CH371034A - Verfahren zur Herstellung von Ferriten - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Ferriten            Ferrite    werden infolge ihrer besonderen magneti  schen und     elektrischen        Eigenschaften    in erheblichem  Masse in der     Elektrotechnik    verwendet. Man benutzt  sie z. B. als     Materialien    für die Herstellung von     Spu-          lenkernen    für     Wechselströme,    z.

   B. für     Pupinspulen,     Filterspulen,     übertragerkerne    und     Hochfrequenz-          kerne,    und auch,     wenn    sie     eine        nicht        kubische    Struk  tur besitzen, für die     Herstellung    von Dauermagneten.  



  Man kann die     Ferrite    in der Weise herstellen,       dass    man     die    den     Ferrit        bildenden    Metalloxyde, die  zweckmässig eine     geringe        Teilchengrösse    von wenigen       Tausendstelmillimeter        besitzen    sollen, innig     mischt     und bei so hohen Temperaturen     sintert,

          dass    sich  unter     Diffusion    der     gewünschte        Ferrit        bildet.        Diese          Sinterung    wird im     allgemeinen    in mindestens zwei  Stufen     ausgeführt.        Das        Metall-Oxydgemisch        wird    zu  nächst bei     Temperaturen    von 1000-1100  C     vorge-          sintert,    wobei     sich    der     Ferrit    bildet.

   Hierauf wird das       vorgesinterte        Material    durch Mahlen     wieder        in    Pul  verform     übergeführt    und,     gegebenenfalls        nach    Wie  derholung     einer        derartigen        Vorsinterung    bei meist  etwas höherer Temperatur und     anschliessender        Fein-          mahlung,    in die     gewünschte    Kernform     gepresst,

      wor  auf diese     Presslinge    bei Temperaturen zwischen  1200 und 1300 C der     Endsinterung    unterzogen  werden.  



  Es wurde     nun    gefunden, dass man     Ferrite    durch  Sintern der     ferritbildenden        Metalloxyde        in        technisch     einfacherer Weise herstellen     kann.,        wenn    man die zum  Sintern erforderliche Temperatur     mittels    der beim  Durchgang eines     elektrischen    Stromes     durch    die     fer-          ritbildenden    Metalloxyde     entstehenden    Wärme er  zeugt,

   wobei     man    die     Sinterung    in     einem    Bett vor  nimmt, das aus dem     gleichen    Material besteht, das  der     Sinterung        unterworfen        wird.    Auf     diese    Weise  kann eine     unerwünschte    Wechselwirkung zwischen    dem zu     sinternden        Material    und     der        Tiegelwand    ver  mieden werden.  



  Da der     spezifische    elektrische     Widerstand    der  Metalloxyde in     kaltem    Zustand hoch     ist    und     erst    bei  höheren     Temperaturen    auf für     eine    Widerstandshei  zung     mit    normalen     Spannungen        brauchbare    Werte       sinkt,    ist es für die     Durchführung    des     Verfahrens    der       Erfindung        wesentlich,

      die     ferrItbildenden    Metalloxyde       durch        elektrische        Widerstandsheizung        eines        in    diese  Oxyde     eingebetteten    elektrischen     Leiters,    vorzugs  weise aus einem der Metalle, deren Oxyde den     Ferrit     bilden,     zweckmässig    aus     Eisen,    vorzuheizen,

   bis die       erhitzten    Metalloxyde die Stromleitung     übernehmen          können.        Durch        Regulierung    des die     Metalloxyde          durchfliessenden    Stromes, z. B. durch     Messung    der  Temperatur, mittels in die     Metalloxydmasse    einge  führter     Thermoelemente,        kann.    man die     Sintertempe-          ratur    auf die     gewünschte        Höhe        einstellen.     



  Es ist zweckmässig, als Tiegel eine Wanne oder  ein Rohr aus     Eisenblech    zu     benutzen,        in    die das       Metalloxydgemisch        eingefüllt    wird.

   Dabei     kann    durch  den eingebetteten     elektrischen    Leiter     zwischen    den       Zuleitungselektroden,    der .elektrische Strom so     geführt     werden,

       dass    eine     Erhitzung    des     Tiegelinhaltes    nur  im     Innern    der     Füllung        stattfindet    und dabei ein     un-          erwünschter        Stromübergang    von den     Elektroden    zur       Eisenwand    des     Tiegels        vermieden        wird.     



       Als        Eisenoxyd        verwendet    man     vorteilhaft    min  destens teilweise     Eisenoxyduloxyd        (Fe304),    da     dieses          eine    höhere     Leitfähigkeit    als Eisenoxyd     (F%03)    be  sitzt und     daher    der Stromdurchgang     erleichtert    wird.

         Anschliessend    an die     Siroterung    kann das     gesinterte     Material     zerkleinert,    zu Kernen     gepresst    und der       Endsinterung        unterworfen    werden.  



  Bei     Verwendung        eines        Eisenrohrs    als Tiegel kann  man     die        Sinterung        in        einer        Gasatmosphäre    durch  führen, indem man     durch    das Rohr     ein    Gas oder      Gasgemisch, z. B.     Stickstoff    oder     Sauerstoff    oder ein       Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch    oder     Kohlendioxyd,          gegebenenfalls    unter erhöhtem Druck, strömen lässt.  



       Dieses    Verfahren erlaubt sowohl     Ferrite,    die  weichmagnetische     Eigenschaften    besitzen, z. B.     Man-          gan-Zinkferrit,        Nickel-Zinkferrit,        Magnesium-Zink-          ferrit,        Manganferrit,    als auch     permanentmagnetische          Ferrite,    wie Barium-,     Strontium-    oder     Kobaltferrite,     herzustellen.  



  <I>Beispiel</I>  In eine 1,50 m lange und am Boden etwa 20 cm  breite Eisenwanne, die     sich    oben auf etwa 30 cm  Breite erweitert und aus 10 mm dickem     Eisenblech          hergestellt    ist, wird ein     Gemisch    aus 91 kg     Eisen-          oxyduloxyd,    27 kg     Mangandioxyd    (beide Oxyde       durch    ein Sieb mit 0,75 mm     Maschenweite        gesiebt)

            und    22 kg     Zinkoxydpulver        eingefüllt    und beim Ein  füllen     festgestampft.    Bevor etwa das letzte Fünftel  der     Oxydmischung        eingefüllt    wird, werden in die  Mitte der     Wanne    auf die ebene     Oberfläche    der ge  stampften     Pulvermasse        zwei    130 cm lange,

   20 mm  breite und 2 mm dicke     Eisenbänder        nebeneinander-          gelegt.    Auf die Enden dieser     Eisenbänder    werden  zwei runde     Eisenelektroden    von 8 cm Durchmesser  und etwa 30 cm Länge gestellt und     in        entsprechend     angebrachten     Halterungen    befestigt. Darauf wird das       restliche        Oxydgemisch        eingefüllt    und festgestampft,  so dass die     Eisenbleche        völlig    von dem     Oxydgemisch     umgeben sind.

   An die     Eisenelektroden    wird die       Wechselspannung    (50 Hz)     eines    regelbaren Stark  stromtransformators gelegt. Bei einer     angelegten     Spannung von 10 Volt     erhitzen    sich die im Oxyd  gemisch     befindlichen        Bandeisen    bei     einer        anfäng-          lichen        Stromaufnahme    von 700 Ampere,     die    in we  nigen Minuten     infolge        der        Widerstandszunahme    auf  etwa 300 Ampere abfällt.

   Ohne die angelegte Span-         nung    zu ändern, steigt der Strom jetzt innerhalb von  4 Stunden auf 700 Ampere, wobei die Temperatur  im Innern des     Oxydgemisches        1300-l400     C erreicht.       Nach        dieser        Zeit,    in der etwa 60     kW-Stunden    ver  braucht werden, wird die Spannung abgeschaltet, der  entstandene     Sinterblock    von dem aussen anhängen  den pulverförmigen     Oxydgemisch    durch Abkratzen  befreit und nach Abkühlen auf etwa 1000 C unter  einer Wasserbrause     abgeschreckt,

          gebrochen    und in       üblicher    Weise zu Pulver gemahlen. Das Pulver kann  in     üblicher    Weise zu Kernen     gepresst    und diese einer       Sinterbehandlung        unterworfen    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Ferrit durch Sin tern der ferritbildenden Metalloxyde, dadurch ge kennzeichnet, dass man die zum Sintern erforder liche Temperatur mittels der beim Durchgang eines elektrischen Stromes durch die ferritbildenden Metall oxyde entstehenden Wärme erzeugt, wobei man die Sinterung in einem Bett vornimmt,

   das aus dem glei- chen Material besteht, das der Sinterung unterworfen wird, und die ferritbildenden Metalloxyde durch elek trische Widerstandsheizung eines in diese Oxyde ein gebetteten elektrischen Leiters vorerhitzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der elektrische Leiter aus einem der Metalle besteht, deren Oxyde den Ferrit bilden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass man für die Ferritbildung min destens teilweise Eisenoxyduloxyd verwendet.