perméabilités initiales aux autres températures ont été multipliées par le même coefficient pour faciliter la comparaison. 



   Sauf indications contraires, dans les exemples donnés ci-après, les matériaux ferro-magnétiques ont été préparés en mélangeant ensemble les oxydes dans les propor- tions moléculaires données, avec addition de 0,20% en poids de carbonate de calcium, par broyage dans l'eau distillée à l'aide d'un broyeur à billes d'acier pendant 24 à 48 heures, puis séchage et compression en forme de tore, sous une pres- sion de 5 tonnes/cm2. Dans ce qui suit, et à moins que spéci- fié autrement, les pourcentages indiqués pour les mélanges initiaux et les matériaux sont des pourcentages moléculaires. 



   Dans les dix exemples qui suivent, les neuf premiers sont relatifs à la préparation de matériaux ferro-magnétiques par traitement thermique dans une atmosphère   chimiquement   inerte, alors que le dixième exemple est relatif à la prépa- ration d'un matériau ferro-magnétique par traitement thermi- que à   lair   libre. 



   Pour les neuf premiers exemples, les oxydes, agglo- mérés sous pression comme indiqué ci-dessus sont chauffés à 1250    (1275    pour l'exemple 4) pendant deux à quatre heures dans un four où circule un courant d'azote contenant 1% d'oxygène, puis ils sont refroidis dans l'azote pur en huit heures jusqu'à la température ordinaire. 



   Dans les figures 1 à 8 ci-annexées, on a illustré les huit premiers exemples. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



  Exemple 1. 



  On prépare divers mélanges initiaux contenant 22% 
 EMI8.1 
 de it:n0, 53% du total (Fez03 + Al 2 03)3 le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc et on choisit, pour les divers mélan- 
 EMI8.2 
 ges, des teneurs différentes en Al 2033 la teneur en FeZ03 variant, bien entendu,   corrélativement,   
Après traitement thermique, la composition est modi- fiée par transformation d'une partie de l'oxyde ferrique en oxyde ferreux, comme il est indiqué dans le brevet Belgique 
 EMI8.3 
 #.  525.036 du 12 Décembre 1953 , : dont il est ques- tion plus haut. La composition finale des matériaux préparés avec les différents mélanges initiaux susdits est sensiblement 
 EMI8.4 
 si;i-vante . total + AI0Q3} FeO (2,(),;,, 1- suivante : 50,6% du total ( Fe203 , 3 , 2; de FeO (2,0% en poids), 21, 6: en I-in0 et le reste en ZnO. 



   Les perméabilités magnétiques des matériaux préparés à partir des différents mélanges initiaux ont été mesurèes - aux diverses températures,puis reportées sur la fig. 1. Les diverses courbes obtenues correspondent à un pourcentage donné 
 EMI8.5 
 du Al203 dans le mélange initial, lequel pourcentage a été indiqué pour chacune de ces courbes. 



  Pour une teneur nulle en oxyde d'aluunnium (courbe 0% Al 0 ), les propriétés magnétiques du matériau obtenu sont les suivantes : perméabilité initiale à 20 , =¯3100; coef- fieiant 0, = 0,32% par degré centigrade dans l'intervalle -40  à +30 .. 



  Avec le mélange initial contenant 3, 5;., d'oxyde - d'aluminium, on relève les propriétés suivantes pour le ma- tériau ferro-magnétique obtenu : perméabilité initiale à 
 EMI8.6 
 20 , 1'= 2150; point de Curie = 1-(r$ ; coefficient de qualité  Q   = 200.000;   coefficient   OU/   dans l'intervalle de   -40    à 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 +800 - 0j0l± par degré centigrade, soit 1/30 de celui du matériau témoin sans oxyde d'aluminium. La teneur en A12O3 
 EMI9.2 
 du matériau est égale à 3,% et celle en Fe203 est égale à 47,1%. 



  Les essais montrent qu'il faut atteindre des teneurs de 2,5% en AI 203 dans le mélange initial pour obtenir un coef- ficient Ó  d'une valeur égale à la moitié de celle qu'on obtient dans le matériau témoin sans oxyde d'aluminium. 
 EMI9.3 
 Au-dessus d'une teneur supérieure à 5% en A1203 dans le mélan- ge initial, les points de Curie dans le matériau obtenu sont inférieurs à 100 . 



   Exemple 2. 



   On prépare divers mélanges initiaux contenant 23% 
 EMI9.4 
 de I1nO, 5l;. du total (Fe203+ Ai203  le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc. 



   Après traitement thermique, les matériaux ont sensi- 
 EMI9.5 
 blement la composition moléculaire suivante : 30,5% du total ( Fe203 + A1z03 ) , 4,5% de FeO (2)8y.; en poids), 22,5% de Pino et le reste en ZnO. 



  Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium (0% Al 2 03 les propriétés magnétiques du matériau obtenu sont les suivan- tes : perméabilité initiale à 20 ,  = 2600 ; coefficient 
 EMI9.6 
 0, 0,24 par degré centigrade dans l'intervalle de -40  à +E0  . 



   On voit sur les courbes de la figure 2 à quel point la variation de la perméabilité magnétique initiale,en fonc- tion de la température, est sous la dépendance de la teneur 
 EMI9.7 
 en oxyde d'aluminium. Entre 2,6 et 7; dtAl2 03 dans le mélange initial, on obtient un matériau dont le coefficient Ó  est inférieur à la moitié de celui du matériau témoin sans oxyde d'aluminium. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 
 EMI10.1 
 



  Par substitution de l, 5: dtal 203 à une quantité équivalente de Fe203 dans le mélange initial on obtient un matériau ayant une teneur en Al 203 de 4)4?? et une teneur en Fe203 de 46,! et dont les propriétés magnétiques sont les sui- vantes : 
Perméabilité initiale à 20 ;   = 1700; 
Point de Curie =   120 ;   
 EMI10.2 
 CoefficientC = 210.000; Coefficient 0( il, dans l'intervalle de -40  à +ô0  ¯ /   0,02   par degré centigrade. 



  Exemple 3. 



  On prépare divers mélanges initiaux contenant 24% 
 EMI10.3 
 de i=n0, 51; du total (Fe203 + Al 203 le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc. 



   La composition finale des matériaux préparés avec les différents mélanges initiaux susdits est sensiblement la 
 EMI10.4 
 suivante : 50,7% du total (Fe2o3 + AlZO3), 1,3; de FeO (27% en poids), 23, 5 en 1..:n0 et le reste en ZnO. 



  Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium (0% A1203)' les propriétés magnétiques du matériau obtenu sont les sui- vantes perméabilité initiale à 20 ,  =   2200;'   coefficient 
 EMI10.5 
 C( C),18,K. par degré centigrade dans l'intervalle de -40  à -0  ; point de Curie = 154 . 



  Par substitution dans le mélange initial de lcii 3,c-; 5î-, 6e.7 et 7;',: d'oxyde d'aluminium à une quantité égale- d'oxyde ferrique, on obtient des perméabilités qui sont reportées sur les courbes de la fig. 3. 



   Il faut une teneur en oxyde d'aluminium de 5,2% 
 EMI10.6 
 pour réduire le coefficientC(., à la moitié de la valeur de celui du matériau témoin sans oxyde d'aluminium. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
 EMI11.1 
 



  Pour une teneur en oxyde dtaluminium de 61,.'; dans le mélange initial, on relève'les propriétés suivantes pour le matériau ferro-magnétique ayant une teneur en A120; de 5,9; et une teneur en Fe203 .de 44j8;e, : perméabilité initiale à 20 , ¯. 1.250,; point de Curie = 130 ; coefficient de qualité f- Q = 190.000'; 'coefficient <2T dans l'intervalle de -.0  à + s0  = 0,02±. 



   Exemple   4.   



   On prépare les mêmes mélanges initiaux que dans l'exemple   3.mais,   au lieu de les traiter à 1250  comme dans les exemples 1 à 3, on.les traite à 1275  pour étudier l'in- fluence du traitement thermique. 
 EMI11.2 
 



  Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, les-. - propriétés magnétiques du matériau obtenu sont   les;-suivantes :   
 EMI11.3 
 perméabilité initiale à 20 , /À   2300, coefficient 0 = 0,20% par degré centigrade dans l'intervalle -.0  à +800; point de Curie = 155 . 



   Une teneur en oxyde d'aluminium de 6% est suffisante pour rèduire le coefficient de température à la moitié de la valeur relevée sur le matériau témoin sans oxyde d'aluminium. 



   Pour une teneur moléculaire de 7% d'oxyde d'aluminium dans le mélange initial, la composition du matériau final est 
 EMI11.4 
 la suivante : 43,5% en Fe2 :3 ' 6,8% en A1203, 4,8% en FeO (3% en poids), 23, 4' en MnO et le reste en oxyde de zinc. 



  Les propriétés magnétiques de ce matériau sont les suivantes : 
 EMI11.5 
 perméabilité initiale à 20 , - 1100; point de Curie = 127 ; coefficient de qualité 1'" Q = 1ô5.000; coefficient Q( dans 'l'intervalle do -l0  à +$0  = 0,02% par degré centigrade. 



   On voit par comparaison des courbes des fig. 3 et 4 que des quantités plus grandes d'oxyde d'aluminium peuvent 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 être ajoutées dans le cas des traitements thermiques à   1275    que dans celui des traitements thermiques à   1250 .   



   Exemple 5. 



   On prépare divers mélanges initiaux contenant 26% de MnO, 53, 5 ; de (Fe2O3 + A12O3), le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc. 



   La composition finale des matériaux préparés avec les différents mélanges initiaux susdits esc sensiblement la suivante :   50,6%   du total (Fe2O3 + A12O3), 3,8% de FeO (2,4% en poids),25,5% en   lino   et le reste en ZnO. 



   Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, les pro- priétés magnétiques du matériau obtenu sont les suivantes : perméabilité initiale à 20 ,   2750, coefficient Ó  = 0,16% par degré centigrade dans l'intervalle de   -40    à +80 ; point de Curie = 160 . 



   Par substitution de 6% d'oxyde d'aluminium à une quantité équivalente de   Fe203   dans le mélange initial, on obtient un matériau ayant la composition   susindiquée   dans lequel la teneur en A12O3 est égale à 5,9% et celle en Fe2O3 égale à   44,7%.   Ce matériau possède les propriétés magnétiques suivantes : perméabilité initiale à 20 ,  = 1250; point de Curie =   136  ;   coefficient Q = 170.000; coefficient Ó  0,01% par degré centigrade dans l'intervalle de -40  à +80 . 



   Pour que le coefficient de température soit la de celui moitié/du matériau sans A12O3. il faut que la teneur en A12O3 soit égale à 4% dans le mélange initial. 



   Exemple 6. 



   On prépare divers mélanges   nitiaux   contenant 27% de   LnO,   54% de la somme (Fe2O3 + A12O3), le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc. 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 



   La composition finale des matériaux préparés avec les différents mélanges initiaux susdits est sensiblement 
 EMI13.1 
 la suivante : 50, 2;¯ du total (Fe203 + A1203)' 4,9; de FeO ( 3 ,1; en poids), 26,3% en I2n0 et le reste en ZnO. 



   Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, les propriétés magnétiques du matériau obtenu sont les suivantes : perméabilité initiale à 20 ,   = 2500;   coefficient   =   0,19%   
 EMI13.2 
 par degré centigrade dans l'intervalle de -!0  à +fs0 ; point de Curie = 200 . 



   Par substitution de 7% d'oxyde d'aluminium à une 
 EMI13.3 
 quantité équivalente de Fe 20 3 dans le mélange initial,on obtient un matériau contenant 6, 3; de A1203 et 43,4/3 de   Fe203   et dont les propriétés magnétiques sont les suivantes :   perméabilité magnétique initiale à 20 ,   = 1050 ; de   
 EMI13.4 
 Curie = 170 ; coefficient (,1Q = 170.000; coefficients = 0,01% par degré centigrade dans l'intervalle de z à +ë0 . 



  Jusqu'à des teneurs de 11% en A1203 dans l.e mélange initial, le co efficient p reste égal à la moitié de la      valeur qu'il prend dans le matériau témoin sans   A1203.   



   Exemple 7. 



   On prépare divers mélanges initiaux contenant 28,3% 
 EMI13.5 
 de iîn0, 55j de (Fe203 + A1203), le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc. 



   La composition finale des matériaux préparés avec les différents mélanges initiaux susdits est sensiblement la la suivante :   50,7%   du total   (Fe203   +   A1203),   5,6% de FeO 
 EMI13.6 
 (3,5% en poids), 27,5% de Pino et le reste en ZnO. 



   Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, les propriétés magnétiques du matériau obtenu sont les suivantes 
 EMI13.7 
 perméabilité initiale à 20 , = 1850; coefficient 0( = 0,19. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

   par degré centigrade ; de Curie = 219 .   
 EMI14.1 
 



  Par substitution de 5% d'oxyde dtaluminium à une quantité équivalente de Feê93:dans le mélange initial, on obtient un matériau ayant une teneur en A1203 de 49% et une teneur en FeZ03 de 45,ë% et dont les propriétés magnétiques sont les suivantes : perméabilité magnétique initiale à 20 , / = 1120; point de Curie = 199" ; coefficient p Q = 190.000; coefficient 0( dans l'intervalle de -.0  à +800 = 0,03% par degré centigrade. 



   Une teneur en oxyde d'aluminium de 10% dans le mé- lange initial réduit le coefficient de température à la moitié de la valeur qu'il prend pour le matériau témoin sans oxyde d'aluminium. 
 EMI14.2 
 



  Exemple Dans cet exemple, on prépare différents mélanges initiaux contenant 36± de n0, 54% de la somme {FeZ03' + Al203 et le reste en ZnO. 



   La composition finale des matériaux préparés avec      les différents mélanges initiaux susdits est sensiblement 
 EMI14.3 
 la suivante : 50,7% de la somme (FeZ03 + AIZ03);. 4,3% de FeO (2,7% en poids), 35,2% de ]':.in et le reste en ZnO. 



   Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, les propriétés magnétiques du matériau sont les suivantes : per- 
 EMI14.4 
 méabilité initiale à 20 , = 2300; coefficients = 0,45% par degré centigrade dans l'intervalle de température 0  à -$0  point de Curie = 249 . 



   L'expérience montre que la substitution de l'oxyde d'aluminium à l'oxyde ferrique dans le mélange initial n'a que peu d'influence sur le coefficientÓ  dans l'intervalle 
 EMI14.5 
 de température de -.0  à 0  où il reste élevé. Toutefois, dans l'intervalle de température de 0  à +$0 , on constate 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 que ladite substitution a une influence considérable sur le 
 EMI15.1 
 coefficient 1 (.{ bien que sensiblement moins importante que lorsque le mélange initial contient moins de 30% de lin0. 



   Par substitution de 6% d'oxyde d'aluminium à une quantité   équivalente:   de   Fe203   dans le mélange initial, on obtient un matériau ayant la composition susindiquée, dont 
 EMI15.2 
 la teneur en A1203 est égale à 5, 9', dont la teneur en Fe203 est égale à 44,% et dont les propriétés magnétiques sont les suivantes : perméabilité magnétique initiale à 20 , M = 1350; coefficient zit, Q = 205.000; coefficient SU, =   ,16' par degré centigrade dans l'intervalle de 0  à +80 . 



   Exemple 9. 
 EMI15.3 
 



  Exemple No .525,06' On sait déjà par le brevet Belgique/susmentionné1 que les propriétés magnétiques des matériaux fé.r:Q.,. magnétiques préparés à partir de mélanges contenant de l'o- xyde de manganèse, de l'oxyde ferrique et de l'oxyde de zinc, peuvent, pour le môme pourcentage moléculaire d'oxyde de man- 
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 ganèsc,pre:senter des variations en fonction de la teneur en .fer.

   L'exemple suivant est donné pour permettre la comparai- son avec les résultats donnés ci-dessus relatifs à la fig. 7. 
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 Une composition de départ de 47,5% d'oxyde ferrique Fe203, 5 d'oxyde d'aluminium A1203, 28,3;' d'oxyde manganeux P'1n0, le reste en oxyde de zinc donne après traitement thermique conforme aux indications données ci-dessus un   coefficient   do température de la perméabilité initiale de 0,1% par  C 
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 entre -.0  et +±>0 C> une perméabilité initiale de 1500, un coefficient de qualité  Q du matériau de 170.000. 



   La composition finale est 45,5% d'oxyde ferrique, 
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 ,4,9% d'oxyde d'aluminium. 2 ; 7 d'oxyde ferreux (1,7% en poids), 27,9% d'oxyde manganeux, le reste en oxyde de zinc. 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 



   Exemple 10.- 
L'invention a été décrite ci-dessus en relation avec les matériaux ferro-magnétiques (communément appelés ferrites de manganèse-zinc) préparés par chauffage dans une atmosphère d'azote contenant une petite quantité d'oxygène. Par ce traitement thermique, et en proportionnant correctement la teneur en oxyde ferrique du mélange initial. on obtient les propriétés magnétiques les meilleures. 



   Cependant, on sait que les ferrites de Mn-Zn peuvent être préparés par traitement thermique d'un mélange comprimé d'oxydes dans ltair. Bien que les matériaux qui en résult ent aient en général des perméabilités initiales plus basses, et des pertes plus élevées, que ceux mentionnés ci-dessus, ils ont été employés pour certaines applications, et, pour ces applications il'peut être important de réduire le coefficient de température de la perméabilité. En remplaçant une partie de l'oxyde ferrique par de l'oxyde d'aluminium selon la pré- sente invention, il est possible d'obtenir des matériaux ayant un coefficient de température de la perméabilité initiale inférieur à   0,10   par degré C pour l'intervalle de tempéra- ture -40 C à +80 C.

   Ces matériaux ont en. général un coeffi- cient de qualité   @   inférieur à 50.000 et en particulier des pertes par hystérésis plutôt élevées, ' 
Malgré ces qualités plutôt faibles ces matériaux peuvent encore donner satisfaction dans beaucoup d'applica- tions à cause du très bas coefficient de température de la perméabilité initiale. 



   L'exemple suivant est donné comme application de l'invention à des matériaux préparés par chauffage à l'aire 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 
On prépare divers mélanges initiaux contenant 27% de MnO, 54% du total (Fe2O3 + A12O3),le reste étant constitué par de l'oxyde de zinc et, au lieu de traiter le mélange aggloméré sous pression dans une atmosphère chimiquement inerte, comme dans les exemples précédents, on le traite dans l'air à 1300 pendant 2 heures. 



   Pour une teneur nulle en oxyde d'aluminium, le maté- riau obtenu a un coefficientÓ =   0,17   par degré'centigrade. 



     -Le   matériau obtenu par substitution dans le mélange initial d'e 6% d'oxyde d'aluminium à une quantité équivalente de Fe2O3 a les propriétés magnétiques suivantes perméabilité initiale à   20 ,     = 750; coefficient  Q = 41.000; coeffi- cient Ó =   0,01   par degré centigrade   dans'     l'intervalle   de 40  à +80 .      



   Du fait de la préparation   ',dans   l'air, le'produit final contient vraisemblablement une quantité importante de de la   quantité   manganèse trivalent et la méthode de détermination/du FeO préconisée ci-dessus n'est plus valable. Seule la teneur to- tale des différents métaux peut être connue avec   -la   précision que donne ltanalyse. 



   Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réa- lisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de matériaux ferro- magnétiques consistant en une solution solide homogène d'oxy- des métalliques, dans lequel on soumet à un traitement ther- mique un mélange pulvérulent, préalablement aggloméré sous pression, comportant des oxydes de fer, de manganèse et de zinc, caractérisé par le fait qu'on ajoute au mélange de départ qui comporte, en pourcentage moléculaire, 38 à 55% d'oxy- de ferrique (Fe2O3) (de préférence 45 à 50% dudit oxyde fer- rique)., et 21 à 38% d'oxyde manganeux (MnO), 2 à 15% d'oxyde d'aluminium (A12O3), le reste étant de l'oxyde de zinc (ZnO) et la teneur en d'autres constituants ne dépassant pas 1,5% en poids, et on détermine le pourcentage de AlCL,
    en fonction de la teneur moléculaire en MnO et du traitement thermique, de façon telle que, au moins dans un intervalle de température de 50 situé entre -40 et +80 , la valeur du coefficient de température de la perméabilité magnétique initiale du matériau soit inférieure à la moitié de la valeur du même coefficient mesuré pour un matériau ayant été soumis au même traitement thermique et ayant la même composition, à part le fait que la totalité du A12O3 est remplacée par un pourcentage molécu- laire identique de Fe2O3.
    2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le traitement thermique est opéré dans une atmosphère consti- tuée par un gaz inerte renfermant une faible proportion d'oxy- gène, caractérisé par le fait qu'on limite le pourcentage moléculaire du A12O3 entre 2,5 et 10% du mélange initial et qu'on détermine ladite proportion d'oxygène et le processus de chauffage et de refroidissement du traitement de manière <Desc/Clms Page number 19> que le Fe2O3 du mélange initial se transforme partiellement en FeO jusqu'à une teneur moléculaire au plus égale à 6% du matériau final et que, après cette transformation, la somme des teneurs moléculaires en Fe203 et A1203 soit approximati- vement égale à 50%, ce qui permet d'obtenir,
    outre un coeffi- cient de température de la perméabilité initiale réduit, une perméabilité initiale supérieure à 600 et un coefficient de qualité ( Q) supérieur à 50.000.
    3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on incorpore au mélange initial une substance, telle que le carbonate de calcium, susceptible de se transformer, lors du traitement thermique, en une quantité de calcium au plus égale à 1% et de préférence de l'ordre de 0,1% en poids du matériau final.
    4. Matériaux ferro-magnétiques obtenus 'par le procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisés par le fait que la somme des pourcentages moléculaires de Fe2O3 et de A12O3 est comprise entre 49,7 et 51%, alors que le pour- centage moléculaire de A12O3 seul est compris entre 2,5 et 10%, qu'en outre le pourcentage moléculaire du FeO est au plus égal à 6%, que celui du MnO est compris entre 21 et 38% et que le reste est constitué par du ZnO, la teneur en autres matières étant inférieure à 1,5% en poids, ces matériaux ayant un coefficient de température de la perméabilité ini- tiale inférieur à 0,
    10% par degré centigrade dans l'inter- ' valle -40 à +80 pour des matériaux ayant un pourcentage moléculaire en lino inférieur à 30% et inférieur à 0,20 par degré centigrade dans l'intervalle 0 à +80 pour des maté- riaux ayant un pourcentage moléculaire en MnO supérieur à 30%, et ces matériaux ayant, en outre, une perméabilité ini- tiale supérieure à 600 et un coefficient de qualité Q supérieur à 50.000.
    50 - 19- <Desc/Clms Page number 20> 5. Matériaux ferro-magnétiques selon la revendi- cation 4, caractérisés par le fait que les impuretés contenant @ des ions positifs de rayon supérieur à 1,20 A, tels que le po- tassium, le strontium et le baryum, ont dans le matériau une teneur en poids inférieure à 0,2%.
    6. Matériaux ferro-magnétiques selon les revendi-, cations 4 et 5, caractérisés par le fait qu'ils comportent, en outre, entre 0,01 et 1% en poids de calcium et, de préfé- rence, 0,1%.
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