CH376414A - Process for the production of a ferromagnetic material - Google Patents

Process for the production of a ferromagnetic material

Info

Publication number
CH376414A
CH376414A CH3628956A CH3628956A CH376414A CH 376414 A CH376414 A CH 376414A CH 3628956 A CH3628956 A CH 3628956A CH 3628956 A CH3628956 A CH 3628956A CH 376414 A CH376414 A CH 376414A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
mixture
heated
substances
ferromagnetic
Prior art date
Application number
CH3628956A
Other languages
German (de)
Inventor
Heinrich Jonker Gerard
Johanes Wijn Henricus Petrus
Bernard Braun Paul
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of CH376414A publication Critical patent/CH376414A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped 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
    • C04B35/2608—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead
    • C04B35/2633—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead containing barium, strontium or calcium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Herstellung eines     ferromagnetischen    Materials    Es ist bekannt, dass     ferromagnetische    Eisenoxyd  verbindungen (sogenannte     Ferrite)    mit     Spinellstruktur     hohe     Anfangspermeabilitätswerte    aufweisen können  (siehe z. B. J. J.     Went    und E. W.     Gorter,      Philips       Technical    Review  , Band 13, Seite 181 (1952)).  Dies trifft jedoch nicht zu bei sehr hohen Frequen  zen (z. B. 50 MHz und mehr).  



  Es wurde nun gefunden, dass eine Verbindung,  deren     Zusammensetzung    annähernd 17,6     Mol.    %       Ba0,    11,8     Mol.    %     CoO    und 70,6     Mol.    %     Fe203     entspricht, sich dadurch von den bisher bekannten       Ferriten    mit     Spinellstruktur    unterscheidet, dass sie  auch bei Frequenzen von 50 MHz und oft wesent  lich höheren Frequenzen verhältnismässig hohe  Werte der     Anfangspermeabilität    aufweisen kann.

   Aus       Röntgenstrahlenprüfungen    ergab es sich, dass diese  Verbindung durch eine Kristallstruktur gekennzeich  net wird, deren Elementarzelle im     hexagonalen    Kri  stallsystem mit einer     c-Achse    von etwa 52,3 A und  einer     a-Achse    von etwa 5,9 A beschrieben werden  kann. Die chemische Zusammensetzung dieser Ver  bindung kann durch die Formel     Ba3Co2Fe24041    an  gegeben werden.

   Aus weiteren Untersuchungen ergab  es sich, dass in der vorerwähnten Formel die     Ba-Io-          nen    teilweise durch     Sr-,    Ca-,     Pb-Ionen    oder eine  Kombination dieser Ionen ersetzt werden können,  und zwar zu maximal ein Drittel.  



  Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur  Herstellung eines     ferromagnetischen    Materials, das  mindestens teilweise aus     ferromagnetischen    Kristal  len besteht, insbesondere für Frequenzen von min  destens 50 MHz, welches Verfahren dadurch gekenn  zeichnet ist, dass     ferromagnetische    Kristalle der       Formel       in welcher Formel         0 < _a:

  _1          0_ < b < _1     O < c < _1  <I>O  < </I>     j-b+c   <I> <  1</I>    ist, und welche Kristalle dem     hexagonalen    Kristall  system angehören und aus Elementarzellen mit einer       c-Achse    von etwa 52,3 A und einer     a-Achse    von  etwa 5,9 A bestehen, hergestellt werden, indem ein  feinteiliges Stoffgemisch erhitzt wird, das die Oxyde  der in den Kristallen enthaltenen Metalle, beim Er  hitzen in diese Oxyde übergehende Verbindungen  und/oder Verbindungen dieser Oxyde     untereinander     im erforderlichen     Gewichtsverhältnis    enthält.  



  Theoretisch gesprochen ist es selbstverständlich  am besten, wenn das     ferromagnetische    Material     aus-          schliesslich    aus den genannten     ferromagnetischen     Kristallen hergestellt wird. Es kann aber erwünscht  sein,     Sintermittel    oder Bindemittel zuzusetzen. Auch  können unter Umständen beim Erhitzen uner  wünschte Reaktionsprodukte gebildet werden, wel  che im fertigen Material als     Verunreinigungen    vor  handen sind. Trotzdem ist es klar, dass der Gehalt  an anderen Stoffen als den     ferromagnetischen    Kristal  len     in    jedem Fall sehr gering sein wird.  



  Verbindungen, die beim Erhitzen in die Metall  oxyde übergehen, sind z. B. die     Carbonate,        Oxalate     und     Azetate.    Ausserdem kann man ein Gemisch er  hitzen, das mindestens teilweise aus mindestens zwei  Metalle enthaltenden     Oxydverbindungen,    wie z. B.       BaFe"04    oder     BaFe1201s,    besteht.

   In diesem Fall  geht man vorzugsweise von einem Gemisch aus, das  eine Verbindung der Formel     QnFe019    enthält, in  12  welcher Formel     Qu    mindestens eines der     Metalle    Ba,       Sr,        Pb    oder Ca bedeutet, jedoch zu höchstens 40%      aus Ca besteht. Diese letztere Verbindung hat eine  Kristallstruktur, welche derjenigen des Minerals     Ma-          gnetoplumbit    entspricht; sie wird vorzugsweise bei  einer Temperatur unterhalb 1100 C hergestellt, weil  sie dann reaktionsfähiger ist.  



  Gegebenenfalls kann man das feinverteilte Ge  misch zunächst bei einer Temperatur von etwa 800  bis 1100 C     vorsintern,    das Reaktionsprodukt wieder  fein mahlen und das so erhaltene Pulver wieder sin  tern ; diese Reihe von Behandlungen kann gegebe  nenfalls einmal oder mehrere Male wiederholt wer  den, wobei vorzugsweise am Schluss auf eine Tem  peratur von mehr als 1200 C erhitzt wird. Ein sol  ches     Sinterungsverfahren    ist an sich bekannt, z. B.

    bei der Herstellung der vorstehend erwähnten     ferro-          magnetischen        Ferrite    mit     Spinellstruktur.    Auch bei  der Herstellung dieser bekannten Verbindungen ist  es üblich, die     Vorsinterung    bei einer     verhältnismäs-          sig    niedrigen Temperatur (etwa 800 bis 11000 C)  durchzuführen.  



  Um die     Sinterung    weiter zu erleichtern, kann  man selbstverständlich noch     Sintermittel,    z. B. Sili  kate oder     Fluoride,    zusetzen.  



  Die die vorstehend erwähnten     ferromagnetischen     Materialien enthaltenden Magnetkerne lassen sich  dadurch herstellen, dass das Gemisch der Metall  oxyde unmittelbar in der erwünschten Form gesintert  oder das Reaktionsprodukt der     Vorsinterung    fein  gemacht und nach etwaigem Zusatz eines Bindemit  tels in die erwünschte Form gebracht und gegebenen  falls nachgesintert oder nachgehärtet wird.  



  Bei     Sinterung    bei einer Temperatur erheblich  über     1200,1    C oder bei     Sinterung    in einer weniger  sauerstoffreichen Gasatmosphäre kann eine zweiwer  tiges Eisen enthaltende Verbindung als     Verunreini-          gung    gebildet werden, während die     erfindungsgemäss     hergestellten Magnetkerne vorzugsweise kein zwei  wertiges Eisen enthalten. Die infolgedessen auftre  tende elektrische Leitfähigkeit ist jedoch sehr gering  im Vergleich zu der der     ferromagnetischen    Metalle.  



  Wie bereits bemerkt, können die nach dem     erfin-          dungsgemässen    Verfahren hergestellten Magnetkerne       Anfangspermeabilitätswerte    von mehr und oft sogar  wesentlich mehr als 2 aufweisen, auch bei Frequen  zen von 50 MHz und häufig erheblich höheren Fre  quenzen. Bei diesen Kernen sind die elektromagneti  schen Verluste (ausgedrückt durch den Verlustfaktor       tg    8) besonders bei Frequenzen über 50 MHz im  allgemeinen geringer als die Verluste bei aus den  bekannten     ferromagnetischen        Ferriten    mit     Spinell-          struktur    bestehenden Körpern.  



  Zur Erläuterung des vorstehend angewandten       Begriffes        tg    8 sei folgendes bemerkt: Im allgemeinen  wird ein magnetisches Wechselfeld kleiner Amplitude  in einem     ferromagnetischen    Körper eine nahezu     si-          nusförmig    verlaufende Induktion     hervorrufen.    Infolge  der elektromagnetischen Verluste wird jedoch ein  Phasenunterschied zwischen der Feldstärke H und  der Induktion B auftreten, und es ist daher üblich,

      die     Anfangspermeabilität        [t    =     B/H    des     ferromagneti-          schen    Körpers als eine komplexe Grösse darzustellen.  



  Dies lässt sich ausdrücken durch die Beziehung       @@    =     #J-        ju".    Aus dieser Beziehung ist ersichtlich,  dass die Induktion als aus zwei Komponenten beste  hend gedacht werden kann, von denen eine mit dem  angelegten Feld in Phase ist, während die andere  dazu um     901#    nachläuft. Die Grösse     p'    bezeichnet  den reellen Teil der     Anfangspermeabilität    ; sie wird  in den Ausführungsbeispielen angegeben. Der Ver  lustwinkel 8 wird durch die Beziehung     tg    8 =     u        "/u'     angegeben.

   Die Bezeichnung     tg    8 ist in diesem Falle  der Verlustfaktor     tg    8 der     ferromagnetischen    Mate  rialien und wird in den zu den Ausführungsbeispielen  gehörenden Figuren als Funktion der Frequenz an  gegeben.    <I>Beispiel 1</I>  Ein Gemisch aus 62,7 g     BaC0",    197,5 g     Fe.,0.;     und 25,1g     CoCO"    wird während einer halben Stunde  mit Äthylalkohol in einer     Porzellankugelmühle    ge  mahlen. Nach dem Trocknen wird das     Oxydgemisch     während 15 Stunden in Luft auf eine Temperatur  von etwa 1000 C erhitzt. Das Reaktionsprodukt  wird wieder während einer halben Stunde gemahlen.

    Darauf werden Ringe mit einem Aussendurchmesser  von etwa 35 mm, einem Innendurchmesser von etwa  25 mm und einer Höhe von etwa 4 mm gepresst.  Diese Ringe werden während einer Stunde in Sauer  stoff bei einer Temperatur von 1280 C gesintert, um  ringförmige Magnetkerne zu bilden. Die so herge  stellten Magnetkerne bestehen überwiegend aus     fer-          romagnetischen    Kristallen, die dem     hexagonalen    Kri  stallsystem angehören und aus Elementarzellen mit  einer     c-Achse    von etwa 52,3 A und einer     a-Achse     von etwa 5,9 A bestehen. Die Eigenschaften der ge  sinterten Magnetkerne sind in der Tabelle unter  Nr. 1 erwähnt.

      <I>Beispiel 11</I>  Von einem Gemisch von 62,7g     BaCO.;,    200 g       Fe.03    und 21,3g     CoCO.;    werden Ringe gepresst,  welche auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 erhitzt  werden, um Magnetkerne herzustellen. Die so her  gestellten Magnetkerne bestehen überwiegend aus       ferromagnetischen    Kristallen, die dem     hexagonalen     Kristallsystem angehören und aus Elementarzellen  mit einer     c-Achse    von etwa 52_,3 A und einer     a-Achse     von etwa 5,9 A bestehen.

   Die Eigenschaften der Ma  gnetkerne sind in der Tabelle unter Nr. 2 angegeben,  und das Diagramm nach     Fig.    1 der beiliegenden  Zeichnung bezieht sich ausserdem auf diese Eigen  schaften.    <I>Beispiel l11</I>  Ein Gemisch aus 23,0 g     BaCO.,    , 72,5 g     Fe.,03    und  7,95g     CoC03    wird während einer halben Stunde  mit Äthylalkohol in einer     Porzellankugelmühle    ge  mahlen. Das getrocknete Gemisch wird während 15  Stunden in Luft auf     1000     C erhitzt und darauf wie-      der während einer halben Stunde gemahlen. Das  erhaltene Pulver wird während einer Stunde in Sauer  stoff auf 1200 C erhitzt. Das Reaktionsprodukt  wird wieder während einer Stunde gemahlen.

   Von  dem Pulver werden nach Zusatz einer geringen Menge  eines organischen Bindemittels Ringe gepresst, die  während 3 Stunden in Sauerstoff bei 1275 C erhitzt  werden, darauf auf 12000 C abgekühlt, während  einer Stunde auf dieser Temperatur gehalten und  dann im Verlauf von 4 Stunden auf Zimmertempera  tur weiter abgekühlt werden, wodurch man ringför  mige Magnetkerne erhält. Diese Magnetkerne be  stehen überwiegend aus     ferromagnetischen    Kristallen,  die dem     hexagonalen    Kristallsystem angehören und  aus Elementarzellen mit einer     c-Achse    von etwa  52,3 A und einer     a-Achse    von etwa 5,9 A bestehen.  Die Eigenschaften dieser Magnetkerne sind in der  Tabelle unter Nr. 3 und weiter in     Fig.    2 angegeben.

      <I>Beispiel IV</I>  Ein Gemisch aus 98,7 g     BaCQ,    , 326,6 g     Fe203     und 43,3 g     CoC08    (mit 45,4 Gewichtsprozent Co)  wird     während    16 Stunden mit Äthylalkohol in einer  eisernen Kugelmühle gemahlen. Das getrocknete Ge  misch wird während zwei Stunden auf 10500 C vor  gesintert, und das Reaktionsprodukt wird wieder  während 16 Stunden gemahlen. Von dem getrockne  ten Pulver werden Ringe mit einem Aussendurch  messer von etwa 35 mm, einem Innendurchmesser  von etwa 25 mm und einer Höhe von etwa 4 mm  gepresst, welche während zwei Stunden auf 12600 C  in Sauerstoff     gesintert    werden, um ringförmige Ma  gnetkerne zu erzeugen.

   Gemäss einer     Röntgenstrah-          lenprüfung    ergibt es sich, dass die Magnetkerne ganz  aus     ferromagnetischen    Kristallen bestehen, die dem       hexagonalen    Kristallsystem angehören und aus Ele  mentarzellen mit einer     c-Achse    von etwa 52,3 A und  einer     a-Achse    von etwa 5,9 A bestehen. Ihre Eigen  schaften sind in der Tabelle unter Nr. 4 angegeben.    <I>Beispiel V</I>  Man stellt vorerst die Verbindung     BaFe1201o    her,  indem man ein Gemisch aus     BaC0;3    und     Fe203    im  richtigen Verhältnis während 15 Stunden auf       1000"C    erhitzt.

   Mit     BaC03    und     CoC03    wird mit  dem erhaltenen Produkt ein Gemisch in dem Ver  hältnis von 2     Mol.        BaFe1201"    1     Mol.        BaC03    und  2     Mol.        COCO"    gemacht, was der gewünschten Formel  
EMI0003.0029     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Nr.

   <SEP> Hauptbestandteil <SEP> d <SEP> 0 <SEP> <I>K</I> <SEP> <B>1 <SEP> 1</B> <SEP> Fig.
<tb>  g/cm  <SEP> Q <SEP> cm <SEP> Niederfrequenz <SEP> 50 <SEP> MHz <SEP> 500 <SEP> MHz
<tb>  1 <SEP> Ba3C<U>0</U>2Fe24041 <SEP> 4,5 <SEP> <B>1</B>00 <SEP> 12 <SEP> <B>10</B>
<tb>  2 <SEP> Ba3Co2Fe#)4041 <SEP> 4,1 <SEP> <B>1</B>00 <SEP> 10 <SEP> 9 <SEP> 11 <SEP> 1
<tb>  3 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 4,1 <SEP> 10% <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 2
<tb>  4 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 21 <SEP> 19 <SEP> 15
<tb>  5 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 9,5 <SEP> 9,5 <SEP> 9,6
<tb>  6 <SEP> Ba",.Sro,8Co2Fe24041 <SEP> 8,9 <SEP> 8,2 <SEP> 8,9            Ba3Co2Fe@4041    entspricht.

   Das Gemisch wird wäh  rend 4 Stunden mit     Alkohol    in einer Schwingmühle       gemahlen.    Es werden von dem Produkt Ringe     ge-          presst,    die     während    einer Stunde auf 12700 C in  Sauerstoff erhitzt werden, um ringförmige Magnet  kerne zu erzeugen. Eine Röntgenprüfung erwies, dass  die Magnetkerne aus     ferromagnetischen    Kristallen  bestehen, die dem     hexagonalen    Kristallsystem ange  hören und aus Elementarzellen mit einer     c-Achse     von etwa 52,3 A und einer     a-Achse    von etwa 5,9 A  bestehen. Die Eigenschaften der Magnetkerne sind  in der Tabelle unter Nr. 5 angegeben.

      <I>Beispiel</I>     V1     Vorerst wird die Verbindung     Bao,oSro,4Fe1201s     dadurch hergestellt, dass ein Gemisch aus     BaC03,          SrC03    und     Fe203    im richtigen Verhältnis während  15 Stunden auf     10000C    erhitzt wird.

   Mit     BaC03     und     CoC03    wird von dem erhaltenen Produkt ein  Gemisch in einem Verhältnis von 2     Mol.        Bao,GSro,4          Fe1201@;,    1     Mol.        BaCO;i    und 2     Mol.        CoC03    gemacht,  was der gewünschten Verbindung     Baz,2Sro,8CozFe24     <B>0,1</B> entspricht. Das     Gemisch    wird während 4 Stun  den mit Alkohol in einer Schwingmühle gemahlen.  Es werden von dem Produkt Ringe gepresst, die  während einer Stunde auf 12600 C in Sauerstoff  erhitzt werden, um ringförmige Magnetkerne zu er  halten.

   Eine Röntgenprüfung erwies, dass die Ma  gnetkerne aus     ferromagnetischen    Kristallen bestehen,  die dem     hexagonalen    Kristallsystem angehören und  aus Elementarzellen mit einer     c-Achse    von etwa  52,3 A und einer     a-Achse    von etwa 5,9 A bestehen.  Die Eigenschaften der Magnetkerne sind in der Ta  belle unter Nr. 6 angegeben.  



  In der Tabelle ist in Spalte 2 unter der Bezeich  nung   Hauptbestandteil   eine     chemische    Formel  angegeben, die aus der     Zusammenstezung    des Aus  gangsgemisches und aus der Röntgenprüfung abge  leitet ist. Alle Messergebnisse sind durch Messungen  an     ringförmigen    Magnetkernen im entmagnetisierten  Zustand gemäss dem von     C.M.        v.d.        Burgt,    M.     Gevers     und     H.P.J.        Wijn    in   Philips     Technical    Review  ,  Band 14, Seite 245 (1952, 1953) beschriebenen Ver  fahren erhalten.

   Die Eigenschaften der Magnetkerne  Nr. 2 und Nr. 3 sind ausführlicher in den betreffen  den     Fig.    1 und 2 angegeben. Diese Figuren veran  schaulichen den Einfluss der Messfrequenz auf die  Werte     @i    und     tg    B.



  Process for producing a ferromagnetic material It is known that ferromagnetic iron oxide compounds (so-called ferrites) with a spinel structure can have high initial permeability values (see, for example, J. J. Went and E. W. Gorter, Philips Technical Review, Volume 13, page 181 (1952)). However, this does not apply to very high frequencies (e.g. 50 MHz and more).



  It has now been found that a compound, the composition of which corresponds approximately to 17.6 mol% Ba0, 11.8 mol% CoO and 70.6 mol% Fe 2 O 3 differs from the previously known ferrites with a spinel structure in that it even at frequencies of 50 MHz and often significantly higher frequencies can have relatively high values of the initial permeability.

   X-ray tests showed that this compound is characterized by a crystal structure whose unit cell can be described in the hexagonal crystal system with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. The chemical composition of this compound can be given by the formula Ba3Co2Fe24041.

   From further investigations it was found that the Ba ions in the aforementioned formula can be partially replaced by Sr, Ca, Pb ions or a combination of these ions, to a maximum of one third.



  The invention relates to a method for producing a ferromagnetic material which consists at least partially of ferromagnetic crystals, in particular for frequencies of at least 50 MHz, which method is characterized in that ferromagnetic crystals of the formula in which formula 0 <_a:

  _1 0_ <b <_1 O <c <_1 <I> O <</I> j-b + c <I> <1 </I>, and which crystals belong to the hexagonal crystal system and from unit cells with a c -Axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A are made by heating a finely divided mixture of substances that converts the oxides of the metals contained in the crystals into these oxides when heated / or contains compounds of these oxides with one another in the required weight ratio.



  Theoretically speaking, it is of course best if the ferromagnetic material is made exclusively from the ferromagnetic crystals mentioned. However, it may be desirable to add sintering agents or binders. Under certain circumstances, undesirable reaction products can also be formed during heating, which are present as impurities in the finished material. Nevertheless, it is clear that the content of substances other than ferromagnetic crystals will be very low in any case.



  Compounds that go into the metal oxides when heated, are z. B. the carbonates, oxalates and acetates. In addition, you can heat a mixture, at least partially of at least two metals containing oxide compounds, such as. B. BaFe "04 or BaFe1201s.

   In this case, one preferably starts from a mixture which contains a compound of the formula QnFe019, in which formula Qu is at least one of the metals Ba, Sr, Pb or Ca, but consists of at most 40% Ca. This latter compound has a crystal structure which corresponds to that of the mineral magnetoplumbite; it is preferably produced at a temperature below 1100 ° C. because it is then more reactive.



  If necessary, the finely divided mixture can first be pre-sintered at a temperature of about 800 to 1100 ° C., the reaction product can be finely ground again and the powder obtained in this way again sintered; this series of treatments can be repeated once or several times, if necessary, with the temperature preferably being raised to a temperature of more than 1200 ° C. at the end. Such a sintering process is known per se, e.g. B.

    in the production of the aforementioned ferromagnetic ferrites with spinel structure. In the production of these known compounds, too, it is customary to carry out the pre-sintering at a relatively low temperature (about 800 to 11000 C).



  To further facilitate the sintering, you can of course still sintering agents, such. B. silicates or fluorides add.



  The magnetic cores containing the above-mentioned ferromagnetic materials can be produced by sintering the mixture of metal oxides directly in the desired form or making the reaction product of the presintering fine and, after adding a binder, if necessary, bringing it into the desired shape and, if necessary, resintering or post-curing becomes.



  When sintering at a temperature well above 1200.1 C or when sintering in a less oxygen-rich gas atmosphere, a divalent iron-containing compound can be formed as an impurity, while the magnetic cores produced according to the invention preferably contain no divalent iron. The electrical conductivity that occurs as a result, however, is very low compared to that of ferromagnetic metals.



  As already noted, the magnetic cores produced according to the method according to the invention can have initial permeability values of more and often even significantly more than 2, even at frequencies of 50 MHz and frequently significantly higher frequencies. With these cores, the electromagnetic losses (expressed by the loss factor tg 8), especially at frequencies above 50 MHz, are generally lower than the losses in bodies made of the known ferromagnetic ferrites with a spinel structure.



  To explain the term tg 8 used above, the following should be noted: In general, an alternating magnetic field of small amplitude will cause an induction running almost sinusoidally in a ferromagnetic body. However, as a result of the electromagnetic losses, there will be a phase difference between the field strength H and the induction B and it is therefore common to

      to represent the initial permeability [t = B / H of the ferromagnetic body as a complex quantity.



  This can be expressed by the relation @@ = # J- ju ". From this relation it can be seen that induction can be thought of as consisting of two components, one of which is in phase with the applied field while the other is in phase with it lags by 901 #. The variable p 'denotes the real part of the initial permeability; it is specified in the exemplary embodiments. The loss angle θ is given by the relationship tg 8 = u "/ u'.

   The designation tg 8 in this case is the loss factor tg 8 of the ferromagnetic materials and is given in the figures belonging to the exemplary embodiments as a function of the frequency. <I> Example 1 </I> A mixture of 62.7 g BaC0 ", 197.5 g Fe., 0 .; and 25.1 g CoCO" is ground with ethyl alcohol in a porcelain ball mill for half an hour. After drying, the oxide mixture is heated in air to a temperature of about 1000 ° C. for 15 hours. The reaction product is ground again for half an hour.

    Rings with an outside diameter of about 35 mm, an inside diameter of about 25 mm and a height of about 4 mm are pressed onto it. These rings are sintered in oxygen for one hour at a temperature of 1280 C to form ring-shaped magnetic cores. The magnetic cores produced in this way consist mainly of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. The properties of the ge sintered magnetic cores are mentioned in the table under no.

      <I> Example 11 </I> From a mixture of 62.7 g BaCO. ;, 200 g Fe.03 and 21.3 g CoCO .; rings are pressed, which are heated in a manner similar to Example 1 to produce magnetic cores. The magnetic cores produced in this way consist mainly of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A.

   The properties of the magnetic cores are given in the table under no. 2, and the diagram of FIG. 1 of the accompanying drawing also relates to these properties. <I> Example 11 </I> A mixture of 23.0 g BaCO., 72.5 g Fe., 03 and 7.95 g CoC03 is ground with ethyl alcohol in a porcelain ball mill for half an hour. The dried mixture is heated to 1000 ° C. in air for 15 hours and then ground again for half an hour. The powder obtained is heated to 1200 C in oxygen for one hour. The reaction product is ground again for one hour.

   After adding a small amount of an organic binder, rings are pressed from the powder, which are heated in oxygen at 1275 ° C. for 3 hours, then cooled to 12,000 ° C., kept at this temperature for one hour and then to room temperature over the course of 4 hours are further cooled, whereby ringför shaped magnetic cores are obtained. These magnetic cores are predominantly made up of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. The properties of these magnetic cores are given in the table under No. 3 and further in FIG.

      <I> Example IV </I> A mixture of 98.7 g of BaCQ,, 326.6 g of Fe 2 O 3 and 43.3 g of CoCO 8 (with 45.4 percent by weight of Co) is ground for 16 hours with ethyl alcohol in an iron ball mill. The dried mixture is pre-sintered at 10500 C for two hours, and the reaction product is ground again for 16 hours. From the getrockne th powder rings with an outer diameter of about 35 mm, an inner diameter of about 25 mm and a height of about 4 mm are pressed, which are sintered for two hours at 12,600 C in oxygen to produce ring-shaped magnetic cores.

   An X-ray test shows that the magnetic cores consist entirely of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of elementary cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. . Their properties are given in the table under no. <I> Example V </I> The compound BaFe1201o is first produced by heating a mixture of BaCO; 3 and Fe203 in the correct ratio to 1000 ° C. for 15 hours.

   With BaC03 and CoC03, a mixture in the ratio of 2 mol. BaFe1201 "1 mol. BaC03 and 2 mol. COCO" is made with the product obtained, which corresponds to the desired formula
EMI0003.0029
  
    <I> table </I>
<tb> No.

   <SEP> main component <SEP> d <SEP> 0 <SEP> <I> K </I> <SEP> <B> 1 <SEP> 1 </B> <SEP> Fig.
<tb> g / cm <SEP> Q <SEP> cm <SEP> low frequency <SEP> 50 <SEP> MHz <SEP> 500 <SEP> MHz
<tb> 1 <SEP> Ba3C <U> 0 </U> 2Fe24041 <SEP> 4,5 <SEP> <B> 1 </B> 00 <SEP> 12 <SEP> <B> 10 </B>
<tb> 2 <SEP> Ba3Co2Fe #) 4041 <SEP> 4,1 <SEP> <B> 1 </B> 00 <SEP> 10 <SEP> 9 <SEP> 11 <SEP> 1
<tb> 3 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 4.1 <SEP> 10% <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 2
<tb> 4 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 21 <SEP> 19 <SEP> 15
<tb> 5 <SEP> Ba3Co2Fe24041 <SEP> 9.5 <SEP> 9.5 <SEP> 9.6
<tb> 6 <SEP> Ba ",. Sro, 8Co2Fe24041 <SEP> 8.9 <SEP> 8.2 <SEP> 8.9 Ba3Co2Fe @ 4041.

   The mixture is ground in a vibratory mill with alcohol for 4 hours. Rings are pressed from the product, which are heated in oxygen to 12,700 C for one hour to create ring-shaped magnetic cores. An X-ray test showed that the magnetic cores consist of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. The properties of the magnetic cores are given in the table under no.

      <I> Example </I> V1 First of all, the compound Bao, oSro, 4Fe1201s is made by heating a mixture of BaC03, SrC03 and Fe203 in the correct ratio to 10000C for 15 hours.

   With BaCO3 and CoCO3, a mixture of the product obtained is made in a ratio of 2 mol. Bao, GSro, 4 Fe1201 @ ;, 1 mol. BaCO; i and 2 mol. CoCO3, which gives the desired compound Baz, 2Sro, 8CozFe24 < B> 0.1 </B>. The mixture is ground in a vibrating mill with alcohol for 4 hours. Rings are pressed from the product, which are heated in oxygen to 12,600 C for one hour in order to keep ring-shaped magnetic cores.

   An X-ray test showed that the magnetic cores consist of ferromagnetic crystals that belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A. The properties of the magnetic cores are given in the table under no.



  In column 2 of the table under the designation main component, a chemical formula is given which is derived from the composition of the starting mixture and from the X-ray test. All measurement results are based on measurements on ring-shaped magnetic cores in the demagnetized state according to the method described by C.M. v.d. Burgt, M. Gevers and H.P.J. Wijn in Philips Technical Review, Volume 14, page 245 (1952, 1953) described process received.

   The properties of the magnetic cores No. 2 and No. 3 are given in more detail in FIGS. 1 and 2 concerned. These figures illustrate the influence of the measurement frequency on the values @i and tg B.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines ferromagneti- schen Materials, das mindestens teilweise aus ferro- magnetischen Kristallen besteht, insbesondere für s Frequenzen von mindestens 50 MHz, dadurch ge kennzeichnet, dass ferromagnetische Kristalle der Formel Bas b _ ,SrdPbvCa@Co#,Fe 4I0,1 in welcher Formel 0_ < a < 1 0_ < b < _1 0_ < c_ < 1 <I>O < </I> a+b+c <I> < 1</I> ist, PATENT CLAIM Process for the production of a ferromagnetic material which consists at least partially of ferromagnetic crystals, in particular for frequencies of at least 50 MHz, characterized in that ferromagnetic crystals of the formula Bas b _, SrdPbvCa @ Co #, Fe 4I0, 1 in which formula 0_ <a <1 0_ <b <_1 0_ <c_ <1 <I> O <</I> a + b + c <I> <1 </I>, und welche Kristalle dem hexagonalen Kristall system angehören und aus Elementarzellen mit einer c-Achse von etwa 52,3 A und einer a-Achse von etwa 5,9 A bestehen, hergestellt werden, indem ein fein- teiliges Stoffgemisch erhitzt wird, das die Oxyde der in den Kristallen enthaltenen Metalle, beim Er hitzen in diese Oxyde übergehende Verbindungen und/oder Verbindungen dieser Oxyde untereinander im erforderlichen Gewichtsverhältnis enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. and which crystals belong to the hexagonal crystal system and consist of unit cells with a c-axis of about 52.3 A and an a-axis of about 5.9 A, are produced by heating a finely divided mixture of substances that contains the oxides of the metals contained in the crystals, when heated into these oxides compounds and / or compounds of these oxides with one another in the required weight ratio. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stoffgemisch auf eine Tem peratur von mehr als 1200 C erhitzt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stoffgemisch in einer sauer stoffreichen Gasatmosphäre erhitzt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Stoffgemisch erhitzt wird, das teilweise aus Verbindungen von mindestens zwei der Metalloxyde besteht. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Stoffgemisch erhitzt wird, das eine Verbindung von Eisenoxyd mit mindestens einem weiteren Metalloxyd enthält, deren Kristall struktur der Kristallstruktur des Minerals Magneto- plumbit entspricht. 5. Method according to patent claim, characterized in that the mixture of substances is heated to a temperature of more than 1200 C. 2. The method according to claim, characterized in that the mixture of substances is heated in an oxygen-rich gas atmosphere. 3. The method according to claim, characterized in that a mixture of substances is heated which partially consists of compounds of at least two of the metal oxides. 4. The method according to dependent claim 3, characterized in that a mixture of substances is heated which contains a compound of iron oxide with at least one further metal oxide, the crystal structure of which corresponds to the crystal structure of the mineral magnetoplumbite. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Stoffgemisch zunächst bei einer Temperatur zwischen 800 und 11000 C vorge- sintert wird. Method according to patent claim, characterized in that the mixture of substances is first pre-sintered at a temperature between 800 and 11000 C.
CH3628956A 1955-08-10 1956-08-08 Process for the production of a ferromagnetic material CH376414A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL199609 1955-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH376414A true CH376414A (en) 1964-03-31

Family

ID=19750721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH3628956A CH376414A (en) 1955-08-10 1956-08-08 Process for the production of a ferromagnetic material

Country Status (8)

Country Link
US (1) US2946752A (en)
BE (1) BE550224A (en)
CH (1) CH376414A (en)
DE (1) DE1148478B (en)
FR (1) FR1163019A (en)
GB (1) GB839860A (en)
LU (1) LU34573A1 (en)
NL (1) NL88282C (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1236391B (en) 1956-05-16 1967-03-09 Philips Nv Process for the production of a ferromagnetic ferrite material with a hexagonal crystal structure
NL108776C (en) * 1957-04-18 1964-07-15
NL99528C (en) * 1957-06-22 1961-11-15
US3053618A (en) * 1960-11-23 1962-09-11 Owens Illinois Glass Co Method for making titanium, zirconium and tin tellurites
US3053619A (en) * 1960-11-30 1962-09-11 Owens Illinois Glass Co Method of producing cerium tellurite
US3177145A (en) * 1963-02-04 1965-04-06 Ibm Manganese copper ferrite composition containing titanium and germanium and method ofpreparation
FR2432754A1 (en) * 1978-08-01 1980-02-29 Thomson Csf METHOD FOR MANUFACTURING A DIELECTRIC MATERIAL WITH INSULATING BARRIERS DISTRIBUTED BY VOLUME, FOR USE AT HIGH VOLTAGE, AND ELECTRONIC DEVICE MADE WITH THIS MATERIAL
US5954992A (en) * 1996-07-26 1999-09-21 Tdk Corporation Hexagonal Z type magnetic oxide sintered material, method for making and impedance device
JPH118112A (en) * 1997-06-17 1999-01-12 Tdk Corp Balun transformer, core and core material for the same
CN112851326A (en) * 2021-01-29 2021-05-28 兰州大学 Co2Z-type ferrite material and preparation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2659698A (en) * 1949-01-03 1953-11-17 Aladdin Ind Inc Magnetic core and method for manufacturing same
NL87162C (en) * 1950-09-19
US2736708A (en) * 1951-06-08 1956-02-28 Henry L Crowley & Company Inc Magnetic compositions
BE516395A (en) * 1951-12-21
US2723239A (en) * 1952-09-29 1955-11-08 Rca Corp Ferrospinel compositions
US2778803A (en) * 1953-02-06 1957-01-22 Aerovox Corp Magnetically hard materials
DE927259C (en) * 1953-04-26 1955-05-02 Eisen & Stahlind Ag Oxydic ferromagnetic material
FR1100865A (en) * 1954-03-05 1955-09-26 Magnetic materials based on oxides for the production of magnetic recording tapes
FR1114010A (en) * 1954-11-09 1956-04-06 Audax Sintered mixed oxide permanent magnets

Also Published As

Publication number Publication date
FR1163019A (en) 1958-09-22
BE550224A (en) 1957-02-09
NL88282C (en) 1958-05-16
LU34573A1 (en) 1956-10-09
GB839860A (en) 1960-06-29
US2946752A (en) 1960-07-26
DE1148478B (en) 1963-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH287007A (en) Magnetic material and process for its manufacture.
DE2110489B2 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING ANISOTROPIC METAL OXIDE MAGNETS
DE1158433B (en) Use of bodies consisting of simple crystals and / or mixed crystals of compounds corresponding to the formula Ba Fe Fe O for the concentration of magnetic field lines at frequencies of at least 50 MHz and processes for the production of such bodies
DE1148478B (en) Ferromagnetic material, especially for ferromagnetic bodies to be used at frequencies of at least 50MHz, processes for the production of this material and ferromagnetic bodies made of this material
CH247856A (en) Magnetic core and process for its manufacture.
CH378214A (en) Process for the production of a ferromagnetic material which consists at least partially of ferromagnetic crystals
AT167377B (en) Magnetic core and method of making a magnetic material
CH377268A (en) Process for the production of a ferromagnetic material
DE1089681B (en) Process for the production of ferromagnetic bodies from ferromagnetic oxidic materials
CH407352A (en) Method of manufacturing a ferromagnetic body and using the same
DE1185103B (en) Method of manufacturing a ferromagnetic ferrite material
DE1028485B (en) Process for the production of ferrites
AT203736B (en) Process for the production of a sintered ferromagnetic material and ferromagnetic bodies made of this material
DE1696392B1 (en) Permanent magnet material with magnetoplumbite structure and process for its production
DE1941580C3 (en) Process for the production of a ceramic, polycrystalline, magnetically anisotropic spinel ferrite body and spinel ferrite body produced according to this process
AT202785B (en) Process for the production of a ferromagnetic material and ferromagnetic bodies consisting of such a material
DE1036148B (en) Process for the production of ferromagnetic bodies
DE958996C (en) Process for the production of ferromagnetic, optionally shaped masses
AT206185B (en) Process for the production of a ferromagnetic material and ferromagnetic bodies made therefrom
AT208089B (en) Process for the production of bodies from ferromagnetic materials
AT203737B (en) Process for the production of a sintered ferromagnetic material and ferromagnetic bodies made of this material
CH387820A (en) Process for the production of a ferromagnetic material consisting at least partially of ferromagnetic crystals
AT207577B (en) Ferromagnetic body and method for producing a ferromagnetic material for such
CH270970A (en) Magnetic material made from ferromagnetic mixed crystals of ferrites and method for producing the same.
AT232288B (en) Process for the production of a ferromagnetic material and ferromagnetic bodies produced therefrom