DE1596977C - Glass containing lithium ferrite crystals of relatively uniform size and process for making the same - Google Patents
Glass containing lithium ferrite crystals of relatively uniform size and process for making the sameInfo
- Publication number
- DE1596977C DE1596977C DE19671596977 DE1596977A DE1596977C DE 1596977 C DE1596977 C DE 1596977C DE 19671596977 DE19671596977 DE 19671596977 DE 1596977 A DE1596977 A DE 1596977A DE 1596977 C DE1596977 C DE 1596977C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- oxide
- crystals
- lithium
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 61
- JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)iron Chemical compound [Li+].[O-][Fe]=O JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N Iron(III) oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 4
- IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N Sodium aluminate Chemical compound [Na+].O=[Al-]=O IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims description 3
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 2
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N Lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 8
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N Iron(II,III) oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 229910000174 eucryptite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- -1 oxy- Chemical class 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018070 Li 2 O 10 Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005293 ferrimagnetic Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft Lithiumferritkristalle relativ bis zur vollständigen Glasbildung erhitzt wird, dieThe invention relates to lithium ferrite crystals is relatively heated until the glass formation is complete, which
gleichmäßiger Größe enthaltendes Glas und ein Ver- geschmolzene Glasmischung auf eine Temperaturuniform size glass and a fused glass mixture at one temperature
fahren zur Herstellung dieses Glases durch gesteuerte unterhalb ihres Kristallisationspunktes abgekühlt unddrive to manufacture this glass by being cooled and controlled below its crystallization point
Wärmebehandlung. das Glas zur Erzeugung von LithiumferritkristallenHeat treatment. the glass for the production of lithium ferrite crystals
Ferrite sind magnetische Materialien, die für ver- 5 an der Luft auf Temperaturen zwischen 500 und 900° CFerrites are magnetic materials that can be used in air at temperatures between 500 and 900 ° C
schiedene elektrische und elektronische Vorrichtungen erhitzt wird.heating various electrical and electronic devices.
geeignet sind, insbesondere solche, die.im Mikro- Erfindungsgemäß erfolgt die Erzeugung des Li-are suitable, especially those die.im micro- According to the invention, the generation of the li
wellen-Frequenzbereich betrieben werden können. thiumferrits und das Wachstum seiner Kristalle inwave frequency range can be operated. thiumferrits and the growth of its crystals in
Lithiumferritkristalle zeigen selbst bei sehr hohen einem relativ einfachen Silikatglas. Die Erzielung einesLithium ferrite crystals show a relatively simple silica glass even at very high levels. Achieving a
Frequenzen eine überlegene, rechteckige Hysterese- io zufriedenstellenden Kristallwachstums hängt von derA superior, rectangular hysteresis- io satisfactory crystal growth depends on the frequencies
. schleife und eignen sich insbesondere für Speicher- Art der Glaszusammensetzung und den verwendeten. loop and are particularly suitable for storage type of glass composition and the used
kerne in Hochgeschwindigkeits-Computern. Kristallisationsbedingungen ab. So können beispiels-cores in high-speed computers. Crystallization conditions. For example
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung neuarti- weise geringe Abweichungen in der ZusammensetzungThe object of the invention is to produce novel small deviations in the composition
ger, mit kleinen, relativ gleichmäßigen Lithiumferrit- des Glases die Größe und Ausbeute der erhaltenenger, with small, relatively uniform lithium ferrite of the glass the size and yield of the obtained
kristallen durchsetzter Gläser.. 15 Lithiumferritkristalle beeinträchtigen.crystal interspersed glasses .. 15 affect lithium ferrite crystals.
Es wurde nun gefunden, daß man durch eine be- Die verschiedenen glas- und. ferritbildenden Ausstimmte Temperaturbehandlung bestimmter, Lithium- gangsstoffe werden vor dem Erhitzen zu feinem Pulver oxid und Eisen(III)-oxid enthaltender Gläser in gemahlen und innig miteinander vermischt. Wie bei diesen kleine Lithiumferritkristalle relativ gleich- der Glasherstellung allgemein üblich, werden die mäßiger Größe erzeugen kann. 20 Alkalioxide, hier Lithiumoxid und Natriumoxid, inIt has now been found that the various glass and. ferrite-forming matched Temperature treatment of certain lithium constituents turns into a fine powder before heating Oxide and iron (III) oxide-containing glasses in ground and intimately mixed with one another. As in These small lithium ferrite crystals are relatively similar to the general practice of glass production of moderate size. 20 alkali oxides, here lithium oxide and sodium oxide, in
Aus einer Veröffentlichung in »Beiträge zur an- Form ihrer Carbonate oder Nitrate verwendet. ZumFrom a publication in »Contributions to the form of their carbonates or nitrates used. To the
gewandten Glasforschung«, Stuttgart 1959, Seiten 121 Mahlen und Mischen der Ausgangsstoffe eignet sichApplied glass research «, Stuttgart 1959, pages 121 Grinding and mixing the starting materials is suitable
bis 132 ist bekannt, welche Vorgänge beim Entglasen insbesondere eine Kugelmühle. Nach gründlichemto 132 it is known which processes during deglassing, in particular a ball mill. After thorough
durch gesteuerte Wärmebehandlung auftreten und Durchmischen wird die Reaktionsmischung auf ihrethrough controlled heat treatment and mixing will occur the reaction mixture on its
in welcher Weise die Kristallisation von Gläsern 25 Schmelztemperatur von etwa 142O0C- erhitzt undin what way the crystallization of glasses 25 melting temperature of about 142O 0 C- heated and
bewirkt werden kann. Aus der deutschen Auslegeschrift mehrere Stunden auf dieser Temperatur gehalten, biscan be effected. According to the German interpretation, kept at this temperature for several hours until
1 130 349 ist außerdem ein unter Entglasung er- die Glasbildung und die ferriterzeugende Reaktion1 130 349 is also an under devitrification er the glass formation and the ferrite generating reaction
haltener ferromagnetischer Körper bekannt, der aus im wesentlichen vollständig abgeschlossen sind,holding ferromagnetic body known, which are essentially completely closed off,
einer eukryptithaltigen Phase und einer Lithiumferrit- Das Erhitzen und Schmelzen wird in einer oxy-a phase containing eucryptite and a lithium ferrite - The heating and melting is carried out in an oxy-
phase besteht. Die Herstellung dieses f erromagnetischen 30 dierenden Atmosphäre bewirkt, urn den Eisengehaltphase exists. The production of this ferromagnetic atmosphere causes it to reduce the iron content
Körpers kann unter anderem durch Schmelzen eines des verwendeten Eisen(IIl)-oxids in dreiwertigemBody can, among other things, by melting one of the ferrous oxide used in trivalent
Glasversatzes erfolgen, dessen Zusammensetzung so Zustand zu halten und dadurch die Ferritbildung zuGlass misalignment takes place, its composition so to keep state and thereby the ferrite formation
gewählt ist, daß sich während des Schmelzens Lithium- fördern. An Stelle des Eisen(III)-oxids können auchis chosen that promote lithium during melting. Instead of iron (III) oxide can also
ferritkeime und bei der anschließenden Entglasung andere Eisenoxide, beispielsweise Eisen(II)-oxid oderferrite nuclei and, in the subsequent devitrification, other iron oxides, for example iron (II) oxide or
eine Ferritphase und eine Eukryptitphase bilden. Es 35 Magnetit verwendet werden, da das ausgedehnteform a ferrite phase and a eucryptite phase. There 35 magnetite can be used, since the extended one
wird also bei diesen bekannten Verfahren eine Ent- Erhitzen in Luft oder einer sauerstoffhaltigen Um-in these known processes, therefore, a de-heating in air or an oxygen-containing reaction
glasung bei lOCO bis 12000C durchgeführt, die zur gebung zu einer Oxydation des etwa vorhandenenVitrification at LOCO up to 1200 0 C carried out, which leads to an oxidation of any existing
Ausbildung von Eukriptitkristallen führt. zweiwertigen Eisens zum dreiwertigen Zustand führt.Formation of euccriptite crystals leads. bivalent iron leads to the trivalent state.
Erfindungsgemäß werden dagegen Gläser her- Die Reaktionsmischung wird dann mit oder ohne gestellt, die in gleichmäßiger Verteilung im Glas 40 'Tempern unter ihre Kristallisationstemperatur von feine Lithiumferritkristalle aufweisen. Während bei etwa 480°C abgekühlt. Das Abkühlen muß hinden bekannten Verfahren ein keramikartiges Material reichend rasch erfolgen, um eine Entglasung zu verhergestellt wird, bei dem das Glas durch Entglasen meiden. Die Schmelze wird gewöhnlich durch Aufauskristallisiert ist, soll erfindungsgemäß eine Ent- gießen auf oder zwischen wärmeleitende Metallglasung bei der Ausbildung der Ferritkristalle ver- 45 flächen auf Raumtemperatur abgeschreckt. Für diesen mieden werden. Das erfindungsgemäße Glas unter- Zweck sind Messingplatten besonders geeignet. Statt scheidet sich von dem bekannten, eukryptithaltigen dessen kann auch eine rasche Abkühlung der Schmelze ferromagnetischen Material sowohl durch die Zu- auf ihre Tempertemperatur von etwa 4360C mit ansammensetzung des Glases als auch dadurch, daß schließender langsamer Abkühlung auf Raumtempeerfindungsgemäß das Glas in amorpher Form vor- 50 ratur erfolgen.According to the invention, on the other hand, glasses are produced, with or without the reaction mixture, which are tempered evenly in the glass 40 'below their crystallization temperature of fine lithium ferrite crystals. While cooled at about 480 ° C. In known processes, the cooling must take place sufficiently quickly in a ceramic-like material in order to produce devitrification in which the glass is avoided by devitrification. The melt is usually crystallized out, if, according to the invention, pouring onto or between heat-conducting metal glazing is to be quenched to room temperature during the formation of the ferrite crystals. To be avoided for this. Brass plates are particularly suitable for the glass according to the invention. Instead differs from the known eukryptithaltigen which can also be a rapid cooling of the melt ferromagnetic material through both the inlet on their annealing temperature of about 436 0 C with ansammensetzung of the glass and in that close by slow cooling to room Tempe According to the invention, the glass in amorphous form take place in advance.
liegt. ■' Bei der Wiedererwärmung der abgekühlten Glas-Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Silikat- mischung auf Temperaturen oberhalb von etwa 48O0C glas, enthaltend Siliziumdioxid, Natriumoxid und beginnt Lithiumferrit zu entglasen oder aus der Glas-Aluminiumoxid in einem Molverhältnis von (11 bis 13) mischung auszukristallisieren. In den der Wärmezu (3 bis 4) zu 1, das dadurch gekennzeichnet ist, 55 behandlung unterworfenen Glasteilchen bilden sich daß es außerdem Mikrokristalle von Lithiumferrit außer Lithiumferrit nahe den Kanten auch Kristalle gleichmäßiger Größe in einer solchen Menge in Glas von Acmit und möglicherweise auch Albit. Bei einer verteilt enthält, die einem Verhältnis von je 1 bis Erhöhung der Temperatur wachsen die Ferrit- und 10 Mol Eisen(III)-oxid und Lithiumoxid pro Mol Acmit/Albit-Kristallphasen "weiter, jedoch ist das Aluminiumoxid entspricht. 60 Kristallwachstum der Acmit/Albitkristalle rascher alslocated. When reheating the cooled glass object of the invention, a silicate mixture to temperatures above about 480 0 C glass, containing silicon dioxide, sodium oxide and lithium ferrite begins to devitrify or from the glass-aluminum oxide in a molar ratio of (11 to 13) mixture to crystallize out. In the glass particles subjected to the heat treatment (3 to 4) regarding 1, which is characterized in that there are also microcrystals of lithium ferrite besides lithium ferrite near the edges, there are also crystals of uniform size in such an amount in glass of acmit and possibly also albite . With one that contains a ratio of 1 to an increase in temperature, the ferrite and 10 moles of ferric oxide and lithium oxide per mole of acmit / albite crystal phases continue to grow, but the aluminum oxide is equivalent to. 60 crystal growth of the acmit / Albite crystals faster than
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung zuerst. Die Lithiumferritkristalle' werden sichtbar,The inventive method of manufacture first. The lithium ferrite crystals become visible,
von Lithiumferrit-Kristalle relativ gleichmäßiger Größe und die bedeutend größeren Acmit/Albitkristalleof lithium ferrite crystals of relatively uniform size and the significantly larger Acmit / Albite crystals
enthaltendem Glas durch gesteuerte Wärmebehand- beginnen sich bei etwa 85O0C im Glas aufzulösen,containing glass by controlled heat treatment - begin to dissolve in the glass at around 85O 0 C,
lung wird so durchgeführt, daß eine Mischung Bei etwa 92O0C lösen sich die Acmit/Albitkristalleaveraging is performed such that a mixture at about 92o C 0 solve the Acmit / Albitkristalle
aus Siliziumdioxid, Natriumoxid und Aluminiumoxid 65 wieder im Glas auf, so daß darin nur Ferritkristalle( of silicon dioxide, sodium oxide and aluminum oxide 65 again in the glass, so that only ferrite crystals (
im Molverhältnis (11 bis 13): (3 bis 4): 1 sowie je übrigbleiben.in the molar ratio (11 to 13): (3 to 4): 1 as well as each remaining.
1 bis 10 Mol Eisen(III)-oxid und Lithiumoxid pro Nach einer bevorzugten Ausführungsform der1 to 10 moles of iron (III) oxide and lithium oxide per. According to a preferred embodiment of the
Mol Aluminiumoxid in einer oxydierenden Atmosphäre Erfindung wird ein Silikatglas mit einer Zusammen-Mole of aluminum oxide in an oxidizing atmosphere Invention is a silicate glass with a compound
setzung aus 11 bis 13 Mol Siliziumdioxid, 3 bis 4 Mol Natriumoxid und 1,0 Mol Aluminiumoxid verwendet und darin pro Mol Aluminiumoxid je 1 bis 10 Mol der lithiumferritbildenden Ausgangsstoffe Eisenoxid und Lithiumoxid eingebracht.Composed of 11 to 13 moles of silicon dioxide, 3 to 4 moles Sodium oxide and 1.0 mole of aluminum oxide are used and 1 to 10 moles per mole of aluminum oxide therein the lithium ferrite-forming starting materials iron oxide and lithium oxide are introduced.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Glasmischung etwa folgende Zusammensetzung aufweisen:According to a preferred embodiment, the glass mixture according to the invention can be approximately as follows Composition:
Ansätze mit dieser Zusammensetzung wurden, ausgehend von Natrium- und Lithiumcarbonat oder -nitrat, vor dem Erhitzen 5 Stunden durchmischt. Die Reaktionsmischung wurde dann in Aluminiumtiegeln in einem elektrischen Ofen bei 1420° C zum Schmelzen erhitzt. Zur Erzeugung einer oxydierenden Atmosphäre wurde die Ofentür.offengelassen, so daß sauerstoffhaltiges Gas durch den Ofen strömen konnte. Nach 6 bis 8 Stunden bei 14200C wurde das geschmolzene Glas aus dem Ofen entnommen und durch Eingießen zwischen Bronzeplatten abgeschreckt. Dabei wurden irregulär geformte Glasschuppen und -teilchen mit einer Stärke von 4 mm und einem Durchmesser von etwa 20 mm erhalten.Batches with this composition, starting from sodium and lithium carbonate or nitrate, were mixed for 5 hours before heating. The reaction mixture was then heated to melt in aluminum pans in an electric furnace at 1420 ° C. To create an oxidizing atmosphere, the furnace door was left open so that oxygen-containing gas could flow through the furnace. After 6 to 8 hours at 1420 ° C., the molten glass was removed from the furnace and quenched by pouring it between bronze plates. Irregularly shaped glass flakes and particles with a thickness of 4 mm and a diameter of about 20 mm were obtained.
Die Glasteilchen wurden zur Wärmebehandlung in einen auf die gewünschte Temperatur vorgeheizten Ofen eingebracht und 48 bis 50 Stunden an einer Luftatmosphäre bei dieser Temperatur belassen, dann entnommen und an der Luft auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Eigenschaften der wärmebehandelten Proben wurden während und nach der Wärmebehandlung durch verschiedene experimentelle Verfahren bestimmt.The glass particles were preheated to the desired temperature for heat treatment Oven and left in an air atmosphere at that temperature for 48 to 50 hours, then removed and cooled in air to room temperature. The properties of the heat-treated Samples were taken during and after the heat treatment through various experimental procedures definitely.
Die Differentialthermoanalyse ergab eine endotherme Reaktionsspitze während der Wärmebehandlung bei 4800C, die von einer größeren Spitze bei 58O0C fast verdeckt wurde. Als Ergebnis der weiter unten beschriebenen Untersuchungen wurde die kleinere Spitze der Kristallisation des Lithiumferrits und die größere Spitze der Abtrennung einer zweiten kristallinen Phase aus dem Glas zugeschrieben. Es wurde ferner eine endotherme Reaktionsspitze bei 92O0C beobachtet, die oberhalb dieser Temperatur viel weniger rasch abfiel als bei der Annäherung an diese Temperatur. Die Umsetzungen in der Mischung waren nicht von Gewichtsveränderungen begleitet.The differential thermal analysis showed a peak endothermic reaction during the heat treatment at 480 0 C, which was almost obscured by a larger peak at 58o C 0. As a result of the investigations described below, the smaller peak was ascribed to the crystallization of lithium ferrite and the larger peak to the separation of a second crystalline phase from the glass. It was further observed an endothermic reaction peak at 92o 0 C, which is much less rapidly above this temperature dropped as when approaching this temperature. The reactions in the mixture were not accompanied by changes in weight.
Die Kristallbildung wurde durch Röntgenanalyse und mittels eines optischen Mikroskops beobachtet. An gepulverten Proben wurden mittels eines Siemens-Röntgendiffraktometers unter Verwendung vonKupfer-K<x-Strahlung und eines Nickelfilters für den gebeugten Strahl Röntgenbeugungsdiagramme hergestellt. Die mikroskopische Untersuchung erfolgte mittels eines Zeiß-Mikroskops im reflektierten Licht an Proben, die durch Einbetten kleiner Probestücke in zylindrische Polymethylmethacrylatblöcke und sorgfältiges Polieren der Probenoberfläche vor der Untersuchung erhalten wurden.The crystal formation was observed by X-ray analysis and by means of an optical microscope. Powdered samples were measured using a Siemens X-ray diffractometer using copper K <x radiation and a nickel filter for the diffracted Ray X-ray diffraction diagrams made. The microscopic examination was carried out by means of a Zeiss microscope in reflected light on specimens obtained by embedding small specimens in cylindrical Polymethyl methacrylate blocks and careful polishing of the sample surface prior to examination were obtained.
Die mikroskopischen Untersuchungen und die Röntgenbeugungsbilder der bei Temperaturen im Bereich von 48O0C und insbesondere 500 bis 9000C wärmebehandelten Proben ergaben im Glas wachsende Lithiumferritkristalle. Beobachtungen an bis zu 800 und 85O0C wärmebehandelten Proben ergaben außer Lithiumferrit (LiFe5O8) große Mengen an Acmit (Na2O · Fe2O3 · 4SiO2) und möglicherweise Albit (V2 Na2O · V2 Al2O3 · 3 SiO2). Die Kristallform des Acmits ist monoklin, und die des Albits ist triklin und erklärt die verschiedene Form einiger der beobachteten Kristalle. Weitere Untersuchungen zeigten, ·The microscopic and X-ray diffraction patterns of the heat-treated at temperatures in the range of 48O 0 C and especially 500 to 900 0 C samples showed growing Lithiumferritkristalle in the glass. Observations to the heat-treated at 800 and 85O 0 C samples gave except lithium ferrite (LiFe 5 O 8) large amounts of Acmit (Na 2 O · Fe 2 O 3 · 4SiO 2), and possibly albite (V 2 Na 2 O · V 2 Al 2 O 3 · 3 SiO 2 ). The crystal form of the acmit is monoclinic and that of the albite is triclinic and explains the different shape of some of the crystals observed. Further investigations showed
tg daß sich im Glas Keime von Acmit/Albit-Kristallen' bilden und bei 5800C zu wachsen beginnen. Die Kristalle lösen sich bei 920° C im umgebenden schmelzenden Glas auf. Die ungewöhnliche Form der bei der Differentialthermoanalyse bei dieser Temperatur beobachteten endothermen Reaktion kann auf die bei der Auflösung dieser Kristalle im Glas ablaufenden, komplexen Reaktionen zurückgeführt werden. t g that form 'in glass germs of Acmit / albite crystals and start to grow at 580 0 C. The crystals dissolve at 920 ° C in the surrounding melting glass. The unusual form of the endothermic reaction observed in differential thermal analysis at this temperature can be attributed to the complex reactions that take place when these crystals dissolve in the glass.
Die Beobachtung der bei 85O0C wärmebehandelten Glasteilchen mit dem optischen Mikroskop zeigte eine Lithiumferritbildung an den mit Luft in Berührung stehenden Flächen, jedoch nicht an den an den Tiegel grenzenden Flächen. Ferner war ein erhebliches Wachstum an Acmit/Albit-Kristallen von der Oberfläche in das Innere der Glasteilcheh festzustellen. Es zeigte sich eine scharfe Grenzlinie, an welcher das Wachstum der Acmit/Albit-Kristalle plötzlich aufhörte und im glasartigen Inneren der Probe nur Lithiumferritkristalle vorlagen. Die Gesamtstärke der Acmit/Albit-Schicht der untersuchten Proben lag bei einer Größenordnung von 1 mm. Man kann daher erfindungsgemäß durch Abschleifen oder anderweitiges Entfernen der Acmit/Albit-Kristalle enthaltenden äußeren Bereiche der wärmebehandelten Glasteilchen die nur Lithiumferrit enthaltenden Glasanteile gewinnen.The observation of the heat-treated at 85O 0 C glass particles with the optical microscope showed no standing Lithiumferritbildung to the air in contact surfaces, but to the adjoining surfaces of the crucible. Furthermore, a considerable growth of Acmit / Albite crystals from the surface into the interior of the glass particles was observed. A sharp boundary line emerged at which the growth of the Acmit / Albite crystals suddenly stopped and only lithium ferrite crystals were present in the glassy interior of the sample. The total thickness of the acmit / albite layer of the samples examined was on the order of 1 mm. According to the invention, therefore, the glass components containing only lithium ferrite can be obtained by grinding or otherwise removing the outer regions of the heat-treated glass particles containing acmit / albite crystals.
Das Wachstum der Acmit/Albit-Kristalle wird ferner in denjenigen Bereichen gefördert, in denen die Oberfläche der erhitzten Glasteilchen nicht der Luft ausgesetzt ist. Die Bildung derartiger Kristalle, welche die Menge des zur Ferritbildung verfügbaren Eisens verringert, wird am besten durch Ausführung der Wärmebehandlung in Anwesenheit von Luft vefmieden. Dabei ist zweckmäßig darauf zu achten, daß alle Oberflächen der behandelten Glasteilchen der Luft ausgesetzt sind.The growth of the Acmit / Albite crystals is further promoted in those areas in which the surface the heated glass particles are not exposed to air. The formation of such crystals, which reducing the amount of iron available for ferrite formation is best achieved by performing the Avoid heat treatment in the presence of air. It is useful to ensure that all surfaces of the treated glass particles Exposed to air.
Wenn die Glasteilchen einer Wärmebehandlung oberhalb von 92O0C unterzogen wurden^ lösten sich
die Acmit/Albit-Kristalle wieder im Glas auf, so daß nur gleichmäßig im Glas verteilte Mikrokristalle aus
Lithiumferrit zurückblieben. Die Röntgenbeugungsbilder und die mikroskopischen Untersuchungen an
einer bei 11000C wärmebehandelten Probe zeigten elativ gleichmäßig Lithiumferritkristalle mit einer
Durchschnittsgröße von etwa 8 μΐη, die als einzige
vorhandene kristalline Phase ziemlich gleichmäßig im Glas verteilt vorlagen. Diese Kristalle lösten sich
im Glas bei Annäherung an dessen Schmelztemperatur auf. Erfindungsgemäß werden daher durch Erhitzen
der Glasteilchen auf Temperaturen oberhalb von .9200C, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des
Glases, ebenfalls Lithiumferrit enthaltende Gläser erhalten.
An der in Sauerstoff geschmolzenen Mischung undIf the glass particles to a heat treatment above were subjected to 0 of 92o C ^ dissolved the Acmit / albite crystals again in the glass, so that only uniformly remained in the glass of lithium ferrite distributed micro-crystals. The X-ray diffraction images and the microscopic examinations of a heat-treated at 1100 0 C sample showed elative Lithiumferritkristalle uniformly with an average size of about 8 μΐη which were present distributed as the only crystalline phase present fairly evenly in the glass. These crystals were dissolved in the glass as it approaches its melting temperature. Therefore according to the invention by heating the glass particles at temperatures above 0 .920 C, but containing glasses obtained below the melting point of the glass, also lithium ferrite.
On the mixture melted in oxygen and
an bei 110O0C wärmebehandelten Glasteilchen wurden Mössbauer-Absorptionsbilder unter Verwendung von in Kupfer eingebettetem Kobalt 57 als Quelle hergestellt. Die Proben wurden unter Verwendung von angereichertem Eisen, d. h. Eisen mit gegenüber dem Normalgehalt erhöhtem prozentualem Gehalt an Fe57, hergestellt. Messungen am geschmolzenen Glas vor der Wärmebehandlung zeigten, daß das Eisen im Glas hauptsächlich im dreiwertigen Zustand vorlag. Das an den wärmebehandelten Proben beobachtete sechslinige Hyperfein-Spektrum zeigte Spitzen, die mit denjenigen eines Lithiumferrit-Standards identisch waren.to heat treated at 110o C 0 glass particles Mössbauer absorption images were prepared using embedded in copper cobalt 57 as a source. The samples were produced using enriched iron, ie iron with a higher percentage of Fe 57 than the normal content. Measurements on the molten glass before the heat treatment showed that the iron in the glass was mainly in the trivalent state. The six-line hyperfine spectrum observed on the heat-treated samples showed peaks identical to those of a lithium ferrite standard.
Bei an wärmebehandelten Proben durchgeführten magnetischen Messungen wurde mittels eines äußerst empfindlichen Magnetometers das magnetische Moment pro Gramm des Schüttgutes gemessen. Unter Verwendung eines Elektromagneten mit einem Feld von 9000 Oersted wurden die magnetischen Hystereseeigenschaften durch Messung des beim Einbringen der pulverisierten Probe in das Magnetfeld induzierten Stromes bestimmt.Magnetic measurements made on heat-treated samples were measured using an extremely sensitive magnetometer measured the magnetic moment per gram of the bulk material. Under Using an electromagnet with a field of 9000 Oersted, the magnetic hysteresis properties were determined by measuring the induced upon introduction of the pulverized sample into the magnetic field Current determined.
An bei 850 und 10100C wärmebehandelten Proben wurde nach dem Standard-Hysteresemeßverfahren die Sättigungsmagnetisierung gemessen. Die erhaltenen Werte waren Bs = 174,0 und 138,0 Gauß.The saturation magnetization was measured on samples heat-treated at 850 and 1010 ° C. using the standard hysteresis measurement method. The values obtained were B s = 174.0 and 138.0 Gauss.
Für ein in einer Argonatmosphäre geschmolzenes Glas und eine auf 75O0C erhitzte Probe betrug das Moment pro Gramm 0,293. Derart extrem niedrige Momente sind kennzeichnend für superparamagnetisehe Materialien, d. h. ferrimagnetische Kristalle mit geringerer Größe, als der einzelner Weissscher Bezirke. Eine bei 850° C wärmebehandelte Probe wurde unter dem Elektronenmikroskop untersucht. Die Messungen ergaben eine Durchschnittsgröße der Lithiumferritkristalle von 400 bis 500 A, dem bereits durch die magnetischen Messungen angezeigten Größenbereich.For a molten glass in an argon atmosphere and heated to 75O 0 C sample, the moment per gram was 0.293. Such extremely low moments are characteristic of superparamagnetic materials, ie ferrimagnetic crystals with a smaller size than the individual Weiss regions. A sample heat-treated at 850 ° C. was examined under the electron microscope. The measurements showed an average size of the lithium ferrite crystals of 400 to 500 A, the size range already indicated by the magnetic measurements.
Lithiumferrit enthaltende Gläser der nachstehenden Zusammensetzung ergaben ähnliche Eigenschaften.Lithium ferrite-containing glasses of the following composition gave similar properties.
4545
3535
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55971366A | 1966-06-23 | 1966-06-23 | |
| US55971366 | 1966-06-23 | ||
| DER0046155 | 1967-06-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1596977B1 DE1596977B1 (en) | 1970-11-26 |
| DE1596977C true DE1596977C (en) | 1973-01-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0072436B1 (en) | Process for the preparation of finely divided ferrite powder | |
| DE2919442A1 (en) | GLASSES AND GLASS CERAMICS SUITABLE FOR INDUCTION HEATING | |
| DE68924031T2 (en) | Heat generating ceramic body for hyperthermia and process for its production. | |
| DE3013915A1 (en) | POROESE, MAGNETIC OBJECTS AND METHOD FOR THE PRODUCTION | |
| EP0276765B1 (en) | Solid matter for the preparation of hexagonal ferrite | |
| US4690768A (en) | Process for the preparation of ferrite magnetic particulate for magnetic recording | |
| US4543198A (en) | Ferrite magnetic material for magnetic recording and process for the preparation thereof | |
| EP0052210B1 (en) | Method of producing fine barium ferrite particles having a high coercivity | |
| EP0203470A2 (en) | Process for the production of particulate acicular hexagonal ferrites and their use in the production of magnetic-recording media and plastoferrites | |
| EP0220586A2 (en) | Fine isometric hexaferrite pigments with a W structure, process for preparing same and use thereof | |
| US4083709A (en) | Method for making glass-ceramics with ferrimagnetic surfaces | |
| DE1596977C (en) | Glass containing lithium ferrite crystals of relatively uniform size and process for making the same | |
| DE3041960A1 (en) | Magnetic powder prodn. for high density magnetic recording - by heat treating amorphous material in glass matrix to give substd. hexagonal ferrite | |
| Zaitsev et al. | Preparation of magnetic glass-ceramics through glass crystallization in the Na 2 O-SrO-Fe 2 O 3-B 2 O 3 system | |
| DE1596977B1 (en) | Glass containing lithium ferrite crystals of relatively uniform size and process for its manufacture | |
| JP4574792B2 (en) | Magnetic crystallized glass | |
| JPS6324935B2 (en) | ||
| JP2802653B2 (en) | Magnetic powder for high-density magnetic recording and method for producing the same | |
| Abdel-Hameed et al. | Utilization of iron oxide bearing pellets waste for preparing hard and soft ferromagnetic glass ceramics | |
| JPS6121921A (en) | Preparation of magnetic powder | |
| Barbieri et al. | Colouring inorganic oxides in MgO CaO Al2O3 SiO2 glass-ceramic systems | |
| JPH04321537A (en) | Magnetic crystallized glass | |
| JPH0616449B2 (en) | Manufacturing method of hexagonal ferrite for magnetic recording media | |
| JPS60229307A (en) | Manufacture of magnetic powder for magnetic recording | |
| SU550352A1 (en) | Ferromagnetic glass |