CH129712A - Verfahren zur Herstellung von Kernen aus magnetischem Material. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Kernen aus     magnetischem    Material.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung von Kernen aus mag  netischem Material, und zwar aus fein unter  teilten     Partikelchen    aus magnetischer Le  gierung und aus Isoliermaterial; solche Kerne  dienen in erster Linie, jedoch nicht ausschliess  lich als     Magnetkerne    von Belastungsspulen  für     Telephonstromkreise.     



  Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet  sich dadurch aus, dass das Isoliermaterial,  welches mit den magnetischen     Partikelchen     gemischt wird, neben Sauerstoff mindestens  ein weiteres Element der fünften oder sechs  ten Gruppe des periodischen Systems ent  hält, und zwar ein solches, das bei gewöhn  licher Temperatur feste, saure Oxyde bildet.  



  Die so hergestellten Kerne zeichnen sich  durch niedrige Verluste und verhältnismässig  hohe     Permeabilität    aus, wodurch es möglich  wird, eine gegebene     Induktanz    mit einem       Minimum    an aufgewendetem Material zu er  reichen; sie zeigen somit in hohem Masse  jene elektrischen und magnetischen Eigen  schaften, die ihre Verwendung in elektrischen  Fernmeldeapparaten, insbesondere in Bela-         stungsspulen    für     Telephonstromkreise,    beson  ders geeignet erscheinen lassen.  



  Gemäss einer besondern     Ausführungsform     des Verfahrens dieser Erfindung kann ein  magnetischer Bern aus fein unterteiltem  magnetischem Material erhalten werden,  dessen     Partikelchen    durch ein isolierendes  Material von einander getrennt gehalten wer  den, das durch Verwendung eines festen sau  ren Oxyds der erwähnten Art, einer alkalisch  reagierenden Substanz und eines weitern, als  Füllstoff dienenden Materials in Gegenwart  der zu isolierenden     Partikelchen    selbst her  gestellt wird.  



  Bei der Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens wird als Ausgangsma  terial für das genannte magnetische Material  vorzugsweise eine unter dem Namen     Permalloy     bekannte     Eisen-Nickel-Legierung    verwendet,  die auf irgend eine Weise in feine     Partikel-          chen    unterteilt worden ist. Die genannte Le  gierung besteht aus Nickel und Eisen, wobei  der Nickelgehalt mehr als 25 0,/o des Legie  rungsgewichtes ausmacht.

   In einer vorzugs  weisen Ausführungsform setzt sie sich aus           78'/z        %        Nickel        und        21'/z        0%        Eisen        zusammen.     Die Erfahrung hat gezeigt, dass es in jenen  Fällen, in denen möglichst kleine Wirbel  stromverluste     gewüpscht    werden, wichtig ist,  dass die     Partikelchen    klein und vorzugsweise  von solcher Grösse sind, dass sie alle leicht  durch eine Siebeinrichtung, die als "120  maschiges Sieb" bekannt ist,.

   und ein grosser  Teil durch ein ,,     200-inaschiges        Sieb"    hin  durchgehen.  



  Bevor das isolierende Material beigefügt  wird, werden die fein unterteilten Panikel  chen der Legierung in einem abgeschlossenen  Behälter bei einer Temperatur von zirka  750   C bis 980 0 C ausgeglüht, wobei man  sehr gute Ergebnisse mit einer Temperatur  von 925 0 C erzielte. Hierauf muss die Le  gierung, deren     Partikelchen    beim Ausglühen       zusammenbacken,    neuerdings fein unterteilt  werden, worauf das isolierende Material bei  gemengt wird.  



  In einer     Ausführungsform    der Erfindung  wird das Isoliermaterial für die     Legierungs-          partikelchen    durch Mischen von dessen     ge-          pulverten    Bestandteilen, nämlich einem sau  ren Oxyd, einem alkalisch reagierenden Stoff  und einem Füllstoff in ungefähr folgenden  Verhältnissen erhalten:

       51/z    Teile sogenannte  Chromsäure     (CrOs),    5 Teile Talk,     41/z    Teile       Wasserglas        mit        50        %        Trockensubstanz,        welche     ungefähr 1;5 Teile     Si0z    auf 1 Teil     Naz0     enthält.  



  Diesen Bestandteilen wird genug     Wa,-ser     beigegeben, um eine ziemlich dünnflüssige       Aufschwemmung    zu erhalten. Diese Auf  schwemmung wird gut gemischt. Hierauf  werden die     PermalloypartilKelchen    hinzugefügt,  wobei ihre     l1enge    durch die gewünschte Per  meabilität und den speziellen Verwendungs  zweck des fertigen Kernes bestimmt wird.

    Die ganze Masse wird hierauf bis zur     Trok-          kenheit    eingekocht und dabei fortwährend  gerührt, um das Zusammenbacken zu ver  hindern und eine vollständige Umhüllung  der einzelnen     Legierungspartikelchen    zu ge  währleisten, wobei sie jedoch nicht soweit  ausgetrocknet wird, dass sie dem Chromsäure  gehalt zu     verdankende    Haftfähigkeit ver-         nichtet    wird. Das getrocknete Material wird  hierauf in eine zum Pressen der Kerne oder  Ringe geeignete Form gebracht und mit ei  nem Druck von ungefähr 14000 Kilogramm  per cm   gepresst.

   Ein hoher Druck beim  Formen der Kerne wird deshalb angewendet,  weil es sich gezeigt hat, dass eine Erhöhung  der Dichte des Kernes, beziehungsweise des  Ringes, eine Zunahme der     Permeabilität    zur  Folge hat. Nach diesem Schritt des Herstel  lungsprozesses der Kerne werden letztere,  ohne dass man sie unnötigerweise der Aussen  luft aussetzt, in einen abgeschlossenen     Aus-          glühofen    gebracht, in welchem, wenn dies  wünschenswert erscheint, eine schwachredu  zierende Atmosphäre vorherrschen kann. In  diesem     Ausglühofen    wird sie mit der sich  für das Ausglühen am zweckmässigsten er  weisenden     Temperatur    von ungefähr<B>5000</B> C  ausgeglüht und hierauf abgekühlt.

   Um die  Kerne chemisch widerstandsfähig zu machen  und alle löslichen Substanzen, wie zum Bei  spiel     Chromate,    zu     beseitigen,    kann man sie  in Wasser solange auskochen, bis eine durch  Kochen eines zerstossenen Prüfringes in Was  ser erhaltene Lösung bei einer Prüfung mit  Silbernitrat nur noch eine Spur löslicher     Chro-          mate    zeigt. Nach diesem Vorgang werden  die gerne oder Ringe bei einer Temperatur  von annähernd 100 0 C getrocknet. Einige  Prüfringe aus isoliertem     Permalloypulver     werden in obiger Weise hergestellt und hierauf  ihre     Permeabilität    gemessen.

   Sollte diese- zu  niedrig ausgefallen sein, so kann man sie  dadurch erhöhen, dass man dem isolierten       Permalloypulver    vor dem     Pressvorgang    eine  bestimmte Menge nicht isolierten     Permalloy-          pulvers    beifügt.  



  Um einen Kern zu bilden, werden eine  Anzahl Ringe, die nach dem beschriebenen  Verfahren hergestellt worden sind, gleich  achsig     aufgestappelt    und darauf die Wick  lungen angebracht. Die Zahl der Ringe richtet  sich dabei nach den elektrischen Verhältnissen  des Fernmeldestromkreises, dem die     Induk-          tanzvorrichtung    beigeordnet wird.  



  Obschon in der obigen Beschreibung be  stimmte Verhältnisse für die Bestandteile      Chromsäure, Wasserglas und Talk der Lö  sung, mit der die     Permalloypartikelchen    iso  liert werden, angeführt sind, können die ver  schiedenen Bestandteile natürlich auch in  andern Verhältnissen angewendet werden.  Ebenso kann nur Chromsäure allein ange  wendet werden, nämlich in Fällen, wo die  mechanische Festigkeit des fertigen Kernes  eine nur untergeordnete Rolle spielt.

   Ferner  können unter Erzielung befriedigender Er  gebnisse auch andere saure Oxyde oder Säu  ren als Chromsäure benützt werden, so zum Bei  spiel sogenannte     Molybdänsäure        (1lloOs),        Wol-          framsäure        (W09),        antimonige    Säure     (Sb20s),          arsenige    Säure     (As20s)    und Phosphorsäure       (HPOn)

  .    Das Wasserglas kann durch     Alkalien     und     alkaliartig    wirkende Stoffe wie zum Bei  spiel     Natriumhydroxyd    und     Natriumaluminat     ersetzt werden. An Stelle von Talk kann  als     Füllstoff    beispielsweise Zinkoxyd, Alu  miniumoxyd,     Bariumoxyd,    Zinnoxyd, Man  gandioxyd oder Kupferoxyd benützt werden,  wobei ebenfalls magnetische Kerne erhalten  werden, die vom magnetischen wie vom elek  trischen Standpunkte durchaus befriedigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Kernes aus magnetischem 1@Taterial aus fein unterteilten Partikelchen aus magnetischer Legierung und aus Isoliermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial, welches mit den magnetischen Partikelchen gemischt wird, neben Sauerstoff mindestens ein weiteres Ele ment der fünften oder sechsten Gruppe des periodischen Systems enthält, und zwar ein solches, das bei gewöhnlicher Temperatur feste, saure Oxyde bildet. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial unter Benützung eines festen, sauren Oxyds eines Elements aus den erwähnten Gruppen hergestellt ist. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Isolier- materials ferner ein alkalisch reagierender Stoff benützt wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial ferner einen Füllstoff enthält. 4. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte saure Oxyd sogenannte Chromsäure ist. 5. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte saure Oxyd sogenannte Molybdänsäure ist. 6. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte saure Oxyd sogenannte Wolframsäure ist. 7.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte saure Oxyd sogenannte antimonige Säure ist. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial Phosphorsäure enthält. 9. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte saure Oxyd sogenannte arsenige Säure ist. 10. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte alka lisch reagierende Stoff Wasserglas ist. 11. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte alka lisch reagierende Stoff Natriumhydroxyd ist. 12.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte alka lisch reagierende Stoff Natriumaluminat ist. 13. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Talk ist. 14. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Zink oxyd ist. 15. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Alu miniumoxyd ist. 16. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Barium- Oxyd ist. 17. Verfahren nach Unteränspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Zinn oxyd ist. 18.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Man gandioxyd ist. 19. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Kupfer oxyd ist.